Grupo 6 Control de Pozo

7/21/2019 Grupo 6 Control de Pozo

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1.- INTRODUCCION

Los conceptos propuestos en esta seccin cubren los fundamentos para

un buen control de pozos.

La presin y las relaciones de la presin es importante se queremos

comprender el control del pozo.Por denicin, la presin es la fuerza que se ejerce sobre una unidad de

rea, tal como libras sobre pulgadas cuadradas (psi). Las presiones con

las que nosotros tratamos a diario en la industria petrolera incluyen las

de los uidos, formacin, friccin y mecnicas. !uando se e"ceden

ciertos l#mites de presin, pueden resultar consecuencias desastrosas,

incluso descontroles y $ o la p%rdida de &idas.

Podemos identicar las siguientes presiones'

1.1.- PRESION DE FLUIDOu% es un uido* +n uido es simplemente algo que no es slido y

puede uir. l agua y el petrleo son ob&iamente uidos. l gas tambi%n

es un uido. -ajo temperatura e"trema y$o presin Los uidos ejercen

presin. sta presin es el resultado de la densidad del uido y la altura

de la columna de uido. La densidad es normalmente medida en libras

por galn (ppg) o ilogramos por metro c/bico (g$m0). +n uido pesado

ejerce ms presin porque su densidad es mayor.

1.2.-PRESION DE FRACTURA

1e dene como la presin necesaria para crear o inducir una fractura en

la formacin de tal manera que acepte o admita uido en la formacineste propsito se logra aplicando presin 2idrulica 2asta que la misma

supere la resistencia de la roca.

sta presin relacionada con la profundidad se denomina gradiente de

fractura.

1.3.- PRESION DE FORMACION

1e dene como la presin del uido dentro del espacio poroso de la

formacin, tambi%n se conoce con el nombre de Presin de poro.

Poros' son los espacios &acios entre los granos de una roca.

La presin de formacin tambi%n puede ser e"presada como gradiente

de presin.

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Las gradientes de presin se clasican en'

7radiente 8ormal 4 9.:;< Psi$pie

7radiente 1ubnormal = 9.:;< Psi$pie

7radiente >normal ?9.:;< Psi$pie

1.4.-GRADIENTE DE PRESION.1e dene como el cambio de presin por unidad de profundidad

(longitud) la unidad dada de gradiente de presin es (psi$pie)

1.5.-PRESION HIDROSTATICA.

s la presin ejercida en un punto cualquiera debido a una columna de

uido de altura o profundidad @2A y densidad @ A.

s importante tener en cuenta que esta presin depende de la densidad

del uido y de la altura o profundidad y no as# del &olumen que ocupa el

uido.

EJEMPLO!ul es la presin 2idrosttica en el fondo de un pozo el cual tiene un

uido con una densidad de B.C ppg (DD9C g$m0), una EF de ;.G


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1..-PRESION DE SORE CARGA

s el peso de la roca junto con su contenido de uido.

n cualquier punto del suelo que se tome como referencia e"iste una

presin originada por el material que est por encima de este punto.

ste material est compuesto por las rocas y los uidos que se

encuentran dentro de ella, las rocas pueden ser compuestas de' calizas,

arcillas, lutitas, dolomitas, etc. los uidos pueden ser agua, petrleo y

gas.

!omo puede apreciarse la presin en el punto de referencia ser una

funcin del tipo de roca, del tipo del uido, de la porosidad de la roca

donde se encuentra el uido.

1..- PRESION NORMAL.

Las formaciones de presin normal generalmente poseen una presin deporo equi&alente a la presin 2idrosttica del agua intersticial. n las

cuencas sedimentarias, el agua intersticial normalmente posee una

densidad de D,9GK g$mK Q.B


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La presin anormal implica el desarrollo tanto de acciones f#sicas como

de acciones qu#micas en el interior de la Iierra.

Las presiones superiores o inferiores al gradiente normal pueden ser

perjudiciales para el proceso de perforacin.

1..- PRESION SU NORMAL.

Las presiones subnormales, es decir aquellas presiones que se

encuentran por debajo del gradiente normal, pueden producir problemas

de p%rdida de circulacin en los pozos perforados con lodo de

perforacin l#quido. Las condiciones de presin subnormales se generan

frecuentemente cuando la cota de supercie de un pozo es muc2o ms

ele&ada que la capa fretica del subsuelo o el ni&el del mar. sto se

obser&a cuando se perforan pozos en serran#as o en zonas montaSosas,pero tambi%n puede ocurrir en regiones ridas donde es posible que la

capa fretica tenga ms de K9< m QD,999 piesR de profundidad.

Las presiones anormalmente bajas tambi%n se obser&an con frecuencia

en los yacimientos agotados. 1e trata de yacimientos cuya presin

original 2a sido reducida como resultado de la produccin o de p%rdidas.

l fenmeno de agotamiento no es inusual en los yacimientos maduros

en los que se 2an producido &ol/menes signicati&os de petrleo y gas

sin la implementacin de programas de inyeccin de agua o de

mantenimiento de la presin.

1.1.- PRESION ATMOSFERICA 7 MANOMETRICA.>unque un manmetro sea colocado en el fondo de una columna de

uido leer la columna 2idrosttica de dic2a columna, tambi%n leer la

presin atmosf%rica ejercida sobre dic2a columna. sta presin &ar#a con

las condiciones del clima y la ele&acin sobre el ni&el del mar y es

considerada normalmente D:,G psi.

2.- PRINCIPIOS ASICOS DE LA SURGENCIA.

2.1.- CONCEPTO

+na surgencia es una entrada no deseada de los uidos de una

formacin 2acia el pozo. !omo resultados de una surgencia durante los

intentos de recuperar el control del pozo, se pueden incluir el tiempo

operati&o perdido, operaciones de riesgo con gas y petrleo a alta

presin, y la posible p%rdida de equipos (desde el pegamiento de la


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tuber#a 2asta la p%rdida del equipo completo.) 1i la surgencia es

reconocida y controlada a tiempo, puede ser fcilmente manipulada y

e"pulsada del pozo en forma segura.

2.2.-CAUSAS DE LA SURGENCIA.-1iempre que la presin poral sea mayor que la presin ejercida por la

columna de uido en el pozoT los uidos de la formacin podrn uir

2acia el pozo. sto puede ocurrir por una o una combinacin de &arias

causas'

Las causas ms comunes de las surgencias son'

Fensidad insuciente del uido.

