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*Seccion de Potencia

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ESTUDIANTE:EDUARDO VELASQUEZ GOMEZ TUTOR ING.ELIODORO CAMACHO

E t a p a s b l a d e s


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera

INDICE

Seminario de Grado

CAPITULO I 1.- PERFORACION DIRECCIONAL ............................................................................. 2 1.1.INTODUCCION .......................................................................................................... 2 1.2.- DESARROLLO HISTORICO DE LA PERFORACIO DIRECCIONAL ..¡Error! Marcador no definido. 1.3.- APLICASIONES DE LA PERFORACION RIRECCIONAL ................................ 4 1.3.1.- POZOS MULTIPLES COSTA AFUERA ........................................................... 4 1.3.2.- POZO DE ALIVIO ............................................................................................... 4 1.3.3.- CONTROLANDO POZO VERTICALES ........................................................... 5 1.3.4.- DESVIANDO FUERA (SIDETRACKING) ...................................................... 5 1.3.5.- LOCACIONES INACCESIBLE ............................................................................ 5 1.3.6.- LA OPTIMIZACION DEL YACIMIENTO ........................................................ 6 1.3.6.1.- POZOS MULTILATERALES .......................................................................... 7 1.4.- DEFINICION Y CONCEPTOS BASICOS EN PERFORACION DIRECCIONAL .............................................................................................................................................. 8 1.4.1.- SISTEMA DE COORDENADAS ..................................................................... 10 1.4.2.- SISTEMA U.T.M. ............................................................................................... 10 1.4.3.- NORTE VERDADERO .................................................................................... 11 1.4.4.- NORTE CUADRICULAR NORTE MAPA ..................................................... 12 1.4.5.- NORTE MAGNETICO ..................................................................................... 12 1.4.6.- DECLINACION MAGNETICA ........................................................................ 12 1.4.7.- CORRELACION POR DECLINACION MAGNETICA. ................................ 13 1.5.- PERFILES O GEOMETRIA DE POZOS DIRECCIONALES .......................... 13 1.5.1.- TIPO SLANT ..................................................................................................... 13 1.5.2.- TIPO “J”. ............................................................................................................. 14 1.5.3.- TIPO “S” ............................................................................................................ 15 1.5.4.- ALCANCE EXTENDIDO .................................................................................. 15 1.5.5.- POZO HORIZONTAL ...................................................................................... 16 1.5.6.- LIMITES DE LA PERFORACION DIRECCIONAL ..................................... 16 1.6..- TERMINOLOGIA DE LA PERFORACION DIRECCIOAL. ........................... 17 1.6.1.- EL OBJETIVO ................................................................................................... 17 1.6.2.- EL DESPLAZAMIENTO. AL OBJETIVO ...................................................... 17 1.6.3.- LA PROFUNDIDA VERTICAL REAL ........................................................... 17 1.6.4.- PUNTO DE INICIO DE CURVATURA “KICK OFF POINT” ..................... 18 1.6.5.- GRADO DE CONSTRUCCION ....................................................................... 18 1.6.6.- SECCION DE CONTRUCCION ....................................................................... 18 1.6.7.- LA TANGENTE. ................................................................................................ 18 1.6.8.- SECCION DE DECREMENTO ........................................................................ 18 1.6.9.- LONGITUD DEL CURSO ................................................................................ 19 1.6.10.- LA PROYECCION HORIZONTAL .............................................................. 19 Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera 1.6.11.- SECCION VERTICAL .................................................................................... 19 Seminario de Grado

CAPITULO II 2.- MOTOR DE FONDO Y TURBINAS ..................................................................... 20 2.1.DESCRIPCIONES DE LOS MOTORES ............................................................... 20 2.1.1.- GENERALIDAES ............................................................................................... 20 2.1.2.- SELECCIÓN DE MOTOR ................................................................................. 20 2.1.3.- DICEÑO Y PRUEVA ........................................................................................ 20 2.2.- TIPOS DE MOTORES ......................................................................................... 22 2.2.1.- PARTES DE UN MOTOR ................................................................................ 22 2.2.1.1.- ENSAMBLE DE DRENAR “DUMP SUB” ................................................. 23 2.2.1.2.- SECCION DE POTENCIA ............................................................................. 23 2.2.1.2.1.- RADIO LOBULAR /ROTOR ................................................................... 24 2.2.1.2.2.- NUMERO DE ESTACIONES .................................................................... 26 2.2.1.2.3.- CAIDA DE PRESIONES POR ESTACION ............................................ 26 2.2.1.2.4.- AJUSTE ROTOR /ESTATOR ................................................................. 26 2.2.1.2.5.- TEMPERATURA DEL LODO ................................................................. 26 2.2.1.2.6.- FUIDO DE PERFORACION ..................................................................... 27 2.2.1.2.7.- DIFERENCIAL DE PRECION .................................................................. 27 2.2.1.2.8.- PATA DE PERRO ...................................................................................... 28 2.2.1.2.8.1.- SEVERIDAD DE LA PATA DE PERRO ............................................. 28 2.2.1.2.8.2.- SECCION VERTICAL ............................................................................ 28 2.2.1.2.8.3.- CIERRE (CLOSURE). ............................................................................ 29 2.2.1.3.- SECCION DE TRANSMICION .................................................................... 30 2.2.1.4.- SECCION DE EJE CONDUCTOR Y RODAMIENTO................................ 30 2.2.1.4.1.- ARREGLOS LUBRICADOS POR LODOS ............................................. 32 2.2.1.4.2.- ARREGLOS SELLADOS CON OLEO ..................................................... 33 2.2.1.5.- SECCION DE VALEROS SELLADOS O LUBRICADOS POR LODOS. . 36 2.2.1.6.- IDENTIFICACION DE MOTORES COMMANDER. ................................ 37 2.2.2.- TURBINAS ......................................................................................................... 38 2.2.2.1..- PARTES DE UNA TURBINA .................................................................... 39 2.2.2.1.1.- SECCION DE POTENCIA ........................................................................ 39 2.2.2.1.2.- SECCION DE DE RODAMIENTOS . ....................................................... 39 2.2.2.2.- CLASIFICACION DE LA TURBINA .......................................................... 40 2.2.2.3.- VENTAJAS DEL EMPLEO DE UNA TURBIAN ...................................... 40 2.2.2.4.- APLICASIONES DE UNA TURBINA . ....................................................... 41 2.2.2.5.- COMPARACION DE TURBINAS VS MOTOR ...................................... 41 2.2.2.6.- MOTOR POWER DRIVE . ........................................................................... 41 2.2.2.6.1.- PARTES DE POWER DRIVE ................................................................. 42 2.2.2.6.1.1.- FUNCIONAMIENTO DE PUSH THE BIT ......................................... 42 2.2.2.6.1.2.- FUNCIONAMIENTO DE POINT THE BIT ....................................... 42

