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1.0 PERFORACION HORIZONTALLa perforacin horizontal se ha convertido en un procedimiento comn durante la ltima dcaday cubre, hoy en da, el rango de tipos de pozo indicado anteriormente. Por lo general los pozoshorizontales son perforados en reas de desarrollo en donde las formaciones y presiones, sonconocidas. Sin embargo, existe el elemento de tiempo extra requerido para planificar y disearun pozo horizontal tomara el doble de tiempo de planificacin, diseo y ordenado del equipo y

tomara aproximadamente un 50% de tiempo extra para perforar. Esto es debido al costoadicional de equipo especializado, coacciones de seguridad y el tiempo que toma el completar laconstruccin a lo largo de la reentrada horizontal. Tambin, mientras mas larga sea la seccinhorizontal a ser perforada, mas bajo ser el rango de construccin. La mayora de los pozoshorizontales son perforados utilizando construcciones de radio mediano.

Algunos factores adicionales necesitan ser considerados cuando se perforan pozos horizontales,especialmente la necesidad primordial de control de pozos en donde exista un requerimientomayor de mantener presin constante de fondo durante el matado de un pozo. La limpieza depozo tambin es mas difcil debido a la presencia de formacin de dunas a travs de lassecciones de construccin y tambin puede incrementar las posibilidades de suabeo. Laperforacin horizontal se ha convertido en la norma en muchas reas en donde el requisito esmaximizar la produccin. Los actuales registros de distancia solo se encuentran limitados por laslimitaciones de los equipos de los equipos de perforacin respectivos, especialmente lacapacidad de izamiento y los mximos grados de flujo y capacidad de bombeo.

DefinicinLa perforacin horizontal es el proceso de dirigir una barrena de perforacin hacia el seguimientode una senda horizontal, aproximadamente a 90 grados desde la lnea horizontal.

Propsito Maximizar la produccin

Realzar la produccin secundaria

Realzar el ltimo recobro

Reducir la cantidad de pozos requeridos para desarrollar un campo

Tipos Principales Radio Corto (1-4 grados / 1 pie) pozos poco profundos, pueden ir desde verticales

horizontales en 50 pies.

Mediano (8-20 grados/100 pies) Reservorios Fracturados, necesitan 300 pies paraalcanzar la construccin.

Radio Largo (2-8 grados/100 pies) Costa Afuera, reservorios inaccesibles, necesitan1500 pies.

Radio Ultra Corto (casi sin construccin)

Aplicaciones: Reservorios compactos (permeabilidad < 1md).

Reservorios Fracturados

Reservorios Econmicamente Inaccesibles

Reservorios de Crudo Pesado

Reservorios de canales arenosos y ncleos de arrecife

Reservorios con agua/problemas de toma de ncleo con gas

Reservorios estratificados delgados

Coacciones: Costo

Espaciamiento de pozos y restricciones de otorgamiento de permiso de uso de tierras(leasing)

Caractersticas de reservorio

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Mtodos de produccin

Cantidad de alcance

Coacciones del equipo de perforacin capacidad de izamiento, bombas, etc.

Disponibilidad de equipo evaluacin, toma de ncleo, herramientas de LWD, etc.

Coacciones de la profundidad de inicio

Coacciones del desplazamiento horizontal

2.0 Perforacin Multilateral de PozoAntes de intentar mover hidrocarburo dentro de agujeros descubiertos verticales que podran noestar bien posicionados, la actual industria esta ahora dirigindose hacia el uso de pozoshorizontales, multilaterales y ramificados, que mueven el agujero descubierto mas cerca de loshidrocarburos que all se encuentran.

Los sistemas de pozos multilaterales, permiten que mltiples agujeros descubiertos productoressean radicalmente perforados desde una seccin individual de un agujero matriz. Una diferenciaimportante entre este mtodo y la desviacin lateral convencional, es que ambos el agujeromatriz y las extensiones laterales producen hidrocarburo.

Debido a que un solo agujero individual vertical es requerido, los diseos de pozos multilaterales

requieren un tiempo menor de perforacin, muchas veces tienen requisitos menores de equipo ymaterial e incrementan la produccin de hidrocarburo.

La perforacin multilateral y los mtodos de completacin han sido practicados desde mediadosde los 40. Las primeras aplicaciones fueron desarrolladas para la minera en donde muchosagujeros fueron perforados desde el eje matriz.