Prcticas decientes durante las maniobras

Llenado deciente del pozo.

Pistoneo $ !ompresin.

P%rdida de circulacin.

Presiones anormales. Mbstrucciones en el pozo.

Mperaciones de cementacin.

1ituaciones especiales que incluyen'U Jelocidad de perforacin e"cesi&a en las arenas de gas.U P%rdida de ltrado e"cesi&a del uido de perforacin.U Perforar dentro de un pozo adyacente.U 3ormaciones cargadasU Mbstrucciones en el pozo.U Probando el conjunto de -MP.U 7as atrapado debajo del conjunto de -MP.

U P%rdida del conductor submarino.U Proyectos de recuperacin secundaria.U 3lujos de agua.U Pruebas de 3ormacin (F1I)U Perforacin en desbalance U 3alla en manteneruna

contrapresin adecuada.U Pata de plataforma.

2.2.1.- DENSIDAD INSUFICIENTE DEL FLUIDO.-+na causa com/n de las surgencias es la densidad insuciente del

uido, o un uido que no tiene la densidad suciente para controlar la

formacin.l uido en el pozo debe ejercer una presin 2idrosttica para equilibrar,

como m#nimo, la presin de formacin. 1i la presin 2idrosttica del

uido es menor que la presin de la formacin el pozo puede uir.

Probablemente que la causa ms com/n de densidad insuciente del

uido es perforar inesperadamente dentro de formaciones con presiones

anormalmente altas.


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La densidad insuciente del uido puede tambi%n ser resultado de la

interpretacin errnea de los parmetros de perforacin (NMP, contenido

de gas, densidad de las lutitas, etc.) utilizados como gu#a para densicar

el lodo. (sto generalmente signica que la zona de transicin no 2a sido

reconocida y la primera formacin permeable 2a originado la surgencia).

Eal manipuleo del uido en la supercie responde por muc2as de las

causas de la densidad insuciente del uido.

Mtras causas que pro&ocan una densidad incorrecta del uido son,

cambiar el uido actual del pozo por uidos de fractura o trabajos de

acidicacin, desplazamiento de tapones de gran &olumen, o tambi%n el

cambio por uidos de terminacin, completacin o de empaque.

2.2.2.- LLENADOS DEFICIENTES DURANTE LAS MANIORAS.

Probablemente la causa ms com/n de las surgencias resulta de lasmaniobras sacando tubos fuera del pozo. Euc2os factores inter&ienen

durante una maniobra. 1implemente considere que no se tiene un peso

de uido adecuado para mantener las presiones de formacin, o la

presin fue reducida en el pozo durante la maniobra permitiendo que el

pozo uya.

+n factor que a menudo no es tomado en cuenta es la fuerza de friccin

ejercida contra la formacin por el uido durante su circulacin. sta

fuerza es llamada de p%rdida de carga anular (VPL), y podr#a representar

una densidad equi&alente de circulacin (!F) en e"ceso de ms de D

ppg (DC9 g$m0) de material densicante.>ntes de iniciar una maniobra, siempre se debe obser&ar el pozo para

&er si est uyendo despu%s de 2aber detenido las bombas. La pol#tica

de algunas empresas puede indicar un tiempo de obser&acin de < a K9

minutos. ste tiempo es bien gastado si puede pre&enirse una surgencia

y las complicaciones que de ella pudieran surgir. 1i se tom el tiempo

adecuado para obser&ar y asegurarse que el pozo no est uyendo, y

luego 2ay una surgencia durante la maniobra, se asume que algo que

ocurri durante la maniobra de sacada pro&oc la surgencia. La gran

mayor#a de estas surgencias son debido al pistoneo $ compresin.

2.2.3.- PISTONEO 8 COMPRESION.

Ioda &ez que se mue&en tubos a tra&%s de uido, aparecen las fuerzas

de pistoneo (sWab) y compresin (surge). La direccin en que se mue&e

la tuber#a dicta cul es la fuerza dominante, el pistoneo o la compresin.


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Por tanto una reduccin de presin es creada debajo de la tuber#a

permitiendo que uido de formacin alimente este &ac#o 2asta que la

falta de presin pare. sto se llama pistoneo.

Las presiones de compresin tambi%n estn presentes cuando la tuber#a

es maniobrada para sacarla del pozo, pero generalmente su efecto es

m#nimo. l uido que est alrededor de la tuber#a (especialmente

encima del conjunto de fondo) debe salir del camino mo&i%ndose 2acia

arriba alrededor de la tuber#a y para arriba del pozo. 1i la tuber#a se

mue&e muy rpido, no todo el uido puede salir del camino.

2.2.4.- LLENADO DEFICIENTE DEL PO9O.

Ioda &ez que el ni&el del uido cae dentro del pozo, tambi%n cae la

presin 2idrosttica ejercida por el uido. !uando la presin 2idrostticacae por debajo de la presin de formacin, el pozo puede uir.

Para calcular el &olumen necesario para llenar el pozo cuando se e"trae

tubos secos'

&rri)es '&r& ))e&r ( Des')&:&;ie#" !e )"s #*


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Para medir el uido con precisin, se debe utilizar un tanque de

maniobras o un sistema contador de las emboladas de la bomba. s

preferible llenar el pozo usando el tanque de maniobras, ya que este

tanque es pequeSo y fcil para medir las &ariaciones de &ol/menes. 1in

embargo, el contador de emboladas de la bomba tambi%n puede ser

utilizado. Para calcular el n/mero de emboladas para llenar el pozo'

E;


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U 3ormaciones cargadas debido a perforacin en sobrebalance o por

re&entones subterrneosTU [onas que estn cargadas por presiones pro&enientes de

proyectos de inyeccin tales como inyeccin de &apor, agua, altas

temperaturas, !MC o gas.T

U 3allas o fugas en el casingTU 3ractura de la formacin de una zona a otra, tanto ocurrida en

forma natural o por el 2ombre (trabajos e"cesi&os de

fracturamiento)

2.2..- OSTRUPCION EN EL PO9O.

