DISEÑO DE LA SARTA DE PERFORACIÓN Y SECCIÓN

TUBULAR PARA LA PERFORACIÓN HORIZONTAL

VARIABLES PARA DISEÑAR UNA SARTA DE PERFORACIÓN

Un buen diseño de la sarta de perforación para contornos de pozos horizontales depende grandemente de la geometría del pozo y permite disminuir costos y tiempos de perforación en base a:

1. Óptimo funcionamiento de lastrabarrenas, tubería pesada y de perforación.

2. Reducir el riesgo de ruptura del BHA. 3. Minimizar pegamiento por presión

diferencial. 4. Mantener el control sobre la verticalidad o

inclinación del pozo, reduciendo el arrastre de tubería al sacarla del hueco.

Después que la trayectoria del pozo ha sido definida, el peso sobre la sarta de perforación puede ser definido.

Los pesos podrían variar de acuerdo a las siguientes operaciones:

Viajando sin rotación Viajando con rotación Sin rotar en el fondo Perforación sin rotación Perforación con rotación Atascamiento de la tubería

Los pesos deben ser considerados en puntos diferentes del pozo como son:

1. POZO VERTICAL:

Tensión mas allá de la sección de pesoCompresión bajo la sección de peso mientras se perforaTensión bajo la sección de peso mientras esta lejos del fondo

1

2

3

2. CONSTRUCCIÓN DE LA SECCIÓN DEL ÁNGULO:

Compresión mientras se esta perforando Tensión mientras se está lejos del fondo Fatiga

3. POZO HORIZONTAL:

Compresión en el fondo Tensión mientras se hala la tubería

MODELOS DE TORQUE Y ARRASTRE

Los modelos de torque/arrastre son muy útiles en los diseños de la sarta de perforación para pozos de radios medianos horizontales profundos

Un modelo puede calcular pesos extensibles en incrementos discretos a lo largo de la sarta bajo condiciones diferentes de cargas.

Sin un modelo el diseño de una sarta de perforación es dificultosa, y a menudo se tendrían diseños costosos.

TORQUEEl torque es una carga rotacional generada por diferentes fuentes dentro del hoyo: torque friccional, torque mecánico y torque en la mecha. El torque friccional es una carga generada debido a las fuerzas de contacto entre la sarta de perforación o revestidor y el revestidor de la sección anterior o el hoyo abierto. El torque mecánico es generado por la interacción de la sarta de perforación (drillstring) y el ensamble de fondo de pozo (BHA – Bottom Hole Assembly) con los ripios de la formación (derrumbes del hoyo o hinchamientos), formaciones inestables o pega diferencial (differential sticking). El torque en la mecha es un resultado directo de la interacción entre la mecha y las formaciones que están siendo perforadas

ARRASTRE El arrastre es una fuerza axial generada

de forma similar al torque (i.e. mayores fuerzas de contacto, mayor torque), y básicamente toma el lugar del torque cuando la rotación de la sarta se detiene y la tubería se mueve únicamente en dirección axial. Al igual que con el torque, hay una componente friccional, así como una componente mecánica. El arrastre siempre va a operar en la dirección opuesta en la cual la tubería está siendo movida.

TORQUE Y ARRASTRE

Factor crítico en el diseño de la tubería de perforación

Consideraciones:› Trayectoria del pozo› Configuración de la sarta› Patas de perro› Factores de fricción

USO DE LOS MODELOS DE TORQUE Y ARRASTRE

Evaluar y optimizar trayectorias de los pozos

Calcular fueras normales para el diseño de casing

Identificar profundidad alcanzable Identificar los requerimientos de carga

del taladro Identificar el diseño de sartas de

perforación