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CAPITULO III

3.- PLANIFICASION DE POZOS DIRECCIONALE ................................................ 43 3.1.- DEFINICION ........................................................................................................ 43 3.2.- CRITERIOS DE DISEÑO .................................................................................... 43 3.2.1.- CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DE CANDIDATO .............................. 43 3.3.- PLANIFICASION DE POZOS ............................................................................ 44 3.4.- METODOS DE DESVIACION DE POZOS ....................................................... 44 3.4.1.- METODO DE ENSAMBLE DE FONDO ........................................................ 45 3.4.1.1.- ENSAMBLE PARA CONTRUCCION DE ANGULO ................................ 47 3.4.1.2.- ENSAMBLE DE DECREMENTO ................................................................ 48 3.4.1.3.- ENSAMBLE PARA MATENER ANGULO ................................................. 49 3.4.2.- DEFLECTORA POR TOBERA........................................................................ 51 3.4.3.- WHIPSTOCK “CUCHARA” ............................................................................ 52 3.5.- MOTORESDE FONDO CON SUBTITUTO DE FLEXION ............................ 53 3.6.- TIPOS DE ARREGLOS ...................................................................................... 54 3.6.1.- HERRAMIENTA ROTARIA FULCRUM ...................................................... 54 3.6.1.1.- PRINCIPIO DE ESTABILIZACION ........................................................... 57 3.6.2.- HERRAMIENTA ROTARIA EMPACADA .................................................... 57 3.6.2.1.- PROPIEDADES DEL ENSAMBLE ROTARIO ......................................... 57 3.6.3.- PRINCIPIO DEL PENDULO .......................................................................... 59 3.6.3.1.- HERRAMIENTAS DE PENDULO ............................................................. 60 3.7.- METODOS DE CALCULOS DIRECCIONALES DE POZOS .......................... 62 3.7.1.- INTRODUCCION ............................................................................................. 62 3.7.2.- METODOS ANGULO PROMEDIO .............................................................. 62 3.7.3.- METODOS RADIO DE CURVATURA ......................................................... 62 3.7.4.- METODO MINIMA CURVATURA ............................................................... 63 3.6.2.- HERRAMIENTA ROTARIA EMPACADA .................................................... 57 3.6.2.1.- PROPIEDADES DEL ENSAMBLE ROTARIO ......................................... 57

CAPITULO IV 4.- INTRUDUCCION ..................................................................................................... 68 4.1.- CUADRANTE DE RUMBO Y AZIMUT ............................................................ 68 4.1.1.- EJEMPLO CUADRANTE I ............................................................................ 69 4.1.2.- EJEMPLO CUADRANTE II ........................................................................... 69 4.1.3.- EJEMPLO CUADRANTE III .......................................................................... 70 Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera 4.1.4.- EJEMPLO CUADRANTE IV ........................................................................... 70 Seminario de Grado 4.2.- CALCULACION DE SURVEYS I ......................................................................... 71 4.2.1.- CALCULACION DE SURVEYS II ................................................................... 68 4.3.- EJEMPLO DE CAMBIO DE INCLINACION ................................................. 79 4.4.- EJEMPLO DE CALCULOS DE OBJETIVO I TIPO “S” ................................ 83 4.4.1.- EJEMPLO DE CALCULOS DE OBJETIVO II TIPO “S” ........................... 86 4.4.2.- EJEMPLO DE CALCULOS DE OBJETIVO III TIPO “S” .......................... 89 4.4.3.- EJEMPLO DE CALCULOS DE OBJETIVO IV TIPO “J” ............................. 92 4.4.4.- EJEMPLO DE CALCULOS DE OBJETIVO V TIPO “J” ............................ 99 4.4.5.- EJEMPLO DE CALCULOS DE OBJETIVO VI TIPO “S” .......................... 99

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PERFORACION DIRECCIONAL

1.- Perforacion Direccional

1.1.- Introducción

En los días actuales de perforación, nadie se preocupó por la desviación del agujero. El objetivo era perforar a la mayor velocidad posible, completar y producir tan rápidamente como fuera posible. Mucho personal que perforaba asumía que los pozos eran rectos - otros simplemente no les importaban.

Como consecuencia, se perforaron los pozos deliberadamente en alguna dirección desconocida. Esto comenzó como un funcionamiento terapéutico para resolver un problema perforación - normalmente un pez o piezas quedadas en el agujero. Hoy, con el advenimiento de requisitos del espacio legales más firmes, el buen diseño del depósito modelado y la perforación de pozos múltiples de una sola locación, se ha hecho muy importante dos aspectos, la posición real de la trayectoria del pozo durante su perforación y la información la ubicación del los demás pozos para conocer sus limites, con el fin que no choquen entre si.

El desarrollo de las habilidades y equipo necesario dirigir estos agujeros es la ciencia de Perforar Direccional. La Perforación Direccional es la ciencia de dirigir un agujero a lo largo de un camino predeterminado llamado trayectoria para obtener un objetivo previamente designado.

1.2.- Desarrollo Histórico de la Perforación Direccional

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado La perforación direccional inicialmente fué usada como operación correctiva, ya fuera para librar pescados, verticalizar agujeros desviados accidentalmente o para perforar pozos vecinos de alivio para controlar reventones.

El interés en la perforación direccional controlada comenzó alrededor de 1929, después de la introducción de sistemas precisos de medición en los campos de Seminole, en Oklahoma. El primer pozo direccional se perforó en 1930 en Huntington Beach, California, pero no recibió reconocimiento favorable hasta 1934, donde se perforó un pozo direccional para intersectar un pozo descontrolado.