!uando e"iste una obstruccin en el pozo, debe recordarse que puede

2aber presin atrapada debajo. 1i se tiene que perforar o fresar a tra&%s

de algo que est obstruyendo el pozo (como un empaque, tapn de

cemento o un puente en el pozo), se debe tener e"tremo cuidado.

2.2..- OPERACIONES DE CEMENTACION.

Las surgencias que ocurren mientras se est cementando son el

resultado de la reduccin de la columna 2idrosttica del lodo durante la

operacin.

Euc2os pozos se 2an perdido por programas de cementacin

inadecuados. Euc2os otros se 2an perdido por fallar en el seguimiento

de dic2o programa. Fiferentes acontecimientos pueden conducir a lareduccin de la presin 2idrosttica por debajo de la presin de

formacin.

U +n uido espaciador es bombeado delante de la lec2ada de

cemento. 1i no es de la densidad adecuada, el pozo podr#a

comenzar a uir.U La densidad del cemento no debe ser tan alta como para crear

una p%rdida de circulacin.U 1i se utiliza cemento de densidad li&iana, deber#a mantenerse la

presin a tra&%s del estrangulador para compensarla. 1i se

mantiene una presin inadecuada, el pozo podr#a uir.Femasiada presin podr#a generar p%rdida de circulacin. +na

programacin de presin $ bombeo deber#a utilizarse y la presin del

estrangulador regulada en funcin a esta.

U l cemento se des2idrata cuando fragua. sto podr#a reducir la

presin 2idrosttica efecti&a, permitiendo que el pozo uya.


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8ormalmente el cemento es diseSado para fraguar por etapas

para minimizar este efecto.U l cemento se calienta cuando fragua. sto puede causar la

e"pansin de los tubos. +na &ez que se enfr#an, se puede crear un

microUanular proporcionando un canal para el mo&imiento del

uido.U 5ay casos en que el equipamiento otador del casing 2a fallado.

2.2.6.- SURGENCIAS AJO SITUACIONES ESPECIALES.

Febe quedar claro que no 2ay manera de perforar un pozo sin la

amenaza de una surgencia.

Las siguientes son algunas de las condiciones $ operaciones que 2an

conducido a surgencias o re&entones.

&@ PERFORANDO DENTRO DE UN PO9O AD8ACENTE5a 2abido numerosos casos donde otro pozo 2a sido penetrado y se 2a

tomado una surgencia de dic2o pozo. Perforacin desde plataformas

utilizando bodegas para pozos m/ltiples ob&iamente tiene un alto

potencial para esto.

menudo en las operaciones en las plataformas, el conjunto de -MP

sobre la cabeza del pozo puede estar a ;9 o B9 pies (D.CB m a CG.:K

m), a &eces ms, del caSo conductor submarino a la l#nea de ujo. 1i el

conjunto es probado, es prctica com/n drenar la l#nea del caSo

submarino antes de probarlo con agua. sto puede resultar en una ca#da

signicati&a en la presin 2idrosttica. +na p%rdida de D9 ppg (DDB

g$m0) en B9 pies (CG.:K m) ser#a equi&alente a :G psi (K.C: bar). sta

p%rdida de presin puede permitir uir al pozo.

%@ PRUEAS DE FORMACIN >DST@.


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Las pruebas de formacin son simplemente una terminacin

temporaria de una zona producti&a. 1e permite que la presin de

los uidos de formacin y la presin de formacin entren al pozo y

a la columna de 2erramientas de F1I.

!@ PERFORACIN EN DESALANCE

1i se usa la perforacin en desbalance en las formaciones que no

producen para aumentar la penetracin, qu% suceder cuando se

penetre en una formacin producti&a* l potencial de un inujo es

alto. Las profundidades de las zonas producti&as deben ser

conocidas y las seSales de surgencia deben ser muy controladas.e@ PATAS DE LAS PLATAFORMAS MARINAS

5a 2abido muc2os re&entones inesperados desde estos

mecanismos de soporte. La ele&acin o asentamiento de unaplataforma marina encima de oleoductos no indicados o

seSalizados 2an causado algunos re&entones. l abandono de una

plataforma y sacando las &igas de soporte que 2an sido cla&adas

en &arios cientos de pies proporciona un canal para que uya el

gas supercial 2asta la supercie.

3.- LA DETECCIN DE SURGENCIAS.

+na surgencia puede ocurrir en cualquier momento en que no se ejerza

suciente presin pozo abajo para controlar la presin de formacin.

Para detectar una surgencia en sus primeras etapas, debemos estar

atentos a los indicadores si uno o ms indicadores o seSales son

obser&adas se debe asumir que el pozo est uyendo y se deben iniciar

los procedimientos de control adecuado (como cierre de pozo, etc)

3.1.- SEALES DE AD0ERTENCIA >umento en el caudal de retorno. \ncremento en las piletas de inyeccin. Nastros de gas $petrleo durante la circulacin. Fisminucin en la presin de bombeo y aumento en el caudal de

bombeo. Pozo uyendo. Llenado deciente durante la sacada de tuber#a del pozo. Las barras salen llenas. Jariacin en el peso del sondeo.


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l pozo no de&uel&e el desplazamiento correcto en la bajada.3.1.1.-A*;e#" !e) %&*!&) !e re#"r"

!uando la bomba est funcionando a una &elocidad, desplaza una

cantidad ja de uido dentro del pozo a cada minuto. Por lo tanto dado

que el caudal de inyeccin de uido al interior del pozo es constante, el

caudal de retorno del uido tambi%n deber ser constante.

1i se ad&ierte un aumento de la cantidad en el &olumen de uido y el

r%gimen de bombeo no 2a cambiado quiere decir que el uido de retorno

sobrante pro&iene de un aporte de la formacin.

3.1.2.-AUMENTO DE 0OLUMEN EN TANUES1i el pozo est aportando uido de la formacin, esto se suma al

&olumen que ya est presente, esto pro&ocara que el &olumen de las

piletas de inyeccin o tanques aumente lo cual ad&ertir que 2a

ocurrido una surgencia.

Por eso todos los tanques del sistema de circulacin deben ser medidos

y marcados de tal manera que se pueda ad&ertir rpidamente que 2ay

un aumento adicional de &olumen.


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3.1.3.-RASTROS DE GAS7PETRLEO DURANTE LACIRCULACIN.