Estos hoyos cortos y direccionalmente desplazados fueron alcanzados con porta-barrena conngulo y la convencional tecnologa de perforacin rotaria, de aquellos tiempos. Muchaspatentes fueron emitidas cubriendo herramientas multilaterales o multi-taladro y mtodos parauso en minera (Gilbert, Rhem), pero la tecnologa no fue utilizada inicialmente en el campopetrolero.

Por aos, la fractura hidrulica (a pesar de no ser un competidor de la perforacin multilateralmoderna) suministro una gran exposicin de rea entre el pozo y el reservorio. Sin embargo,con los significativos avances en la tecnologa de perforacin horizontal a mediados de los 80 ysu evolucin hacia la perforacin multilateral a mediados de los 90, el desempeo de un pozovertical con fractura hidrulica, puede ahora ser rpidamente sobrepasado por un pozo horizontalo multilateral correctamente orientado, en un reservorio anisotropico de gran rea. Mas aun, lospozos horizontales proveen mejores resultados en reservorios con grandes topes de gas oacuferos de agua.

La primera aplicacin moderna y extensa de perforaciones multilaterales, fue realizada en lasformaciones de Austin Chalk en Texas, durante finales de los 80. Altos grados iniciales deproduccin y altos grados de declinacin, requeran incrementacin de exposicin de la cara delreservorio para lograr el mximo de produccin en el menor tiempo posible.

DefinicinLa perforacin de mltiples hoyos de drenaje desde un agujero descubierto vertical sencillo,horizontal o inclinado para mejorar el recobro de hidrocarburo y minimizar el costo del dlar porbarril.

Propsitos e Impulsores Costo

Consideraciones de los agujeros descubiertos y ha ser descubiertos

Incremento de Reservas

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Incrementar la recuperacin general

Reducir el costo general por barril recobrado

Reducir la cantidad de pozos requeridos para el reservorio

Optimizar el recobro secundario

Extender la vida del pozo

Coacciones Complejidad seis tipos diferentes

Aplicaciones limitadas actuales de pozo 18,000MD

Estabilidad de Cementacin y Juntas

Orientacin de la Ventana

Habilidad de re-entrar ambos multilaterales

DRA requerido incluyendo perforacin, completacin y reservorio

Tipo Mecnico

Contingencia presupuestaria

Seleccin de buenos candidatos - mejor en programas de mltiples pozos

Tiempos de Ventaja tiempo promedio 6 meses

3.0 PERFORACION DE HOYO ESBELTO Y PERFORACION CON TUBERIAFLEXIBLELa perforacin de hoyo esbelto es una tecnologa que re-emerge, esperndose de ella que hagamejoras paso a paso, en la eficiencia y economa de la construccin de pozo. Los pozos sonnormalmente clasificados como hoyos esbeltos, si el intervalo de produccin esintencionalmente perforado con un dimetro de barrena menor de 4.75 pulgadas (Hough 1995).McCann et al sugiri un criterio de hueco angosto (una sarta de perforacin-a-hoyo con un

radio de dimetro mayor a 0.8) para distinguir el hoyo esbelto, de pozos de perforacin reduciday convencionales. Ambas definiciones son aceptables.

Las tcnicas principales de perforacin de hoyo esbelto, incluyen:

taladrado contino

perforacin rotaria convencional perforacin con motor de fondo y

perforacin con tubera flexible

Ellos comparten muchos rasgos relacionados al lodo, incluyendo volmenes pequeos decirculacin y hoyo, pequeas bombas y altas inclinaciones de presin de friccin (dentro de lasarta de perforacin y/o anular). Las diferencias claves relacionadas al lodo entre los mtodosson la velocidad rotaria de la sarta de perforacin y el hueco anular, pudiendo ambos, variarnotablemente.

La toma continua de ncleo, adaptada y proveniente de la industria de minera de roca-dura,requiere el uso de fluidos de perforacin libre de slidos.

La rotacin a alta velocidad (hasta un mximo de 1000 rpm) crea fuerzas centrifugasextraordinarias que pueden causar que los slidos del lodo se enjarren en las paredes internasde la barra de perforacin (sarta de perforacin) e interfieran con la recuperacin de registroselctricos del barril muestrero.

Formulaciones innovativas de lodo basadas en formiato de salmuera (principalmente formiato depotasio, hasta un mximo de 1.6 sg), han producido los mejores resultados (Downs, 1993).Salmueras de alta densidad hechas con formiato de sal son inofensivas (no-peligrosas) ycompatibles con ambos, polmeros convencionales de campo petrolero y formaciones de aguaconteniendo sulfatos y carbonatos.

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La toma continua de ncleo tambin utiliza, normalmente, huecos anulares muy angostos,algunos menores a 0.25 pulgadas. Perdidas de presin anular que pueden, sin ser esto unacaracterstica, exceder las perdidas de presin de la barra de perforacin (sarta de perforacin),se convierten en crticos para la perdida de circulacin y asuntos concernientes a control depozos. La rotacin de la tubera tambin incrementa la perdida de presin anular (McCann et al.,

1993). El alto sobre balance resultante podra contribuir a daos en la formacin.

Las velocidades de rotacin para hoyos esbeltos convencionales perforados (Sagot and Dapuis,1994) son considerablemente menores (usualmente menos de 350 rpm), mnimos paraperforacin con motor de fondo y no existentes para perforacin con tubera flexible. El contenidoultra-bajo de solidos no es requerido, a pesar de que los solidos (especficamente finos) debernser minimizados y controlados con sumo cuidado, para un desempeo mximo.

Diferentes tipos de fluidos de perforacin han sido utilizados con excito para pozos de hoyoesbelto. Sin embargo fluido de biopolmeros/salmuera tienen ventajas distintivas. Las salmuerasproveen densidad libre de solidos, inhibicin y estabilidad de temperatura mejorada.Biopolmeros, tales como xantan y welan gum son compatibles con las salmueras y proveenuna excelente viscosidad, suspensin y reduccin de arrastre en flujos turbulentos (en contenidobajo de solidos). Almidn o derivados del almidn pueden ser adicionados para controlar la

perdida de fluido y la solubilidad en acido. El carbonato de calcio puede proveer el enlace, encaso de ser requerida.

Goodrich et al. (1996) reporto el exitoso uso de fluidos de perforacin xantan/salmuera libre de

solidos, para un proyecto de tubera flexible en Prudhoe Bay, Alaska.

Las afirmaciones incluyen alcance horizontal incrementado, mejoramiento de limpieza de pozo,mejor estabilidad de formacin, menores presiones de bombeo y tendencias reducidas deatropamiento de la tubera. La perdida de fluido es controlada por la penetracin de filtracin dealta viscosidad, en la formacin.

3.1 Perforacin de Hoyo EsbeltoDefinicin

La perforacin de hoyo esbelto es definida como los hoyos con barrenas de < 7 de dimetromientras que una completacin de hoyo esbelto es una en donde el tamao de la tubera deproduccin es menor a 4 pulgadas de dimetro.

Aplicaciones Pozos exploratorios

Ahondamiento de pozos existente

Pozos Horizontales y Multilaterales

Pozos con baja produccin

Beneficios Opcin de menor costo (tamao menor de equipo, menos materiales, menor fuerza

laborar, menos espacio.

Menor impacto ambiental.

Menor riesgo desde el punto de vista monetario/de costo.

Limitaciones Disponibilidad del equipo y lmites de peso en locasin (incluye el equipamiento del

equipo de perforacin)

Control de Pozos

Herramientas de pesca y habilidad para realizar trabajos remediales

Limitado a pozos de menor profundidad

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3.2 Perforacin con Tubera FlexibleTubera Flexible consiste de:

Tubera Flexible

Cabeza Injectora

Carrete de Tubera Flexible

BOP Equipo Preventor de Arremetida Unidad de Potencia

Cabina de Control

Motores de Fondo y Herramientas de MWD

Coacciones Tamao de Tubera Flexible (1-3 pulgadas de dimetro)

Pozos poco profundos y tamao de agujero con menos de 8-1/2

Los tamaos de las ventanas (re-entradas) estn limitados a < 2-3/8

Pozos Multilaterales < 3-3/4

Hidrulicos limitados para limpieza anular del hoyo

Limites de Pandeo

Limites de Fatiga de la Tubera

Ventajas Seguridad

Eficiencia

Equipos de Perforacin Pequeos mucho menos costosos

Menos Personal

Menor Impacto Ambiental

Costo general de perforacin menor

4.0 PERFORACION DE BAJO-BALANCEPara la perforacin de calcita fracturada, piedra caliza o reservorios depletados, un fluido de

perforacin muy bajo en solidos es preferido, debido a que el fluido invasor puede ser removidopor medio de produccin. Una alta carga de solidos en los fluidos podra causar que el lodo entreel sistema de fractura y se gelifique El lodo gelificado podra ser imposible de remover. Algunaspiedras calizas o calcitas fracturadas tambin tienen una permeabilidad baja de matriz, de modoque una perdida de fluido podra ocurrir a consecuencia de las fracturas. Estas formaciones sonalgunas veces perforadas en bajo-balance con salmuera libre de slidos. La perforacin de bajo-balance permite al petrleo ser producido al mismo momento en que el pozo es perforado, y elpetrleo es separado del fluido de perforacin libre de solidos, en la superficie.

DefinicinPerforacin de bajo balance es un proceso en donde la inclinacin de la presin del fluido deperforacin del agujero descubierto, es menor que la inclinacin de la presin de formacin queesta siendo perforada.

Requisitos Paquete especial rotativo de BOP (Preventores) o tubera flexible para perforacin

Equipo de separacin de superficie (separacin de cuatro fases).

El peso de la manguera de fluidos de perforacin puede ser reducido por medio de lainyeccin de gas nitrgeno o aire.

Preferiblemente un sistema de circulacin de flujo cerrado.

Aplicaciones

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Zonas depletadas por presin

Formaciones dbiles y permeables

Formaciones susceptibles a daos por alta produccin

Beneficios Reduccin de daos de formacin

Grado Ms Veloz de Penetracin (Faster Rate of Penetration ROP)

Podra eliminar tuberas pegadas

Podra eliminar perdidas de lodo en formaciones altamente permeables

Evaluacin de formacin mejorada

5.0 MWD, LWD Y PERFORACION DIRIGIDANinguna otra tecnologa utilizada en construccin de pozos ha evolucionado ms rpidamenteque mediciones-durante-perforacin (MWD), registro-durante-perforacin (LWD) y PerforacinDirigida. En los inicios de la historia petrolera, perforadores y gelogos, muy a menudo debatancondiciones ambientales y mecnicas en la barrena de perforacin. No fue hasta que losavances en componentes electrnicos, materiales cientficos y tecnologa de batera hizotecnolgicamente realizable el hacer mediciones en la barrena y trasmitirlas de regreso a la

superficie, que las preguntas posicionadas por perforadores y gelogos pioneros, comenzaron atener respuesta.

Las primeras mediciones has ser introducidas comercialmente, fueron direccionales, y casi todaslas aplicaciones fueron llevadas a cabo en pozos costa afuera, perforados direccionalmente.

Fue fcil demostrar los ahorros de tiempo de equipo de perforacin que podan ser alcanzados alimplementar mediciones tomadas durante la perforacin y transmitidas por medio de latecnologa del da.

Los disparos individuales (orientacin dentro del hoyo tomada por un instrumento que mide elacimut o inclinacin en un solo punto), muchas veces tomaban varias horas del tiempo delequipo de perforacin ya que eran corridas hasta el fondo con lneas de acero, que luego tenan

que ser recogidas.

Mientras, MWD logro cierta cantidad de objetivos de confiabilidad mnima, era menos costosoque disparos individuales y fue ganando popularidad en concordancia. Lograr aquellos objetivosconfiables en el severo ambiente dentro del agujero descubierto, es uno de los desafos dualesde la tecnologa de MWD y LWD. El otro desafo es suministrar mediciones de registroselctricos de calidad.

A comienzos de los 80, fueron introducidos simples mediciones cualitativas de parmetros deformacin, muchas veces basadas en mtodos probados con tecnologa en los inicios de losregistros elctricos.

Gelogos y personal de perforacin utilizaban mediciones de resistividad normal y rayos gamma

naturales para seleccionar puntos de toma de ncleo puntos de revestimiento. Sin embargo,limitaciones en estas mediciones los restringieron de reemplazar registros elctricos porevaluaciones cuantitativas de formacin.

A finales de los 80, las primeras mediciones rigurosamente cuantitativas de parmetros deformacin, fueron realizadas.