1.3.- Las Aplicaciones de la Perforación Direccional

1.3.1.- Los Pozos Múltiples De Estructura Costa Afuera

Uno de las aplicaciones más comunes de hoy en técnicas de perforación direccionales es en perforación costanero. Muchos yacimientos de aceite y gas se sitúan más allá del alcance de tierra y los equipos de tierra. perforar un número grande de pozos verticales de las plataformas individuales es impráctico y sería antieconómico. El acercamiento convencional para un gran yacimiento petrolífero ha sido instalar una plataforma fija en el lecho marino y

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera perforar tantos como puedan perforarse, pozos direccionales). La locación de estos Seminario(sesenta de Grado pozos pueden espaciarse cuidadosamente para la recuperación óptima. Este tipo de

desarrollo mejora la viabilidad económica de la cara industria costa afuera reduciendo el número de plataformas y simplificando el sistema de la recolección.

En un desarrollo convencional, los pozos no pueden perforarse hasta que la plataforma tenga construida e instalada su estructura en la posición requerida. Esto puede significar un retraso

de 2-5 años antes de que la producción pueda empezar. Este retraso puede reducirse considerablemente por la pre-perforación de algunos de los pozos a través de una plantilla del mato acuífero mientras la plataforma está siendo construida. Estos pozos se perforan direccionalmente desde un equipo costero, normalmente un el semi-sumergible, y atado atrás una vez a la plataforma cuando esta sea instalada.

1.3.2.- Los Pozos de Alivio

Se usan las técnicas direccionales para perforar los pozos de alivio para "matar" los pozos arrancados o en descontrol. Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera El pozo de alivio se desvía para ser utilizado de como cierre posible de la reserva del pozo Seminario Grado

desenfrenado: generalmente el objetivo de este pozo es pegarle al pozo fuera de control los costos serian muy altos. Se bombea el lodo pesado en la reserva para que supere la presión y traiga el pozo descontrolado a su completo control.

1.3.3.- Controlando Los Pozos Verticales

Se usan las técnicas direccionales para "enderezar los agujeros" curvos. en otros términos, cuando la desviación ocurre en un pozo qué se supone que es vertical, varios usan las técnicas para traer el pozo atrás a su vertical. Éste era uno de las primeras aplicaciones de perforación direccional.

1.3.4.- Desviando Fuera (Sidetracking)

Desviar fuera de un agujero existente es otra aplicación de la perforación direccional. Esta desviación puede hacerse para evitar una obstrucción (un pez) en el agujero original o para explorar la magnitud de la zona productora en un cierto sector de un campo.

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1.3.5.- Locaciones Inaccesibles Se perforan a menudo los pozos direccionales porque la situación de la superficie directamente sobre el depósito es inaccesible, o debido a los obstáculos naturales o artificiales.

Los ejemplos incluyen los depósitos bajo las ciudades, las montañas, los lagos, etc.,

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Otras Aplicaciones

También se Perforan los pozos direccionales para evitar taladrar un pozo vertical a través de una falla de formación inclinada que podría dañar la TR en el movimiento de dicha falla. También pueden usarse los Pozos direccionales para superar los problemas de domo de sal perforado. En lugar de perforar a través de la sal, el pozo se perfora a un lado del el domo y se desvía entonces alrededor y debajo la gorra colgando. También pueden usarse los pozos direccionales donde un depósito queda en el manto acuífero pero bastante cerca de la costa, la manera más barata de aprovecharse del depósito puede ser perforar los pozos direccionales de un equipo de la tierra en la costa.

1.3.6.- La Optimización del Yacimiento.

El perforar horizontal es la rama creciente más rápida de perforación direccional. Los pozos Horizontales permiten la penetración máxima del yacimiento, sobre todo en los depósitos más delgados, permite la máxima exposición de la zona y permite la producción más alta. Las numerosas aplicaciones específicas por la perforación horizontal están siendo desarrolladas por adelantos que ocurren en las herramientas y técnicas usadas .

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera 1.3.6.1.- Los Pozos Multilaterales Seminario de Grado

Dentro de la ciencia de perforar horizontal, el agujero perforado multilateralmente se esta convirtiendo rápidamente en una operación común. Se perforan los pozos horizontalmente para sumar la profundidad y las perforaciones laterales para las varias direcciones. Estos laterales permanecen esencialmente horizontales y se controla para asegurar la exposición máxima de zona direccionalmente.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 1.4.- Definiciones Y Conceptos Básicos En Perforación Direccional 1.4.1.- Sistemas De Coordenadas Cualquier posición sobre la superficie de la tierra puede ser descrito en termino de un valor de latitud (grados este u oeste de datum) una red (retícula) imaginaria de latitud y longitud es superpuesta sobre el globo (superficie de la tierra).

Las líneas de latitud o paralelas son círculos imaginarios alrededor de la línea del ecuador ha ambos lado de los polos norte y sur.. El ecuador esta en cero grados de latitud y el polo norte en 90 grados norte. El polo sur esta en 90 grados sur. Hay 90 líneas de latitud entre el ecuador y cada polo, cada uno de un grado de magnitud. Las líneas de longitud son líneas imaginarias que pasan a través de los polos norte y sur y cruzan las líneas de latitud están detonadas por un numero de grados cero hasta 180 grados, este u oeste de greenwich en Inglaterra. Greenwich tiene una longitud de cero grados o líneas de meridiano cero en resumen la tierra tiene 360 grados de longitud.

1.4.2- Sistema UTM.- Sobre muchas proyecciones, las líneas de longitud y latitud son curveadas. Los cuadrangulares formados por la intersección de estas líneas (normalmente preferidas como paralelos y meridianos) son de diferentes formas y tamaños, lo cual complica enormente la localización de puntos y la medición de direcciones.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera En el sistema UTM (universal transversal mercator), Seminario de Gradoel mundo esta dividido igualmente dentro de 60 regiones (cada región en 6 grados de longitud) entre 84 grados norte y 80grados sur. Las regiones polares son cubiertas por otras proyecciones especiales.

1.4.3.- Norte verdadero (norte geográfico).- Es la dirección polo norte geográfico, el cual yace sobre el eje de rotación de la tierra. Esta dirección esta indicada por la estrella polar.

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1.4.4.- Norte cuadricular o norte de mapa.- Es la dirección norte sobre un mapa. El norte cuadricular corresponde al norte verdadero solo en el meridiano central. Todo los otros puntos deben corregirse por convergencia, esto es, por el ángulo entre el norte del mapa y el norte verdadero en cualquier punto.