!uando se ad&ierte un incremento abrupto de gas e"iste la posibilidad

de que el pozo este aportando petrleo o gas debido a que no se est

ejerciendo suciente presin sobre la formacin producti&a, es decirmientras que a medida que mayor cantidad de gas ingresa y se e"pande

pro&oca que la presin 2idrosttica disminuya 2asta que el pozo

empieza a uir.

Por lo tanto los rastros de gas$petrleo son indicadores de surgencia y lo

ms recomendable es deri&ar la circulacin a tra&%s del estrangulador

para alejar el gas o el petrleo de las cercan#as del piso de perforacin

de equipo.

3.1.4.-DISMINUCION DE LA PRESIN DE OMEO 7AUMENTOEN EL CAUDAL DE OMEO

Las auencias de uido de la formacin disminuyen la densidad de la

columna de uido lo cual 2ace que la presin que ejerce la columna

disminuya por lo tanto la presin tambi%n empezara a descender por

que la columna es ms li&iana pro&ocando un aumento de emboladas de

la bomba que en consecuencia funcionar ms rpido aumentando el

&olumen de bombeo, a esto se suma la e"pansin del gas que ele&a

parte del uido y reduce a/n ms la presin total de la columna. sta

misma ca#da en la presin de la bomba y aumento en la &elocidad de labomba es tambi%n caracter#stico al bombear un colc2n pesado o,

cuando 2ay un agujero en la columna, com/nmente llamado de la&ado.

n cualquiera de los dos casos, es necesario realizar una prueba de ujo

para asegurarse si se trata de una surgencia en progreso.

3.1.5.-PO9O FLU8ENDO.

> medida que el pozo uye agrega uido de formacin que desplaza el

uido del pozo, por eso es importante el monitoreo del pozo sea

constante y debe 2aber comunicacin para determinar si el pozo est

uyendo.

3.1..-LLENADO DEFICIENTE DURANTE LA SACADA DETUERA DEL PO9O

La sacada de tuber#a del pozo es uno de los momentos ms peligrosos

de las operaciones en un equipo y una de las causas ms 2abituales de


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surgencia. Los factores que contribuyen que as# sea son' las p%rdidas de

presin por circulacin, efecto de pistoneo al e"traer los

tubos, llenado impropio que reduce la columna 2idrosttica. 1i el pozo

no est tomando la cantidad adecuada de uido se puede asumir que el

uido de formacin est in&adiendo el pozo. (o que estamos perdiendo

uido si toma un e"ceso para llenar el pozo).

3.1.. LAS ARRAS SALEN LLENASU!uando se 2ace una maniobra de sacada, es posible que el uido de

formacin entre en el pozo a un caudal lo sucientemente grande para

e&itar que el uido que est dentro de los tubos pueda caer.

UIambi%n, cuando se inicia el ujo es ms fcil para el uido entrar en la

columna, cuando se sacan 2erramientas de gran dimetro y empaques

que las barras salgan llenas

Pro&ocando en estas circunstancias el pozo debe ser cerrado y circulado.

3.1.6. DESPLA9AMIENTO MANIORA DE AJADA!uando se baja tuber#a dentro del pozo, se debe desplazar del pozo un

&olumen de uido igual al desplazamiento de la tuber#a. 1i la columna se

baja muy rpido, el uido puede ser forzado 2acia la formacin debajo

de la columna debido a la presin de compresin. sto puede traer como

resultado el descenso de la columna de uido reduciendo la presin

2idrosttica ejercida por el uido pro&ocando que el pozo comience a

uir.

!on un inujo en el pozo, ser desplazado ms &olumen fuera del pozo

que el desplazamiento de la columna. sto puede ser debido a la

e"pansin del gas y$o el ujo del pozo.

3.1.. CAMIO EN EL PESO DE LA COLUMNA

l uido del pozo fa&orece la otacin esto signica que el uido parte

del peso de la columna en conclusin mientras ms pesado es el uido

mayor es la otacin y por lo tanto mayor es el peso que sostiene.

Por eso un aumento en el peso de la columna podr#a ser debido a un

inujo de uido de formacin que 2a disminuido la densidad del uido

alrededor de los tubos. > medida que la densidad del uido disminuye,su capacidad de pro&eer de otacin se reduce, resultando en un

incremento en el peso que se notar en supercie.

1i se produce una disminucin en el peso de la columna, la disminucin

podr#a ser por el efecto de los uidos de formacin empujando 2acia

arriba a la columna. l pozo deber ser cerrado sin demora y e&aluados

los procedimientos de control del pozo.


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3.2. SURGENCIA CON LA COLUMNA FUERA DEL PO9O

Las surgencias ocurridas cuando se tiene la columna fuera del pozo,

generalmente comienzan durante la maniobra de e"traccin pero que no

fueron notadas. La surgencia podr#a 2aber comenzado durante la

primera parte de la maniobra de e"traccin. M probablemente, la

surgencia 2abr#a comenzado cuando el pozo no era llenado con la

frecuencia suciente 2acia el nal de la maniobra o mientras se e"tra#an

los portamec2as.

+na situacin similar puede ocurrir durante una operacin e"tensa de

perlaje, cable o de pesca. Eaniobras frecuentes de e"traccin y bajada

en el pozo con estas 2erramientas pueden pistonear los uidos de

formacin 2acia el pozo originando una surgencia.

3.2.1. SURGENCIAS MIENTRAS SE PERFILA O SE OPERA CONUNIDADES DE CALE

Las surgencias de pozos que ocurren mientras se perla y durante las

operaciones con unidades a cable son el resultado de'

La accin de pistoneo de las 2erramientas que estn siendo

e"tra#das en las secciones 2inc2adas del pozo. l efecto de pistoneo de las 2erramientas que son e"tra#das con

muc2a &elocidad. Fescuido al no mantener el pozo lleno durante tales acti&idades.

Febe considerarse siempre la posibilidad de utilizar un lubricador para

cable.

+n lubricador lo sucientemente largo para abarcar todas las

2erramientas que 2an sido bajadas con el cable, permitir que este


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conjunto sea sacado del pozo en caso de una surgencia, sin tener que

cortar el cable para cerrar el pozo.

3.2.2. SURGENCIA DURANTE EL ENTUADO!uando se est entubando se detectara la surgencia por el 2ec2o de que

el ujo del lodo desplazado no se detiene durante el enrroscado de los

caSos .para e&itar esto se debe utilizar un sensor de ujo y un

totalizador de &olumen de la pileta mientras se recorre el casing. Para

poder controlar la surgencia se debe cerrar el pozo utilizando esclusa de

casing o pre&entores anular.

3.2.3. SURGENCIAS MIENTRAS SE CEMENTALas surgencias que ocurren mientras se cementa el casing son el

resultado de la disminucin de la presin de la columna de uido

durante la operacin. sta reduccin de la presin de la columna de

lodo, puede ser el resultado de mezclas de cemento de baja densidad,

p%rdidas de circulacin, espaciadores o colc2ones con densidadinadecuada, o el mecanismo del fraguado del cemento.

l aumento de &olumen en los tanques de lodo y el desplazamiento del

cemento deben ser monitoreados tambi%n, para &ericar que el &olumen

de uido desplazado es esencialmente el mismo que el &olumen de

cemento bombeado.

4. DEFINICION DE DE IC TOLERANCE >TOLERANCIA DEINFLUJO@

1e dene como el &olumen m"imo de gas que puede ser tolerado sin

fracturar las formaciones e"puestas a la /ltima zapata cementada

Iambi%n la podemos denir como la presin de poro m"ima que

podemos utilizar 2asta la m"ima que podemos utilizar 2asta la pr"ima

profundidad.

+na patada (ic) de pozo es una inuencia de presin de la formacin

(inujo) dentro del pozo esta puede ser controlada en supercie. Para

que esto ocurra, se deben cumplir dos criterios'

La presin de formacin debe e"ceder la presin anular o la

2idrosttica. Los uidos siempre uirn en la direccin de la

presin menor. La formacin debe ser permeable con el n de que los uidos

puedan pasar de un sitio a otro. +n re&entn (bloWout) sucede

cuando no se puede controlar en supercie el ujo de uidos de


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formacin. +n re&entn subterrneo ocurre cuando 2ay un ujo

incontrolable entre dos formaciones. n otras palabras, una

formacin esta pateando y al mismo tiempo en otra se est

perdiendo circulacin.

4.1. CAUSAS DE PATADAS

N" ;eer e) *e%" ))e" %*&!" se es#K s&%&!"#*S&ntes de que ocurra efecti&amente una patada o un inujo al pozo, se

presentan signos e indicaciones que pueden dar alarmas de posibles

condiciones que tal e&ento pueda ocurrir


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9"&s !e 'Kr!i!& !e %ir%*)&%i

Pueden resultar grandes presiones de surgencia debido a signos

de fractura y p%rdidas de circulacin.

Las formaciones frgiles y fracturadas pueden ser identicadas por

altas NMP(ratas altas de perforacin ) y torque alto y errtico.

Netornos de lodo inferiores a lo normal, que pueden ser

identicados por una reduccin en el ujo de lodo y en el ni&el de los

tanques, indicando p%rdidas de uido 2acia la formacin.

9"&s !e Tr&si%i

\ncremento en la rata de perforacin y decrecimiento en la

tendencia del el e"ponente de perforacin.

8i&eles de gas incrementndose.

>paricin de gas de cone"in.

\ndicaciones de inestabilidad de 2ueco. 5ueco apretado, torque

alto y errtico, arrastre y sobreUtensin.

\ncremento en la temperatura del lodo. \ncremento en el &olumen

de cortes, derrumbes, y $ o disminucin de la densidad de los s2ales.


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4.3. INDICADORES DE PATADAS DURANTE LA PERFORACION

Las siguientes indicaciones de ujo estn listadas en el orden t#pico en

que se 2acen presentes o mesurables en supercie.

Presi !e medida que los uidos de formacin entran en el pozo, un &olumen

equi&alente de lodo necesariamente ser desplazado en supercie. sto

se aSade al &olumen circulado, en tal forma que puede detectarse un

aumento en la rata de ujo. n caso de que el inujo sea en gas, el

desplazamiento de lodo se incrementar dramticamente a medida que

se efect/a la e"pansin.

> medida que el inujo contin/a.

0&ri&%i"es e e) 'es" s"


20/32

presin, como derrumbes e incremento en la temperatura del lodo a la

salida.

4.4. CONTROLANDO UNA PATADA DE PO9O QIC

l lodo que circula 2acia abajo a tra&ez de la sarta de perforacin yarriba por el anular es la primera l#nea de defensa contra las patadas de

pozo. l uido de perforacin crea una presin adicional mientras esta

circulando. La presin ejercida por el lodo de perforacin e&ita que los

uidos de formacin entrenen al pozo.

!uando el ni&el o el peso del lodo caen, la presin ejercida sobre la

formacin disminuyeT si esto pasa, los uidos de formacin pueden

entrar al pozo. n ese momento se presenta la patada del pozo. n otras

palabras, cuando la presin de la formacin y sus uidos e"cede el peso

de la columna de lodo, se presenta una patada de pozo.

Presin 4 fuerza por unidad de rea.

Presin 4 fuerza $ rea.

Para e&itar que la patada de pozo se con&ierta en un re&enton, la

cuadrilla del taladro usa un equipo de pre&entoras de re&entonas @-MP

stacA

Me%i"& #res &ri&


21/32

01( 1


22/32

l tipo de uido de perforacin tambi%n afecta la forma en que se

comporta el inujo. Los gases entraran en solucin con diferentes

tipos de uidos y diferentes concentraciones. +n gas en solucin

se comportara como una manifestacin de agua por el petrleo

2asta que alcanza una presin ms baja, donde puede salir de la

solucin. Las manifestaciones de petrleo que ya tienen gas en

solucin liberaran el gas a una presin ms baja. !uando el gas

sale de la solucin (punto burbuja), el gas se e"pandir muy

rpidamente, y en algunos casos, podr#an descargar una porcin

del pozo. 1e 2a documentado casos de pozos que &olaron los

cojinetes ms all de la plataforma del mico. ste asunto de solubilidad podr#a describir un gas 2idrocarburo en

un uido de base sint%tica o una manifestacin de coCen un uido

de base agua. ntender cmo se comportan estos tipos de

manifestacin es cr#tico para controlar su pozo adecuadamente.

5. COMPORTAMIENTO DE LAS SURGENCIAS.5.1. UN RE0ENTN/ ES UNA SURGENCIADESCONTROLADA.

+na surgencia que no es reconocida, o que se permite continuar,

descargar uido del pozo.

!uando se produce una surgencia, y no es reconocida, o no se toma la

accin debida, entonces esta puede desarrollarse 2asta con&ertirse en

un descontrol.

1e producir un ujo descontrolado del uido del pozo, de aqu# estenombre. 1i el pozo descarga de una zona 2acia otra formacin, se

denomina descontrol subterrneo.

l comportamiento del inujo &ar#a en funcin del tipo de surgencia, la

geometr#a del pozo y el tipo de uido en el pozo.

5.1.1. DETERMINANDO LA NATURALE9A DEL FLUIDOIN0ASOR

s importante saber si el uido in&asor es gas o l#quido (petrleo $ agua.)

1e puede determinar apro"imadamente calculando la densidad del uido

in&asor, asumiendo que la diferencia entre las presiones de cierre (!ierre

en Iubos y !ierre en !asing) se debe a la diferencia de densidad de la

columna de la surgencia.

Para determinar el tipo de uido en el pozo, se debe medir con la mayor

e"actitud posible la ganancia de &olumen en los tanques.


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&@.- GAS EN EL PO9O CON LODOS ASE AGUAl gas es un uido compresible. l &olumen que ocupa depende de la

presin a la que est sometido. 1i la presin aumenta, su &olumen

disminuye. La relacin Jolumen $ presin &ar#a para las diferentes

mezclas de gases. 1in embargo, el comportamiento de un gas natural

puede calcularse apro"imadamente utilizando una proporcionalidad

in&ersa. sto signica que si se duplica la presin el gas se comprimir a

mas o menos la mitad de su &olumen. 1i reducimos la presin a la mitad

se duplicar su &olumen.

l gas es ms li&iano que el l#quido, por lo tanto puede ocurrir

migracin ya sea con el pozo abierto o cerrado. >unque el gas se

puede separar en burbujas pequeSas, la mayor#a de los anlisis

consideran el gas como una /nica burbuja de gas. Las generalidades

del comportamiento del gas en el pozo deben ser comprendidas y

anticipadas para poder mantener el control sobre una surgencia degas.


24/32

1i se bombea la burbuja de gas con e"pansin controlada, se debe

permitir la e"pansin del gas manteniendo la presin de fondo igual o

ligeramente superior que la presin de formacin. 1e debe permitir el

incremento del &olumen en supercie. !uando se utilizan los m%todos

de control normales

(Perforador, spere y Fensique, !oncurrente), se permite el retorno

de mayor &olumen que el bombeado, permitiendo la e"pansin del

gas. l operador del estrangulador debe mantener una contrapresin

que permita una suciente e"pansin del gas de tal manera que la

presin 2idrosttica en el pozo ms la contrapresin tenga un &alor

ligeramente superior a la presin de formacin. Los m%todos de

control normales permiten la e"pansin controlada del gas que est

siendo bombeado a la supercie.

@.- Mi+r&%i !e) +&s1iempre se deben obser&ar las presiones de cierre. Las presiones

pueden aumentar a medida que el gas migra 2acia arriba a tra&%s del

uido del

pozo cuando este est cerrado. La migracin del gas puede aumentar

las presiones en el pozo 2asta que la formacin y el equipamiento de

supercie fallen. sto podr#a resultar en daSo a la formacin o un

descontrol subterrneo.

La migracin del gas en un pozo cerrado puede aumentar la presin en

el pozo

y causar un descontrol subterrneo.

[email protected] S*r+e%i& !e )i*i!"s

l petrleo, agua y agua salada son casi incompresibles. 8o se

e"pandirn a ning/n &alora preciable a medida que la presin es

reducida.

1i una surgencia de liquido no se e"pande a medida que es circulada

fuera del pozo, la presin en el casingno aumentar como en el caso de

una surgenciade gas (mientras que no se permita un inujo adicional.)+tilizando los m%todos de presin de fondo constante la presin

2idrosttica en el anular cambiar en funcin de las &ariaciones en

lageometr#a del pozo.

@.-G&s e e) '":" %" )"!"s


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l comportamiento de las surgencia de gas en lodos base petrleo es

diferente de las surgencias en lodos base agua. l gas que entra al pozo

contiene uidos oleosos que entraran en solucin. 1e estima que la

mayor#a (;9 por ciento) del gas que entra en el pozo entrara en solucin.

Los lodos base de petrleo sint%tico mostrarn las mismas

caracter#sticas de absorcin de gas que los lodos de base petrleo

natural. !on los uidos base agua, la ganancia en los tanques de

supercie reejar el tamaSo del inujo de gas.

l asumir que se tiene una surgencia de petrleo o agua salada no debe

ser 2ec2a si se est utilizando lodo base petrleo. l inujo no se

e"pandir a medida que es circulado sino 2asta que est% muy pr"imo a

la supercie.

!uando el gas se libera de la solucin, se e"pandir rpidamente. 1i el

pozo est siendo circulado, esto resultar en una descarga repentina de

uido encima del gas a medida que se produce la e"pansin. 1i lasurgencia est siendo circulada a tra&%s del estrangulador, esta

e"pansin rpida requerir ajustes en el estrangulador para mantener la

presin en el fondo constante. l operador del estrangulador deber

anticiparse a los cambios del#quido a gas a medida que la surgencia se

apro"ima a la supercie y debe estar preparado para realizar los ajustes

necesarios.

i@ Presi ;$,i;& es#i;&!& !e *& s*r+e%i& es*'er%ie

s imposible estimar la presin m"ima en supercie de una surgencia

que podr#a ser esperada en una surgencia mal controlada, debido a que

la presin es regulada con la bomba y el estrangulador. 1i la surgencia

es de gas y se le permite migrar a la supercie sin ali&iar la presin,

entonces la presin en supercie (considerando que nada 2a fallado

pozo abajo o en la supercie) podr#a ser de entre la mitad a dos tercios

de la presin de formacinque 2a producido el gas.

J@. T&;&" !e )& s*r+e%i&s importante recordar que cuanto ms tiempo se tarda en reconoceruna surgencia y e iniciar los procedimientos de control tanto mayor ser

la

surgencia y mas dif#cil su control. !uanto mayor la surgencia, mayor la

presin en el casing. +nas cuantas reglas generales determinan la

m"ima presin esperada.


