PF = 1.28 x 450 = 67.6 kg/cm
210
P
h= 1.15 x 450 = 51.7 kg/cm
210
P.MAX.E.A. = PF - Ph
P.MAX.E.A. = 57.6 - 51.7
P.MAX.E.A. = 5.85 kg/cm
2Como se observa la presión máxima permisible en el espacio anular de la formación expuesta en este caso en particular es muy baja. Por lo tanto, si ocurriera un brote no es aconsejable cerrar el pozo ya que al hacerlo se tendría el riesgo de provocar un descontrol subterráneo
Cuando no se tienen datos del gradiente de fractura en un pozo se puede tomar como referencia a la presión de fractura de otros pozos vecinos y experiencias propias si se trata de campos de desarrollo
Durante la planeación del pozo se deben incluir practicas de seguridad de perforación para prevenir los brotes y consecuentemente un descontrol en potencia, en ella se deberán considerar todos los posibles problemas del área o campo donde se perfore el pozo
Dentro de estos problemas se pueden incluir: Las formaciones fracturadas
Las formaciones que contengan gases tóxicos Las zonas de alta presión
Además para compensar los posibles problemas se deben tomar medidas preventivas desde el inicio de la planeación del pozo
En la planeación de un pozo se toman en cuanta muchos aspectos, pero solo algunos tópicos están dirigidos al control de brotes, éstos incluyen:
La determinación de gradientes de fractura La detección de zonas de presión anormal
La selección de la profundidad de asentamiento de las tuberías de revestimiento El diseño de tuberías de revestimiento
Consideraciones de presencia de ácido sulfhídrico y el plan de emergencia
Los brotes que ocurran en pozos de 500m o menos deberán manejarse con sistema desviador de flujo y los que sobrepasen esta profundidad podrán cerrarse.
C. GASTO Y PRESIÓN REDUCIDA DE CIRCULACIÓN
El gasto reducido de circulación ( QR ) se determina disminuyendo la presión en el sistema de circulación a
cualquier gasto menos del gasto de trabajo
Esto es, que no necesariamente tiene que ser el 50% del gasto normal de trabajo. Esto dependerá de las condiciones reales que se tengan en el pozo, asi como el equipo de bombeo
Al tener este gasto estabilizado se debe leer la presión de bombeo en la tubería de perforación, esta presión superficial será la presión reducida de circulación ( PR ) y representa las caídas de presión por fricción en el
sistema a determinado gasto ( QR )
El gasto de la bomba durante el control de un brote se reduce por las siguientes razones: 1. Disminuye la presión de circulación requerida durante el control
2. Disminuye la posibilidad de falla del equipo de bombeo por la fatiga 3. Permite adicionar barita durante la operación de control
4. Se dispone de mas tiempo para analizar los problemas que se suscitan 5. Permite que el rango de trabajo del estrangulador variable sea el adecuado 6. Reduce las caídas de presión por fricción en el sistema durante el control
El gasto y la presión reducida de circulación se deben actualizar cuando se realice un cambio de geometría en la sarta de perforación, cuando cambien las propiedades del lodo o cada vez que se incremente la profundidad en 150 m
Cuando no se cuenta con dicha información es posible calcular la presión reducida de circulación a un gasto dado con las formulas de caídas de presión por fricción en el sistema y algunas consideraciones practicas;
∆P
T= 7.65 x 10
6x VP
0.18x d
0.82x L x Q
1.82D
4.82Caídas en presión en las toberas de la barrena
∆PTOB = D x Q
210,858 x At
2Caídas de presión por fricción entre el EA y DHTA ; EA y TP HW ; TR y TP
∆PEA = 7.65 x 10
-5x VP
0.18x d
0.82x L x Q
1.82( DEA - DHTA )
4.82Caídas de presión en el interior de tuberías donde:
PT = Caídas de presión por fricción en interior de tuberías ( lb/pg 2
) PTOB = Caídas de presión por fricción en toberas de la barrena ( lb/pg2 )
PEA = Caídas de presión por fricción en el espacio anular ( lb/pg2 )
VP = Viscosidad plástica del lodo ( cp ) d = densidad del lodo ( lb/gal )
L = Longitud del lodo de TP o HTA ( pies ) Q = Gasto de la bomba ( gpm )
D = Diámetro interior de TP o HTA ( pg ) DEA = Diámetro del espacio anular ( pg )
DHTA = Diámetro exterior de HTA ( pg )
DTP = Diámetro exterior de TP ( pg )
AT2 = Área de toberas ( pg2 ) de tablas
Por regla empírica puede considerarse que en las caídas de presión por fricción en el espacio anular se pueden obtener de una buena aproximación con relación al diámetro de la barrena, esto es :
DIÁMETRO
DE
BARRENA
( pg )
% PRESIÓN
DURANTE EL
BOMBEO
CAIDA DE PRESIÓN
EN ESPACIO ANULAR
( PEA )
26,22, 18 ½,17 ½,14 ¾ 10% 10%PB) 12, 9 ½,8 ½, 8 3/8 15% 15%PB 6 ½,5 7/8 20% 20%PB DIÁMETROS MENORES (CASOS ESPECIALES) 30% 30%PBEJEMPLO 4
De acuerdo a las ecuaciones para caídas de presión por fricción, determinar la presión reducida de circulación (PR) a
un gasto reducido de circulación preestablecido de 180 gal/min en el pozo cuyas condiciones mecánicas se muestran en la figura 1.
Datos:
Longitud TP 4 ½ pg (D.I.= 3.826 pg ) 3.188m Longitud TP 4 ½ pg HW (D.I. = 2.750pg)110m Longitud herramienta 8 pg (D.I. = 3000 pg ) 152m Prof total 3450m Barrena 12pg con 3 toneladas de 15.41 lb/gal Viscosidad plástica = 55cp
Gasto reducido de la bomba = 180 gpm
Presión reducida = 58 kg/cm2
Soluciones:
Caídas de presión por fricción en interior de TP 4 ½ pg utilizando la siguiente ecuación y sustituyendo valores
∆P
T= 7.65 x10
-5x PV
0.18x d
0.82x L x Q
1.82D
4.82∆P
TP= 7.65 x 10
-5x 55
0.18x 15.41
0.82x 10,456.64 x 180
1.82= 306.26 lb/pg
23.826
4.82∆P
TP= 21kg/cm
2a 180gpm
Caídas de presión por fricción en interior de TP 4 ½ pg HW utilizando la ecuación indicada y sustituyendo valores:
∆P
TP HW= 7.6
5x 10
-5x 55
0.18x 15.41
0.82x 360.8 x 180
1.82= 51.90 lb/pg
22,7504.82
∆P
TP HW= 3.65 kg/cm
2a 180gpm
Caídas de presión por fricción en interior de herramienta de 8 pg utilizando la ecuación indicada y sustituyendo valores: