SEÑALES DE SURGENCIA

BROTE: ES LA ENTRADA DE FLUIDOS PROVENIENTES DE LA FORMACIÓN AL POZO, TALES COMO ACEITE, GAS, AGUA O UNA MEZCLA DE ESTOS.

AL OCURRIR UN BROTE, EL POZO DESALOJA UNA GRAN CANTIDAD DE LODO DE PERFORACIÓN, Y SI DICHO BROTE NO ES DETECTADO NI CORREGIDO A TIEMPO, SE PRODUCE UN REVENTÓN O DESCONTROL.

DESCONTROL: SE DEFINE COMO UN BROTE DE FLUIDOS QUE NO PUEDE MANEJARSE A VOLUNTAD.

DENSIDAD: ES LA MASA DE UN FLUIDO POR UNIDAD DE VOLUMEN Y SE EXPRESA EN gr/cm^3

GRADIENTE DE PRESIÓN (GP): ES LA PRESIÓN HIDROSTÁTICA EJERCIDA POR UN FLUIDO DE UNA DENSIDAD DADA, ACTUANDO SOBRE UNA COLUMNA DE LONGITUD UNITARIA.

PRESIÓN DE FORMACIÓN: ES LA PRESIÓN DE LOS FLUIDOS CONTENIDOS DENTRO DE LOS ESPACIOS POROSOS DE UNA ROCA. TAMBIÉN SE LE DENOMINA PRESIÓN DE PORO. LA PRESIÓN DE FORMACIÓN SE CLASIFICA EN:

NORMAL ANORMAL

OTROS CONCEPTOS IMPORTANTES:

Gradiente de presión Presión de formación Presión de sobrecarga Presión diferencial Presión de fondo del pozo.

SURGENCIA :

CERTEZAS \ CONFIRMACIONES

1. Aumento del caudal de retorno2. Incremento de nivel en piletas3. Pozo desplazando con las bombas paradas

SEÑALES DE ADVERTENCIA

1. Cambio brusco de penetración (aumento o disminución)2. El pozo no llena en maniobra de sacada3. Mayor desplazamiento en la maniobra de bajada4. Disminución de la presión de bombeo y aumento de las emboladas5. Rastros de gas y petróleo en el retorno6. Variaciones en el peso de la herramienta

INDICADORES DE SURGENCIA PERFORANDO

“sin ninguna duda, el pozo esta en surgencia”

• Aumento del caudal de retorno (salida lateral). Es lo primero que ocurre

• Rapido incremento del nivel de piletas. El aumento de nivel de pileta ocurre despues que aumenta el caudal de retorno.

*AUMENTO DEL CAUDAL DE RETORNO

Mientras se perfora el aumento del caudal de retorno es la primera advertencia, sin ninguna duda, que el pozo esta en surgencia

Indicador de flujo en la salida lateral (FLI Flow Line Indicator) Rebalse en el cajón intermedio La lengua de lodo se corre para adelante sobre la tela de la zaranda El lodo se va por la tela de la zaranda

*RAPIDO INCREMENTO DE NIVEL EN PILETAS

El rápido incremento del nivel de piletas es la segunda advertencia que, sin ninguna duda, el pozo esta en surgencia

• Tuercas en todas las piletas o en la pileta de succión• Flotantes de la compañía (San Antonio) con indicadores o con alarmas• Flotantes de la cabina de geología (PVT)• El nivel se debe mover en una sola pileta de todo el circuito de superficie • El unico nivel que debe moverse es el de la pileta de succion • La comunicacion entre piletas tiene que ser por rebalse.• La canaleta tiene que ser grande

*BOMBAS PARADAS

Los indicadores de surgencia nos dicen que, sin ninguna duda, el pozo esta en surgencia

• Si las bombas están paradas y hay flujo espontáneo, no hay ninguna duda que el pozo esta en surgencia

INDICIOS DE SURGENCIA

Los indicios nos dicen que puede estar ocurriendo una surgencia o esta por ocurrir.

NECESITAN VERIFICACION DE SURGENCIA:

• Cambio brusco de la penetración• Caída de la presion de bombeo y aumento de las emboladas• En las maniobras, no llena en la sacada o sobredesplaza en la bajada• Lodo contaminado con gas• Lodo contaminado con agua (aumento de los cloruros)• Cambios en el gas de conexión, gas de maniobra, gas de fondo

I.AUMENTO DE PENETRACION

• Si el trepano entra en una zona con presiones anormales la penetración puede aumentar bruscamente. Si hay una formación con permeabilidad el pozo podría entrar en surgencia.

Pero el cambio de penetración puede deberse a:

• un cambio de formación• Cambio en las propiedades el lodo• Cambios en el peso sobre el trepano y las RPM de mesa

VARIACION BRUSCA DE LA PENETRACION

1) Aumento brusco de la penetración

• Perforando arcilla, puede haber un leve y constante incremento de la velocidad de penetración lo cual podría indicar que la presión de formación esta aumentando y si se tiene luego un aumento brusco de la penetración podría indicar que se entro a una arenisca permeable presurizada lo cual podría originar una surgencia.

• Siempre y cuando no haya otros factores que puedan producir el aumento de penetración como: cambio de formación, variaciones densidad, peso sobre el trépano, rpm, caudal, trépano nuevo.

2) Disminución brusca de la penetración

• El trépano puede estar entrando en una zona de transición perforando una roca sello.

EN CUALQUIERA DE LOS DOS CASOS, PARAR LA BOMBA Y HACER UN FLOW CHECK

II. CAIDA EN LA PRESION DE BOMBEO Y AUMENTO DE LAS EPM

Cuando el pozo se llena con gas se aliviana el lodo en el espacio anular, el pozo se desbalancea, cae la presion de la bomba y aumentan las epm

Pero, también puede ser por:

• Sondeo partido• Wash out (Pinchadura del sondeo)• Perdida de alguna boquilla

PARAR LA BOMBA Y HACER UN FLOW CHECK

III. EL POZO NO LLENA EN LA MANIOBRA DE SACADA O SOBREDESPLAZA EN LA DE BAJADA

• En la sacada, si el pozo no llena o no llena bien por arriba quiere decir que fluidos de formación han entrado por abajo

• En la bajada, si el pozo desplaza mas lodo que el volumen de herramienta que baja al pozo, quiere decir que esta entrando fluido de formación al pozo.

Pero no necesariamente el pozo esta en surgencia Requiere verificación

HACER UN FLOW CHECK

IV. LODO CONTAMINADO CON GAS

Lodo contaminado con gas en la zaranda nos puede estar diciendo que el trepano podría haber entrado en una formación anormalmente presurizada con gas.

También puede ser que el gas esta entrando al pozo en muy poca cantidad porque la formación es poco permeable y al hacer un Flow Check, el pozo no se mueve.

El riesgo es encontrar un poco mas abajo una arena con buena permeabilidad y que el pozo se venga.

Se debe controlar de cerca, poner en marcha el desgasificador de vacío.

Si la contaminación con gas es importante, circular por el golpeador hasta que sea evacuada.

Pero también puede ser porque: Se ha incorporado gas al perforarlo

PARAR LA BOMBA Y HACER UN FLOW CHECK

LOS INDICIOS DE SURGENCIA REQUIEREN UNA VERIFICACION.

EL PERFORADOR DEBE HACER UN FLOW CHECK

Poner la bocina en continuo Parar la mesa Levantar la herramienta con la bomba puesta hasta posición de cuñas o

posición de cierre Parar la bomba Observar el pozo Flow check negativo, parar la bocina

RAPIDA DETECCION Y PRONTO CIERRE

Menor volumen de surgencia Menor presión de cierre anular Menores volúmenes de gas en superficie Menores presiones en superficie durante el ahogo Menor presión en el zapato Ahogo del pozo mas seguro

CONSECUENCIAS DE NO REACCIONAR RAPIDAMENTE

Perdida de “vidas Humanas” La surgencia se puede transformar en BLOW OUT Liberación en superficie de gases venenosos Contaminación Incendio Perdidas materiales

Desprestigio de la compañía

EQUIPO Y SISTEMAS ARTIFICIALES DE SEGURIDAD Y CONTROL

EL SISTEMA DE CONTROL SUPERFICIAL DEBERÁ DE TENER LA CAPACIDAD DE PROVEER EL MEDIO ADECUADO PARA CERRAR EL POZO Y CIRCULAR EL FLUIDO INVASOR FUERA DE ÉL.

1.-CABEZAL DE TUBERÍA DE REVESTIMIENTO

El cabezal de tubería de revestimiento forma parte de la instalación permanente del pozo y se usa para anclar y sellar la tubería de revestimiento e instalar el conjunto de preventores . Puede ser de tipo roscable , soldable , bridado o integrado.

La norma API-6A del Instituto Americano del Petróleo establece las siguientes especificaciones para el cabezal de tubería de revestimento.

La presión de trabajo deberá ser igual o mayor que la presión superficial máxima que se espere manejar.

La resistencia mecánica y capacidad de presión acordes a las bridas API y a la tubería en que se conecte.

Resistencia a la flexión (pandeo) será igual o mayor que la tubería de revestimiento en que se conecta.

Resistencia a la compresión para soportar las siguientes TR´s que se van a colocar.

2.-PREVENTOR ANULAR

También es conocido como esférico, se instala en la parte superior de los preventores de arietes.

Es el primero en cerrar cuando se presenta un brote, siendo que su tamaño y capacidad debe ser igual a los arietes.

Consta en su parte inferior de un elemento de hule sintético que sirve como empacador al momento de cierre.

3.-PREVENTOR DE ARIETES

Tiene como característica principal poder utilizar diferentes tipos y medidas de arietes, de acuerdo a los preventores elegidos.

Sus principales características son:

• El cuerpo del preventor se fabrica como una unidad sencilla o doble.

• Puede instalarse en pozos terrestres o marinos.• La presión del pozo ayuda a mantener cerrados los arietes. • Posee un sistema secundario de cierre manual. • Los arietes de corte sirven para cerrar completamente el pozo.

Los arietes son de acero fundido y tienen un conjunto de sello diseñado para resistir la compresión, y pueden ser:

I. Arietes para tubería II. Arietes variables (tubería y flecha)

III. Arietes de corte

Las presiones de trabajo de los preventores son de 3000, 5000, 10000y 15000 lb/pg2

4.-MÚLTIPLE DE ESTRANGULACIÓN

Se forma por un conjunto de válvulas , crucetas y “ts”, estranguladores y líneas.

Se utilizan para controlar el flujo de lodo y los fluidos invasores durante la perforación y el proceso de control de pozo.

Se deben tomar en cuenta los siguientes factores para su diseño:

I. Establecer la presión máxima de trabajo II. El entorno ecológico

III. La composición, abrasividad y toxicidad de los fluidos congénitos y volumen a manejar

5.-LÍNEAS DE MATAR

Conectan las bombas del quipo con las salidas laterales del carrete de control para llevar a cabo las operaciones de control cuando no pueden efectuarse directamente por la TP.

SISTEMA DE CONTROL DEL CONJUNTO DE PREVENTORES

Permite aplicar la presión necesaria para operar todos los preventores y válvulas hidráulicas instaladas

Los elementos básicos de un sistema de control son:

• Deposito almacenador de un fluido y acumuladores• Fuente de energía

• Consola de control de remoto• Válvula de control para operar los preventores

Al término de cada instalación del arreglo de preventores Según la etapa que se perfora deberá siempre efectuarse las pruebas de apertura y cierre.

PROCEDIMIENTO DE CIERRE

Al estar perforando

• Parar la rotaria• Para el bombeo de lodo• Observar el pozo • Abrir la válvula de la línea de estrangulación• Cerrar el preventor de ariete o anular • Cerrar el estrangulador• Medir el incremento en el nivel de presas• Anotar presión de cierre de TP y TR• Observar que los preventores no tengan fugas• El “Cierre suave “ reduce le golpe de ariete y la onda de presión sobre el

pozo y conexiones superficiales . Observar Presión espacio anular (de ser necesario la desviación de flujo)

• Parar la rotaria• Para el bombeo de lodo• Abrir la válvula de la línea de estrangulación• Cerrar el preventor de ariete o anular • Medir el incremento de volumen y presión • Registrar presión de TP y TR

Al viajar con TP

• Suspender el viaje• Sentar la TP en sus cuñas• Instalar la válvula de seguridad abierta• Cerrar la válvula de seguridad• Suspender la sarta en el elevador• Abrir la válvula de la línea de estrangulación• Cerrar la válvula del estrangulador • Anotar la presión en TP y TR• Incremento de Volumen en Presas de lodo• Observar que los preventores no tengan fugas

Al sacar o meter herramientas (lastrabarrenas)

• Pasos similares al anterior • Se debe considerar la posibilidad de conectar y tratar de bajar una lingada de

TP esto da la posibilidad de operar los preventores • Soltarse la herramienta dentro del pozo para después cerrarlo con el preventor

Sin tubería dentro del pozo

• Abrir la válvula de estrangulación • Cerrar el preventor de ariete ciego o de corte• Cerrar la válvula del estrangulador cuidando la Presión máxima• Registrar la presión • Observar que los preventores no tengan fugas

MÉTODOS DE CONTROL DE UN BROTE

OBJETIVOS DE LOS MÉTODOS DE CONTROL

• EVACUAR AL BROTE CON SEGURIDAD• RESTABLECER EL CONTROL PRIMARIO• EVITAR BROTES ADICIONALES• EVITAR EXCESO DE PRESIÓN EN SUPERFICIE Y FONDO DEL POZO A FIN