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stas son'

U La presin en el casing aumenta con la magnitud y tamaSo de la

surgencia.

U Las presiones de formacin y de circulacin aumentan con la

profundidad del pozo.

U La presin de circulacin aumenta con el aumento de la densidad

del uido.

U Las presiones en supercie son ms bajas con surgencias de agua

salada y aumentan con las surgencias de gas.

U l m%todo de control de pozo afecta la presin en supercie.

>umento de la densidad del uido en el pozo antes de circular podr#a

ayudar a minimizar la presin del casing en supercie.

U La migracin de gas mientras el pozo est cerrado puede

aumentar las presiones de supercie acercndolas a la presin deformacin.

U Los mrgenes de seguridad y la densidad adicional en el peso del

uido de control durante las operaciones de control pueden causar

mayores presiones de circulacin.

@.- M&s !e *& s*r+e%i&

1i no se mantiene una presin de fondo constante apropiada cuando se

circula un inujo 2acia fuera, puede ocurrir una segunda surgencia.

Fespu%s de 2aber circulado el uido de control 2asta la supercie, la

bomba debe ser detenida y el pozo cerrado. 1i se obser&a presin en el

casing, 2ay una posibilidad que 2aya ocurrido una segunda surgencia.

+na segunda circulacin es a &eces necesaria para desplazar un inujo

fuera del pozo debido a desplazamiento ineciente y por efecto de

canalizacin del inujo. sto no debe ser confundido con un segundo

inujo.

Las principales causas de surgencias secundarias son'

U Procedimientos inadecuados de circulacin despu%s de 2abercerrado el pozo.

U Nelacin de presin en tubos &ersus emboladas en la bomba

(caudal de circulacin) inadecuado.

U 7as o lodo saliendo a tra&%s del estrangulador.

U rror 2umano U respuesta incorrecta a problemas mecnicos tales

como la&ado en los tubos, taponamientos, etc.


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[email protected] C"r#es !e +&s

!ortes de gas en el uido, aunque sean aparentemente se&eros, crean

solamente una pequeSa reduccin en la presin de fondo del pozo. +n

inujo pequeSo del fondo del pozo puede cortar se&eramente el uidoen la supercie debido a la naturaleza compresible del gas que causa

una gran e"pansin cerca de la supercie. !uando se circula una

pequeSa cantidad de gas 2asta la mitad del pozo, la presin 2idrosttica

del uido ser di&idida. l &olumen de gas se duplicara, pero

prcticamente no tendr efecto sobre la columna total de uido.

!uando el gas alcance la mitad superior, el gas se duplicar otra &ez,

pero su efecto en el fondo aun no ser signicati&o.

l corte de gas puede ser un problema signicati&o cuando se perforanpozos poco profundos. Fependiendo de la reduccin de la columna

2idrosttica total, las surgencias y los re&entones en pozos poco

profundos 2an ocurrido por cortes de gas. 7eneralmente una &ez que el

casing supercial es asentado, este problema se minimiza.

l comportamiento y la solubilidad de los diferentes gases en los uidos

es un problema complejo. l tipo de uido en uso, la presin,

temperatura, p5 y tipos y relaciones de gases encontrados todos en

conjunto afectan la solubilidad.

Iambi%n, el tiempo que el gas est e"puesto al liquido deber#a ser

conocido, si las especicaciones de la solubilidad y del inujo pueden serdeterminados con e"actitud.

1in embargo, si la discusin se centraliza en los tipos generales de

uidos (base agua, petrleo o petrleo sint%tico) y un gas com/n simple

(metano,5C1 o !MC), se pueden obser&ar las generalidades siguientes.

U 1i se ejerce suciente presin, el gas puede ser comprimido a un

estado liquido. 1i sucede una surgencia de gas liquido, el uido de la

surgencia no migrar o se e"pandir en un &alor apreciable 2asta que

sea circulado a un punto en el que el gas no puede permanecer enestado l#quido. +na &ez que alcanza su punto de ebullicin, el gas se

e"pandir rpidamente al &olumen que deber#a ocupar.

U La solubilidad cambia con &ariables tales como temperatura, p5,

presin y tipo de uido.

U l metano y el cido sulf2#drico son ms solubles en soluciones de

aceite que en soluciones de agua.


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U !ambios en condiciones (por ejemplo presin) pueden permitir que

el gas se disuel&a nue&amente y den como resultado e"pansiones

inesperadas que pueden deri&ar que el uido descargue desde ese

punto para arriba.

5.2. RESUMEN.Los efectos y el comportamiento de las surgencias deben ser conocidos

con la nalidad de pre&enir que las surgencias se con&iertan en

descontroles. Las surgencias de gas y de agua actuarn en forma

diferente. 1e debe permitir la e"pansin del gas, con la mayor e"pansin

ocurriendo cerca de la supercie.

La e"pansin no controlada o la ausencia de e"pansin del gas puede

crear problemas que pueden deri&ar en descontroles. 1i una surgencia

ocurre, recuerde que el tamaSo de ella est en proporcin in&ersa con la

&igilancia de la cuadrilla.1urgencias grandes causan mayores presiones, y pueden dar mayores

dicultades para el control del pozo. Necuerde que el gas migra para

arriba del pozo, por lo que las presiones de cierre necesitan ser

controladas y que los pozos no deben ser cerrados por inter&alos de

tiempo prolongados.

+tilice procedimientos de liberacin de presin con la nalidad de

permitir la e"pansin controlada 2asta que se inicien los procedimientos

de control de pozo.

1i se usan uidos base de petrleo o petrleo sint%tico, las surgencias

son ms dif#ciles de detectar, porque la mayor#a del inujo entrar en

solucin. 1i se utilizan uidos base de aceite, las pruebas de ujo deben

durar ms tiempo que las pruebas realizadas usando uidos base agua.

La alarma de &olumen de los tanques debe ser ajustada a los &alores

m#nimos posibles y siempre asumir que una ganancia en &olumen es

resultado de una surgencia 2asta que no se pruebe lo contrario.

. METODOS DE CONTROL DE PO9OS

5ay muc2as t%cnicas para controlar un pozo. a sea que 2aya ocurridouna surgencia durante la perforacin o el reacondicionamiento o si 2ay

que controlar un pozo &i&o, los fundamentos son los mismos. La

diferencia en estos m%todos est en si se incrementa el peso del uido y

si 2abr circulacin dentro del pozo.

.1. COMO DOCUMENTAR EL CONTROL DEL PO9O


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Furante cualquier operacin para controlar un pozo, la recoleccin de

datos y la documentacin son 2erramientas &aliosas, ayudando a

organizar la operacin y a dar conanza a aquellos que estn realizando

el trabajo.

5ay tres m%todos comunes que se usan para la circulacin en el controlde pozos. 1on el E%todo del Perforador, el E%todo de sperar y Pesar y

el E%todo !oncurrente.

.2. METODO DEL PERFORADOR.

l E%todo del Perforador es una t%cnica utilizada para circular y sacar los

uidos de la formacin del pozo, independientemente de si se controla el

pozo o no. > menudo se usa para quitar las surgencias, descomprimido

durante un retorno (tr%pano a supercie).

+na &ez que &uel&e el fondo, la columna del uido anular circula y se

quita el inujo. Iambi%n se usa donde no se necesitan o no estn

disponibles los materiales para incrementar el peso. >dems, se usa

para quitar amagos de surgencias de gas, donde las altas tasas de

migracin pueden causar problemas durante el pozo cerrado. Iambi%n

se puede usar donde 2ay recursos limitados de personal y$o equipos. 1in

embargo, no se usa a menudo en aquellos pozos donde se anticipa o se

espera que 2aya una p%rdida de circulacin.

!on el E%todo del Perforador, el primer amago se circula y se saca del

pozo. Luego, si el pozo est con un balance por debajo de lo normal, se

reemplaza el uido con uno que ejerza ms presin que el de la

formacin (que el de la surgencia).

> continuacin est el procedimiento para el E%todo del Perforador'

1. !ierre el pozo despu%s del amago.

2. Negistre las Presiones de !ierre en la Iuber#a de perforacin(1\FPP) y de !ierre de la Iuber#a de re&estimiento (1\!P),

estabilizadas.

3.Fe inmediato circule y saque el uido in&asor (la surgencia)del pozo.

4.>l terminar esto, cierre el pozo por segunda &ez.


30/32

5. 1i es necesario, se incrementar el peso del uido (ladensidad).

.1e circula el pozo por segunda &ez con un uido nue&o yms pesado para recuperar el control 2idrosttico.

.3. MVTODO DE ESPERAR 8 PESAR.-

l E%todo de sperar y Pesar es una combinacin de diferentes &entajas

y des&entajas in2erentes a los m%todos de control de pozo manteniendo

constante la presin del fondo (-5P). l E%todo de sperar y Pesar mata

la surgencia en el tiempo ms corto y mantiene los rangos de presiones

del pozo y de la supercie ms bajas que cualquier otro m%todo.

n el E%todo de sperar y Pesar, el pozo se cierra despu%s de un amago.

1e registran las presiones estabilizadas y el &olumen de la ganancia

registrada en supercie. l peso del uido se incrementa antes de

empezar a circular, de a2# el nombre, sperar y Pesar. Luego, el uido

pesado se circular por el pozo, manteniendo la densidad y las presiones

correctas, durante el control del pozo.

> continuacin estn los procedimientos para sperar y Pesar'

1.1e cierra el pozo despu%s del amago.

2. 1e registran las Presiones de la Iuber#a de perforacin

(1\FPP) y la Iuber#a de re&estimiento (1\!P) estabilizadas.

3.1e densica el lodo 2asta el peso calculado para el uido decontrol.

4.!uando las piletas acti&as estn densicadas, empieza lacirculacin.

5. 1e sigue una tabla de presin de circulacin, &ersus el&olumen de uido bombeado de control por el pozo.

.4. MVTODO CONCURRENTE.>l E%todo !oncurrente, que in&olucra pesar el uido mientras se est en

el proceso de circular y sacar el amago del pozo, tambi%n se le 2a

llamado el E%todo de !ircular y Pesar o el E%todo de \ncrementar el

Peso Lentamente. s un m%todo primario para controlar pozos con una

presin de fondo constante


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Para ejecutar el E%todo !oncurrente se requiere 2acer algo de

contabilidad y clculos, mientras est en el proceso de circular y sacar el

amago del pozo, porque podr#an 2aber densidades diferentes e

inter&alos irregulares en la sarta. 8ormalmente los registros de los datos

se lle&a de manera centralizada en el panel del operador del

estrangulador en la plataforma del equipo de perforacin (es decir, los

cambios de presin que se requieren a medida que cambia el peso del

uido &ersus cundo los diferentes uidos entran a la sarta y llegan el

tr%pano).

.5. MVTODO 0OLUMVTRICO PARA CONTROLAR PO9OS

1e puede describir el E%todo Jolum%trico como un medio para pro&eer

una e"pansin controlada del gas durante su migracin. 1e puede usar

desde el momento en que se cierra el pozo despu%s de un amago o ic,

2asta que se pueda poner en marc2a un m%todo de circulacin y sepueda usar, para traer un amago o ic de gas a la supercie sin usar

una bomba.

La intencin del E%todo Jolum%trico no es la de controlar el amago de

un re&entn, sino ms bien es un m%todo para controlar las presiones de

fondo y en la supercie 2asta que se puedan iniciar los procedimientos

de control. n los casos de amagos descomprimidos, se puede usar este

m%todo para traer el inujo a la supercie. , siempre y cuando que no

se permita el ingreso de ning/n ujo adicional, las t%cnicas &olum%tricas

se pueden usar para reemplazar el gas con uido para que el pozo&uel&a a tener el control de la presin 2idrosttica.

.. IN8ECTAR 8 PURGAR >LURICACIN@

l E%todo de \nyectar y Purgar a menudo es una continuacin del

E%todo Jolum%trico y se utiliza una &ez que el uido del amago de

re&entn llega al cabezal del pozo.

n el E%todo de Lubricar y Purgar, el uido se bombea en el pozo y se

permite que caiga por el espacio anular. 1e debe dar suciente tiempopara que el uido empiece a afectar (incrementar) la presin 2idrosttica

en el espacio anular. Fado que se le agreg una presin 2idrosttica al

pozo, se puede sacar o purgar una contrapresin que sea igual al

incremento por la 2idrosttica.


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Grupo 6 Control de Pozo

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