1.4.5.- Norte Magnético.- Es la dirección de la componente horizontal del campo magnético terrestre en un punto seleccionado sobre la superficie de la tierra. En la perforación de pozos petroleros, todas las mediciones direccionales son dadas por herramientas de tipo magnética, las cuales leen un azimut preferido al norte magnético. En este sentido los cálculos finales de las coordenadas siempre son convertidos al norte verdadero o al norte del mapa.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Convergencia.- La convergencia Seminario es la diferencia entre el norte cuadricular y el norte de Grado verdadero. La convergencia varía con una distancia a través del meridiano central y con una distancia a través del ecuador. La convergencia es negativa hacia el este y positiva hacia el oeste.

1.4.6.- Declinación Magnética.- Es el ángulo entre el norte verdadero y el norte magnético en cualquier punto sobre la tierra. La declinación del ángulo es negativa si el norte magnético se inclina hacia el oeste del norte verdadero y es positiva si el norte magnetico inclina hacia el oeste del noter verdadero.

1.4.7.- Corrección por declinación magnética.- Es la corrección angular en grados, para convertir la lectura magnetica a una lectura de norte verdadero.

Interferencia magnetica.- Son los cambios en el campo magnetico de la tierra en las cercanías de la herramienta de registro, causados por la presencia de la tubería de revestimiento u otras tuberías en el pozo, en pozos cercanos o por las propiedades magneticas de la misma formación.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Buzamiento magnetico.- Es el angulo de intersección, Seminario de Grado medido desde la horizontal, entre las líneas del flujo magnetico y el plano horizontal, entre la línea del flujo magnetico y el plano horizontal (superficie de la tierra).

1.5.- Los Perfiles o Geometría de Pozos Direccionales

Para alcanzar las coordenadas de fondo requeridas hay varios perfiles o geometrías para utilizar según mas convenga:

1) Slant 2) Tipo J “incrementa y mantiene” 3) Tipo S 4) El Alcance Extendido “ extended reach” 5) Horizontal.

Estos perfiles pueden ser combinado también como sea necesario para alcanzar el objetivo u objetivos

1.5.1.- Slant Perforación especializada y equipos de perforación especiales son usados para estos perfiles. El pozo es perforado desde superficie con una inclinación mayor que el 0º y menor o igual a 45º . Este perfil es típicamente usado en los pozos poco profundos al intentar alcanzar un objetivo con un desplazamiento horizontal que es del 50% o más del TVD. El modelo más común es la Estrella que ha permitido tantos como 27 pozos se taladren de una misma pera. Incrementa la economía en los recursos y la producción puede ser bastante sustanciales.

1.5.2.- Tipo J

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Éste es el perfil principal o mas común para de la mayoría Seminario Grado de los pozos direccionales. Incluye una sección de construcción de ángulo Terminal y una sección que mantiene dicha inclinación para atravesar los objetivos . Una vez que el blanco se ha alcanzado o no existe riesgo de que se pierda este se rota el resto del agujero dejando así que tome el camino natural de la formación. La inclinación normalmente es 15º o más.

1.5.3.- Tipo S La curva tipo S tiene una sección de construcción una para mantener y una de tumbar a 0 grados. Esta forma es por las razones siguientes:

• Pegarle a los objetivos múltiples al mismo desplazamiento horizontal

• Ganar un desplazamiento horizontal deseado pero permite perforar a través de Formaciones severamente accidentadas o las formaciones molestas en un modo cercano a la vertical

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera • Evita las regiones accidentales locales Seminario de Grado

1.5.4..- El Alcance Extendido

Una modificada o la geometría compleja, construye y sostiene típicamente una inclinación entre 60y 80 grados con un alcance que es entre 4 y 7 veces mayor que el TVD . Las situaciones más comunes para estos pozos es en el mar perforados desde una plataforma central.

1.5.5.- Horizontal Un perfil que consiste en una sección de construccion a 90º + / - con una sección horizontal a través del mismo depósito o brecha productora.

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1.5.6.- Los Límites de Perforación Direccional

Cualquier límite de perforación direccional descrito en un libro de texto hoy, simplemente se romperían mañana por algún operador direccional. Nosotros hemos perforado los pozos horizontales con el laterales a mas de 6,100m de largo; los pozos del alcance extendido a mas de 10,000m de alcance horizontal; los pozos horizontales multi-laterales con 10 ramificaciones; los pozos horizontales girados 180º en dirección; Perforado 27 pozos en una sola y sencilla locación en tierra; re-entrado en cada configuración del agujero para perforar un nuevo objetivo y posteriormente perforar un pozo al par de este con una distancia de 3m a lo largo de toda la trayectoria. Casi todo puede ser perforado con tal de que usted tenga el apoyo financiero. Es bueno saber el potencial del equipo o las limitaciones del agujero. Lo siguiente es una lista de algunos de los factores considerada al planear un pozo direccional eso se discutirá más allá en una sección más tarde:

1.)

A través de la experiencia muchos operadores han establecido su propio máximo la inclinación y/o la severidad limite del dogleg para minimizar problemas de revestimiento.

2.)

La Severidad es una limitante también al momento en que se van a tomar registros eléctricos con cable debido al diámetro de las herramientas que utilizan y la longitud de las mismas.

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3.)

El peso sobre la barrena también es una limitante para perforar el pozo es posible no obtener el necesario debido a factores como son: el arrastre, diseño de la configuración de la herramienta, el fluido de perforación, el tipo y geometría del agujero por nombrar algunos.

4.)

El asiento de llave y el alto potencial de pegaduras por diferencial.

5.)

La limpieza del agujero también es una limitante en la perforación

6.)

La estabilidad del agujero ( las condiciones tectónicas, desprendimientos o derrumbes)

7.)

La habilidad de dirigir el BHA a lo largo del curso requerido (el Torque reactivo).

8.)

La habilidad de el equipo de construir la inclinación a las proporciones requeridas.

Como las tecnologías de perforación direccional continúan desarrollándose, nuevas aplicaciones van surgiendo. Aunque el aceite y gas que se perforan continuarán dominando el futuro de la industria direccional, las consideraciones medioambientales y económicas podrían forzar a otras industrias para considerar como alternativa las perforaciones direccionales como tecnologías convencionales.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 1.6.- Terminología de Perforación Direccional

Un glosario corto de los que más frecuentemente usamos, las condiciones para la Perforación Direccional están incluidos aquí y sólo se utiliza como una ayuda para el entendimiento de la perforación direccional. Algunos del más importantes y normalmente usados de las condiciones son:

1.6.1- El Objetivo (Target)

El blanco u objetivo, Teóricamente, es el punto o puntos en el subsuelo hacia donde la trayectoria es dirigida. En la mayoría de casos se definirá por algún otro que no sea el perforador direccional. Normalmente éste será un geólogo, ingeniero del proyecto o ingeniero de la producción. Ellos definirán a menudo el limite del objetivo - es decir un círculo con un radio especificado centrado sobre un punto en el subsuelo.

1.6.2.- El Desplazamiento al Objetivo

El desplazamiento al objetivo se define como la distancia horizontal desde la superficie de la locación hasta el centro del objetivo en una línea recta. Ésta también es la suma direccional de Departure (desplazamiento al Esto u Oeste) y la latitud (desplazamiento al Norte o Sur). Los rumbos designado son una medida de la dirección en grados, minutos y segundos (o decimales) y típicamente expresó con la referencia para centrar bien.

1.6.3.- La Profundidad Vertical Real

La Profundidad Vertical Real (TVD) es la profundidad del agujero a cualquier punto medido en un plano vertical y normalmente es referenciado del plano horizontal del Kelly bushing del equipo perforando. Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 1.6.4.- Punto de Inicio de Curvatura

“Kick Off Point”

Éste es el punto al que la herramienta de la desviación se utiliza para la salida en el aumento del ángulo. La selección de los puntos de inicio de la curva depende de muchos factores, inclusive de la formación, trayectoria del agujero, programa del lodo, el desplazamiento requerido y la severidad e inclinación máxima aceptable.

Este Punto (KOP) se selecciona cuidadosamente para que el ángulo máximo está dentro de los límites. Menos problemas se enfrentan cuando el ángulo del agujero está entre 30 y 55 grados. Mientras mas profundo sea el KOP , será mayor la inclinación necesaria para alcanzar el objetivo o hacer severidades mas agresivas. El KOP debe estar a tal una profundidad promedio dónde el ángulo máximo para construir sería 40 grados y el mínimo preferido es 15 grados.

1.6.5.- Grado de Construcción

El cambio en la inclinación por longitud moderada perforada (típicamente en º/100 ' u º/30 m). La proporción de la curva se logra a través del uso de una herramienta desviadora (defección en el motor de fondo la cual crea la construcción de ángulo y se regula a través de la camisa ajustadora del motor).

1.6.6.- Sección de Construcción.

Ésta es la parte del agujero dónde el ángulo vertical se aumenta a una cierta proporción, dependiendo de las formaciones y las herramientas de perforación utilizadas. Durante la construcción se debe verificar constantemente la inclinación del ángulo y el rumbo por si debe realizarse alguna corrección. Esta parte del agujero es más crítico asegurar la trayectoria deseada, se mantiene y el blanco final se alcanza. Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 1.6.7.- La Tangente

Esta sección, también llamada la Sección del Sostenimiento, es una porción recta del agujero perforado con el ángulo máximo a alcanzar para obtener el objetivo requerido. Los cambios del curso sutiles pueden que se haga en esta sección. Muchos pozos de alcance extendido que se perforan en los proyectos se ha completado con éxito a inclinaciones de 80º, exponiendo mucho más área de superficie de depósito y alcanzando los objetivos múltiples. Sin embargo, la inclinación orienta que arriba de 65 º pueden resultar excesivo el torque, arrastre y complica la limpieza del agujero, toma de registros, bajar TR y Problemas de producción. Estos problemas en la actualidad pueden ser

superados gracias a las diferentes tecnologías pero debe optarse por la alternativa mas económica.

1.6.8.- Sección de Decremento

En los agujeros del tipo S, la sección donde la inclinación del agujero se induce para el decremento del mismo y en algunos de los casos vertical a una proporción definida una ves logrado la perforación continua hasta alcanzar la profundidad total con lecturas tomadas cada 30m, el decremento optimo es de entre 1º - 2 º ½ por 30m y se selecciona principalmente con respecto a la facilidad de correr TR, la terminación y eliminación de los problemas de la producción.

1.6.9.- La Longitud del Curso

Esta longitud del curso es la distancia real perforada de un punto del agujero al próximo punto como medida. La suma de todo las longitudes del curso es la medida de la profundidad del agujero. El término normalmente se usa como una referencia de distancia entre los puntos del estudio, es decir cada junta de tubería.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera 1.6.10.- La Proyección Horizontal (la Vistadedel Plan) Seminario Grado

En muchos programas de pozo, la proyección horizontal es simplemente una línea recta dibujada de el centro del pozo en superficie al centro del objetivo. En plataformas de multipozos es necesario en ocasiones iniciar el pozo en diferentes direcciones para evitar otros pozos. Una vez librado de los demás pozos se vuelve a apuntar a su objetivo. La trayectoria de los pozos perforados en el plano horizontal es ploteado a través de las coordenadas de Norte/Sur totales y las coordenadas de Este/Oeste totales calculado por las lecturas.

1.6.11.- La Sección vertical

La Sección Vertical de un pozo es dependiente del azimuth de interés. Este es el desplazamiento horizontal de la trayectoria del pozo proyectado 90 º al rumbo del plan deseado.

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MOTORES DE FONDO Y TURBINAS

2.1.- DESCRIPCION DE LO MOTORES 2.1.1.- Generalidades

Los motores direccionales hacen posible la perforación completa de una sección del poso con un arreglo de fondo de pozo (BHA) y para alcanzar diversas ratas de penetración en cualquier tamaño de hueco.

En cada una de las aplicaciones descritas previamente, la camisa (bent housing) ajustable puede ser rápidamente colocada en el piso de la plataforma. Las camisas (housing) están disponibles en ángulos de 0º a 2º y ángulos de 0º a 3º. El motor extra curvo (XC) para pozos de radio corto tiene una superficie ajustable para ángulos de 0º a 4º.

El motor direccional consiste de 3 subarreglos principales:

-

-

La sección de poder, compuesta por un rotor y un estator, la cual convierte la energía hidráulica en energía mecánica rotacional La sección de transmisión, la cual transmite la energía rotaria desde la sección de poder hasta la (bearing) sección de rodamientos en la cual esta incorporada la camisa (bent housing) ajustable. La sección de los rodamientos (bearing), la cual soporta los esfuerzos axiales y radiales durante la perforación y transmite la energía rotacional al trepano da través del eje conductor.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Hay dos tipos predominante de motores de fondo impulsados por el flujo de lodo; 1) El de turbina que es básicamente un centrífugo o bombeo axial y 2) El de desplazamiento positivo (PDM). Se muestran los principios de funcionamiento en la siguiente figura y el diseño de la herramienta son totalmente diferentes. Las turbinas fueron muy utilizadas hace algunos años pero últimamente el PDM es el mecanismo de batalla principal para taladrar un pozo direccional.

Figura. Tipos de Motores.

2.1.2.- La Selección de motor

Cuatro configuraciones de motores de fondo proporcionan un ancho rango de velocidades de la barrena y de rendimientos del torque requerido, satisfaciendo una multitud de aplicaciones para perforar. Éstas las configuraciones incluyen:

La Velocidad Alta / Torque Bajo

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado La Velocidad Media / Torque Medio La Velocidad Baja / Torque Alto La Velocidad Baja / Torque Alto - el Vestido Redujo. 2.1.3.- Diseño Y Prueba

Los motores han sido diseñados de acuerdo a los requerimientos establecidos para la perforación direccional, dándole un énfasis particular en la dureza, simplicidad y tecnología probada que se traduce en un rendimiento fiable y superior en el pozo. Los requerimientos operacionales y del cliente están establecidos a través de un vinculo con los operadores de perforación. Los ingenieros han utilizado sus conocimientos y experiencia obtenida en más de 4 décadas de trabajo en el campo de la perforación direccional para establecer un criterio de diseño enfocado en la fiabilidad. se ha enfocado en un sistema de fondo de pozo en el cual se pueda minimizar la interferencia con el ruido en la telemetría de medición mientras se perfora (MWD – measurements while drilling) y asegurar que los motores PowerPak no presentarán limitaciones innecesarias en la rata de flujo como en procedimientos de perforación.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 2.2.- Tipos De Motores Direccionales :

-

Serie M  Los motores poseen soportes lubricados por lodo. Una porción del flujo del fluido de perforación es enviada para el enfriamiento y lubricación de los soportes del motor.

-

Serie S  Los soportes del motor son sellados con óleo (petróleo). Los soportes son aislados del fluido de perforación y resguardados en un reservorio sellado de petróleo. Estos motores están disponibles para un número limitado de tamaños y deben ser especificados para condiciones particulares.

-

Motores XC  Estos motores son de radio pequeño con soportes y secciones de potencias pequeñas. Poseen una articulación simple para la perforación de secciones de radio corto.

-

Motores XF  Estos motores son utilizados para la perforación de secciones curvas de radio muy pequeño. Difieren de los motores XC ya que tienen dos articulaciones y un arreglo de almohadillas ajustable.

2.2.1.- Partes de un Motor Todos taladrando los motores consisten en cinco asambleas mayores:

1. Ensamble de drenar “Dump Sub” 2. Sección de Poder 3. Ensamble de transmisión 4. Ensamble de Ajuste 5. Valeros sellados o lubricados por lodo 2.2.1.1.- Ensamble de drenar “Dump Sub” Como resultado de la sección de poder (describió debajo), el motor sellara casi por completo el diámetro interior, este dispositivo se utiliza para prevenir viajes mojados y problemas de presión, El ensamble para drenar actúa hidráulicamente localizada en la parte superior del motor permite llenar la tubería mientras realiza viajes hacia abajo y drena cuando viaja hacia afuera del agujero. Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Cuando las bombas están encendidas, la válvula cierra automáticamente y dirige todo el flujo a través del motor. En caso de que no sea necesaria por perforar con gas o aire como en el caso de Bajo Balance se le colocarían a este ensamble plugs o tapones ciegos en los orificios de drenaje esto permite ajustar el motor según las necesidades. 2.2.1.2.- Sección De Potencia

La sección de potencia convierte la energía hidráulica obtenida a partir del fluido de perforación en energía mecánica para hacer rotar al trepano esto se lleva a cabo a partir de una aplicación reversa del principio de Moineau. El fluido de perforación es bombeado en la sección de potencia del motor a tal presión que hace girar al rotor través del estator. Esta fuerza rotacional es luego transmitida a través del eje transmisor al trepano.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado El rotor es manufacturado de manera que sea de acero inoxidable. Este por lo general tiene una capa delgada de cromo y platino para reducir la fricción y abrasión. También se dispone de rotores con una capa de carburo de tungsteno para reducir la corrosión y abrasión del mismo. El estator es un tubo de acero con un revestimiento flexible (de goma) en el borde (calibre). El revestimiento esta diseñado para resistir la abrasión y el deterioro producido por los hidrocarburos.

2.2.1.2.1.- Radio Lobular Rotor / Estator

Los lóbulos en un rotor y estator actúan como una caja de cambios. A medida que su número incrementa para un tamaño de motor dado, la imposición del torque del motor por lo general aumenta y la velocidad del eje por lo general disminuye. La figura 2-2 muestra un ejemplo de la relación entre la velocidad de la sección de potencia y el torque y la configuración lobular de la sección de potencia. Ya que la potencia esta definida como la velocidad por el torque, un mayor numero de lóbulos en un motor por lo general no producirá una mayor potencia (horsepower). Hoy en día lo motores con un mayor número de lóbulos son menos eficientes ya que el área sellante entre el rotor y el estator incrementa con el número de lóbulos. La potencia mecánica del motor es calculada de la siguiente forma:

HPmecanico

T Sr 5252

Donde: HPmecánico  potencia mecánica del motor, hp

T  torque impuesto, lb.-ft Sr  velocidad rotacional del eje direccional, rpm.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Interferencia Impuesta Rotor / Estator

La diferencia entre el tamaño de un rotor se encuentra en el diámetro (medido desde el valle hasta el tope del lóbulo) y el diámetro menor del estator (de tope a tope de lóbulos) esta definido como la interferencia rotor / estator (Fig. 2-3).

Los motores son generalmente ensamblados a manera que el rotor sea de mayor tamaño que el diámetro interno del estator bajo las condiciones planeadas de fondo de pozo. Esto resulta en un gran interferencia positiva denominado encaje positivo. Los motores que funcionan con un rotor de diámetro 0.022 pulgadas mayor que el menor diámetro del estator a condiciones de fondo de pozo son muy potentes (capaces de producir altas caídas de presión).

La longitud de la estación del estator esta definida como la longitud axial requerida para que un lóbulo del estator gire un ángulo de 360º alrededor de su trayectoria helicoidal alrededor del cuerpo del estator. La longitud de la estación del rotor, de todos modos, no es equivalente al largo de la estación de su correspondiente estator. El rotor posee una estación menor que la Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado de su correspondiente estator. La ecuación que describe la relación general entre la estación del rotor y la del estator es la siguiente:

estaciones..del..rotor

n 1 estaciones..del..estator n

Donde

n  numero de lóbulos del rotor.

Nota: para los propósitos del presente handbook, una estación esta definida como el giro del espiral helicoidal de 360º en el estator.

Por ejemplo, para un motor PowerPak modelo A675 con lóbulo 4:5, estación de sección de potencia 4.8, la sección de potencia y el estator individual contienen 4.8 estaciones. De cualquier moto, el rotor posee más de 4.8 estaciones. Por que

estaciones..del..rotor

n 1 estaciones..del..estator n

Para un rotor de lóbulos 4:5, la sección de potencia de 4.8 estaciones realiza 6 rotaciones completas para cada lóbulo. La figura 2-4 muestra la longitud de la estación para un rotor. El numero de estaciones que posee un estator también puede ser determinado contando el numero de estaciones del rotor y reversando el calculo. Los motores con mayor longitud de estación usualmente producen un mayor torque y pocas revoluciones por minuto que aquellos cuya longitud de la estación es menor. Como se había mencionado previamente, el no disminuir la longitud de la estación, tal como la longitud de sello alrededor del rotor /estator incrementa con la longitud de la estación, de igual manera la eficiencia del sello y la velocidad del motor decrecen. La principal aplicación para los diseños de longitud de estación mayor es la perforación bajo balanceada (a aire).

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2.2.1.2.2.- Numero De Estaciones Para la sección de potencia con un radio lobular fijo, a mayor número de estaciones incremente el número de cavidades para el pasaje del fluido por la misma. Cada cavidad es capaz de sostener la presión, por la tanto con el incremento de número de cavidades, la caída total de presión sobre la sección de potencia incrementa. Por lo tanto, la caída total de presión y la capacidad de atascamiento del torque incrementa linealmente con el número de estaciones.

En condiciones similares de presión diferencial, la sección de potencia con mayor número de estaciones mantendrá la velocidad del motor. Ya que la caída de presión será menor por estaciones, se tendrá un menor escape (fuga).

2.2.1.2.3.- Caída De Presión Por Estación

La máxima caída de presión designada para cada estación esta en función del perfil lobular y la dureza del revestimiento de caucho. Cambios en la dureza del caucho afectarán no solamente a la caída de presión si no también a la elasticidad y tiempo de vida útil del mismo.

2.2.1.2.4.- Ajuste Rotor / Estator

La relación de ajuste rotor / estator es un punto critico para el rendimiento y el tiempo de vida útil del revestimiento de caucho en el tubo del estator. Un motor con una relación muy grande (el diámetro del rotor es mucho mayor que el del estator) correrá con una alta presión diferencial pero a su vez desarrollara una prematura dureza (chuking) en pocas horas de circulación (por ejemplo 6 – 8 horas). La dureza (chuking) podrá ser uniforme o seguir un camino espiralado a través del motor.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Una baja relación rotor / estator resultara en un motor débil que se cala con una baja presión diferencial. El atascamiento del motor es la condición en la cual el torque requerido para hacer girar el trepano es mucho mayor que aquel que el motor es capaz de producir.

2.2.1.2.5.- Temperatura Del Lodo

La temperatura de circulación es un factor clave para determinar la relación del arreglo rotor / estator. A una mayor temperatura anticipada en fondo de pozo, se requerirá una menor compresión entre el rotor y el estator. La reducción de la relación en el arreglo del motor será compensada con la expansión del caucho debido a la temperatura del lodo. Si la relación entre el rotor y el estator es muy alta bajo condiciones de operación, el estator experimentara altas cargas de estrés, las cuales resultan en daños por fatiga. Estos daños por fatiga acarrean una falla prematura por dureza (chuking). La falla ocasionada por las altas temperaturas en fondo de pozo es el resultado de la falla del motor.

2.2.1.2.6.- Fluidos De Perforación

Los motores están diseñados para operar efectivamente con diferentes tipos de lodos ya sean base agua o aceite, tanto como con las emulsiones inversas, fluidos de perforación de alta viscosidad y densidad, aire, espuma y niebla. Los fluidos de perforación pueden tener muchos aditivos, de los cuales algunos pueden tener un efecto perjudicial en el revestimiento del estator y en rotor de acero inoxidable / cromo – platino. Los cloruros en el lodo causan corrosión al cromo platinado en los rotores estándares. Además del caño causado por la corrosión, los bordes ásperos permiten que los lóbulos del rotor dañen el revestimiento de caucho cortando su superficie en el perfil de los lóbulos. Estos cortes reducen la eficacia del sello rotor / estator y ocasionan el atascamiento del motor (endureciendo – chuking el estator) en condiciones de baja presión diferencial. Para fluidos base aceite (OBM – oil based mud) con fases súper – saturadas de agua y para lodos salidos, los rotores de carburo de tungsteno son recomendados.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Utilizando componente no – magnético, por ejemplo estatores de acero no – magnéticos, se puede incrementar el tiempo de vida útil de los motores PowerPak cuando perforamos en medios con Acido Sulfhídrico. Además que el acero no – magnético es más duro que el acero común y esto ayuda a reducir el quebrajamiento por estrés frente al sulfuro, las mejores medidas de prevención son aquellas enfocadas en el sistema del fluido de perforación.

2.2.1.2.7.- Presión Diferencial: Entendiendo La Curvas De Rendimiento Del Motor

La diferencia entre la presión de circulación en superficie y en fondo de pozo esta definida como la presión diferencial. Esta diferencia de presión es generada por la sección del rotor

/ estadote en el motor. A mayor diferencia de presión, mayor la imposición del torque del motor y menor la velocidad impuesta en el eje. Para una vida de duración más larga, se debe correr el motor a no más del 80% de su máximo valor para cualquier rata de flujo y mantener la rata de flujo por debajo del 90% del máximo valor. Bajo condiciones favorables de perforación, ambas deben ser incrementadas a los valores máximos.