DE NO INDUCIR UN REVENTÓN SUBTERRÁNEO

MÉTODOS DE CONTROL MANTENIENDO LA PRESIÓN DE FONDO CONSTANTE

• DEL PERFORADOR• ESPERAR Y DENSIFICAR• CONCURRENTE• INCLUIR CÁLCULOS Y PROCEDIMIENTOS PARA AMBOS MÉTODOS DE

CONTROL • ORGANIZAR LAS ESPECÍFICAS RESPONSABILIDADES DEL PERSONAL

PARA EL CONTROL DEL POZO• CUANDO SE RESTABLECE EL BALANCE HIDROSTÁTICO COMPROBAR EL

FLUJO ABRIENDO EL PREVENTOR

ORGANIZACIÓN OPERATIVA PARA CONTROLAR UN POZO

• ASIGNACIÓN DE TAREAS AL PERSONAL• INFORMACIÓN DE REGISTRO• PLAN DE RESPUESTAS ANTICIPADAS EN LOS ESCENARIOS DE CONTROL DEL

POZO• RESPONSABILIDAD DE LA COMUNICACIÓN

PROBLEMAS COMUNES EN CONTROL DE BROTES

1.- Estrangulador erosionado o tapado:

Cuando se tiene una erosión en el estrangulador se detecta fácilmente, dado que al cerrar este un poco no se tiene variación en el registro de presiones.

Por otro lado un estrangulador semitapado genera ruidos en las líneas y vibraciones en el manifold de estrangulación.

2.- Presiones Excesivas en la T.R:

Los problemas se presentan en las dos situaciones siguientes:

Cuando el en control del pozo la burbuja del fluido invasor llega a la superficie y la presión que se registra en el espacio anular es muy cercana a la presión interna de la tubería de revestimiento.

Al cerrar el pozo, la presión de cierre de la tubería de revestimiento es igual o cercana a la máxima presión permisible en el espacio anular para las conexiones superficiales de control o la tubería de revestimiento.

3.- Problemas de gas somero:

En ocasiones, no es recomendable cerrar el pozo, sino solamente tomar las medidas adecuadas para despresionar la formación mediante el desvío de flujo a la presa de quema.

Con esto se evita una posible ruptura de tubería de revestimiento o de formaciones superficiales.

4.- Cuando la tubería no se encuentra en el fondo del pozo:

Si la tubería no se encuentra en el fondo del pozo cuando ocurre un brote, es posible efectuar el control con los métodos convencionales, dependiendo de la posición del fluido invasor, la longitud de la tubería dentro del pozo y la presión registrada en la tubería de perforación.

Para lograr el control del pozo podemos considerar dos casos:

I.-Es posible incrementar la densidad del fluido de control del pozo.

II.-El pozo no permite incrementar la densidad del lodo.

5.- Pozo sin tubería

De inmediato cuando se tiene un brote con estas circunstancias, deben cerrarse los preventores con la apertura necesaria del estrangulador que desfogue presión para evitar daños a la formación o a la tubería de revestimiento, para posteriormente regresar fluidos a la formación e introducir la tubería a presión a través de los preventores.

6.- Presiones excesivas en la tubería de perforación:

Normalmente la presión superficial en TR es mayor que la registrada en la tubería de perforación. Sin embargo, se pueden tener grandes cantidades de fluido invasor fluyendo por la TP antes de cerrar el pozo. Para proteger la manguera y la unión giratoria (swivel) que son las partes más débiles, se deben realizar las siguientes acciones:

• Cerrar la válvula de seguridad.• Desconectar la flecha.• Instalar una línea de alta presión.• Bombear lodo de control del pozo.

7.- Pérdida de circulación asociada a un brote:

La pérdida de circulación es uno de los problemas más serios que pueden ocurrir durante el control de un brote, debido a la incertidumbre que se tiene en las presiones de cierre. Para el caso de la pérdida parcial se puede emplear la preparación del lodo con volúmenes de obturante. En pérdida de circulación total y cuando se tenga gas, la solución es colocar los tapones de barita en la zona de pérdida en unos 100(m) de agujero Para fluidos de agua se recomienda colocar un tapón de diesel, bentonita y cemento.

Simulador de Brotes:

Simulador Escala Real: Consolas que operan y simulan todas las condiciones de los equipos de perforación en tamaño similar al real, los principales componentes son:

• Consola del instructor. • Consola del perforador.• Consola para operar las llaves de apriete.• Sistema de control de lodo.• Consola de operación remota del estrangulador.• Consola para operar preventores terrestres.• Consola de preventores submarinos.

Parámetros que da el simulador

• Procedimientos de cierre.• Operación de preventores y estrangulador.• Operación del sistema de lodos.• Volúmenes en presas.• Prueba de Leak-off.• Pérdidas de circulación.• Brotes instantáneo, de aceite, gas y agua.• Prueba de conexiones superficiales.• Brotes durante viajes (introducción y extracción de tubería).• Brotes con la tubería afuera.• Ambientes de control terrestre y marino.• Efectos de la migración del gas.• Modelos de presión.• Estranguladores automáticos.• Procedimiento de presiones anormales.