Inicialmente, las mediciones fueron guardadas en memoria de herramienta, pero pronto lasmediciones de resistividad, porosidad de neutrones y densidad gamma, fueron transmitidas a lasuperficie, en tiempo real.

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Paralelamente a las mediciones cualitativas y a la telemetra, el extenso uso de sistemas deMWD (combinado con el desarrollo de motores de fondo navegables), hizo que la perforacinhorizontal fuera mas realizable y, por lo tanto, mas comn.

Pronto, la planificacin y manejo de pozos horizontales, basados en el modelo geolgico, seconvirti en algo inadecuado. Aun con litologa conocida de pozos desalineados e informacinssmica bien definida, la geologa de un pozo direccional muchas veces variabasignificativamente sobre el intervalo horizontal, por lo tanto la navegacin geomtrica (por mediodel uso de mediciones direccionales) fue rpidamente observada como algo inexacto einefectivo.

En respuesta a estos resultados tan pobres por parte de la navegacin geomtrica, los primerosmotores instrumentados fueron diseados y desplegados a comienzos de los 90.

Recientes desarrollos en la tecnologa de MWD y LWD incluyen sensores que miden la velocidadacstica y proveen imgenes elctricas de formaciones inclinadas.

DefinicionesCapacidad para perforar, registrar y navegar en pozos de radio largo y mediano, para

mantenerse en la zona de produccin, reducir la exposicin del hoyo y mejorar el control dedesvo.

Aplicaciones Pozos desviados largos y pozos ERD.

Pozos de cama delgada o con falla

Pozos de perfil de diseador es decir, pozos Horizontales y Multilaterales.

Pozos con reas de produccin pequeas e imperfectas.

Beneficios Puede perforar, registrar y navegar en pozos de radio largo y mediano.

Puede cambiar la trayectoria del hoyo mientras rota control total en 3ra dimensin.

Ahora tienen herramientas de FE y MWD disponibles.

Puede delinear reservorios en una escala de tiempo mucho menor.

Agujeros descubierto de mayor valor capaces de permanecer en la zona deproduccin.

Puede reducir la exposicin del hoyo y mejorar el control de desvo.

Reduccin de cantidad de pozos

En los pozos horizontales y mientras se utilizan herramientas de FE & MWD, se necesita tomaren consideracin:

Limites de flexin de las herramientas.

Posicin de los sensores desde la barrena.

Profundidad de Investigacin de los sensores

Restricciones Ambientales fluidos de perforacin, etc.

Tiempo Real contra Informacin de Memoria

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Leyenda (de izquierda a derecha y de arriba a abajo)

Seccin de Poder NaviDrill

Collar Flexible

Estabilizador Superior

RNT

Estndar AKO

Modulo de Perforacin Dirigida

Arreglo Navegable

6.0 TOMA DE NUCLEOPara la informacin detallada de formaciones que son objetivos, ambos programas derecuperacin, tanto el primario, como el secundario, son esenciales. Las muestras de ncleopueden producir esta informacin crtica de subsuelo. Con ncleos de calidad, las compaaspetroleras pueden comprender mejor las caractersticas de la formacin y pueden lograr losobjetivos de produccin ms eficientemente.

Los ncleos de alta calidad proveen la informacin litolgica, de porosidad y de permeabilidadms exacta para construir el modelo geolgico del reservorio. Estos modelos son herramientasimportantes, por ejemplo, al evaluar permeabilidad horizontal y vertical.

Las muestras de ncleo pueden proveer al petrofsico y al ingeniero de reservorio de saturacinexacta, humedad y propiedades elctricas de la formacin. Cuando un desplazamiento

secundario es el objetivo, las muestras de ncleo, son esenciales.

La calidad del ncleo es la clave. La muestra debe ser obtenida sin alterar sus propiedadesnativas (o en-sitio). La aplicacin informada de herramientas y tcnicas especializadas, puedeproducir muestras de ncleo de calidad.

Los adelantos de tecnologa de toma de ncleo, durante los ltimos aos, incluyen:

Toma de ncleo durante la perforacin (BHI Coredrill)

Toma de Ncleo con Baja Invasin

Toma de Ncleo con Gel

Tecnologa antigiratoria

Toma de Ncleo con Alta Presin