Material para Pérdida de Circulación

El material para pérdida de circulación (LCM lost circulation material) puede ocasionar dos problemas cuando es bombeado a través del motor. El material puede taponar interiormente el motor, por lo general en la válvula de descarga si este es utilizado en el tope del eje o en los rodamientos (bearing) radiales, y esto puede ocasionar el desgaste del estator. De todos modos, el material para perdida de circulación puede ser utilizado con los motores si se toman las siguientes precauciones:

-

Adhiera el material para perdida de circulación equitativamente – evite de bombear un gran bache de material. Si es posible, no bombee concentraciones mayores a 50ppg de cáscara de nuez mediana o su equivalente.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Se igual manera esta guía ayuda a minimizar problemas de taponamiento asociados con el material para perdida de circulación, no podemos eliminar completamente la posibilidad de un taponamiento en el motor o en la sección de rodamientos (bearing).

2.2.1.2.8.- Pata De Perro

Al rotar un motor en un intervalo de alto valor de pata de perro puede ocasionar daños al estator. La geometría del diámetro del pozo ocasiona que el motor se doble y flexiones, especialmente si el motor posee un bent housing. Debido a que el estator es la parte más flexible del motor, será la que se doble más. Como la housing bend del estator, el revestimiento de caucho empujará al rotor y lo doblará, lo cual ocasiona la compresión de los lóbulos del estator y puedo terminar en el endurecimiento (chuking) del mismo.

Pata de Perro ( Dog Leg / DL) Es la curvatura total del pozo (la combinación de cambios en inclinación y dirección) entre dos estaciones de registros direccionales. La pata de perro se mide en ángulos. D.L.= cos-1 [sen I1 sen I2 cos (A2-A1)+cos I1 cosI2] donde:

I1 e I2 son dos medidas de inclinación consecutivas. A1 y A2 son dos medidas de dirección consecutivas

2.2.1.2.8.1.- Severidad de la Pata de Perro Es la cantidad de DL referido a un intervalo estándar (usualmente 100 pies ó 30 metros). D.L.S. = (D.L. x 100) / C.L.

donde: Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado DL es la pata de perro calculada entre dos estaciones. CL (Course Length) es la profundidad medida entre dos estaciones

2.2.1.2.8.2.- Sección Vertical En un plano de pozo, el perfil vertical corresponde usualmente a una propuesta en un plano definido por la dirección recta entre la boca de pozo y el objetivo. Esta dirección se conoce como “azimuth de la sección vertical” o “ubicación propuesta del fondo del pozo” o “plano propuesto” o “dirección del objetivo”. En este caso, se llama sección vertical a la desviación horizontal total del pozo proyectada sobre este plano.

2.2.1.2.8.3.- Cierre (Closure) Esta se define como una recta trazado desde el punto de referencia del taladro a cualquier coordenada rectangular en un plano horizontal (generalmente usada para definir el fondo del pozo). Se calculan la longitud y la dirección de la recta. Por ejemplo, si la posición localizada es 630 m N, 930 m E, el cierre puede ser calculado usando el Teorema de Pitágoras y la trigonometría: de manera que el cierre será 1123.3 m con dirección N 55.88° E.

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Diferencia de Direccion (DD)

- La diferencia de Dirección (DD) representa el ángulo entre el closure y la dirección del target (plano Propuesto). - Usando DD, Distancia del Closure y una función trigonometriíta simple, la Sección Vertical puede ser calculada. - Para calcular DD, ambos, la dirección del Target y del Closure deben ser expresados en Azimut.

Lado Alto ( High Side) Es el lado del pozo directamente opuesto a la fuerza de la gravedad. Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado El punto que representa el lado alto es importante para la orientación (toolface). Con una inclinación de 0°, no hay lado alto. Con inclinación 0°, el pozo no tiene dirección horizontal. Es decir, el eje del pozo se representaría como un punto y no como una línea sobre el plano horizontal. Sin inclinación, no hay lado alto; sin lado alto, no hay dirección.

2.2.1.3.- Sección De Transmisión

El arreglo de transmisión, el cual esta colocado en la parte inferior del rotor, transmite la velocidad rotacional y torque generado mediante la sección de poder a los anillo y al eje conductor. También esta compensado por el movimiento excéntrico de la nutación del rotor y absorbe empuje descendente.

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La rotación es transmitida a través del eje de transmisión, el cual esta ajustado con una junta universa en ambos extremos para absorber el movimiento excéntrico del motor (fig. 2-6). Ambas juntas universales están empacadas con grasa y selladas para alargar su tiempo de vida.

La sección de transmisión se ajusta en una camisa (bent housing) en el piso de la torre (rig floor). Las camisas (bent housing) ajustables estándares permiten ángulos de 0 – 3º. Para algunos motores, se tienen disponibles camisas de 0 – 2º. Para motores de radio corto, camisas de 0 – 4º están disponibles.

También se dispone de camisas rectas cuando el motor no es utilizado para propósitos direccionales, como para perforación vertical y aplicaciones especiales.

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2.2.1.4.- Eje Conductor (Drive Shaft) Y Sección De Rodamientos

La sección de rodamientos soporta los esfuerzos axiales y radiales. Esta también transmite el torque y la velocidad rotacional desde el eje de transmisión hacia el trepano. Esta sección consiste de un eje conductor soportado tanto por los rodamientos axiales como radiales. El eje conductor esta hecho de acero forjado para una mayor dureza. Dependiendo de los requerimientos direccionales, la camisa de los rodamientos puede ser forjada (slick) o ajustada con un (rig floor) – deslizante y reemplazable o por una hoja (blade) integral de tipo estabilizador. El diámetro de los estabilizadores está disponible para diversas aplicaciones. La sección de los rodamientos puede ser lubricada por lodo o sellada por óleo (aceite).

2.2.1.4.1.- Arreglos Lubricados Por Lodo

El arreglo de rodamientos axiales esta comprendido por múltiples bolillas y carreras que soportan el peso en el trepano (WOB – weight on bit) permitiendo la perforación y el desplazamiento hidráulico descendente mientras se esta circulando, perforar con un WOB menor al balanceado o haciendo repasos de fondo.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado La chumacera (journal bearing) de carburo de tungsteno empaquetado montada por encima y debajo de los rodamientos axiales

-

Contrarresta la fuerza ejercida sobre el trepano cuando se perfora. Restringe el flujo de lodo a través del anular de los rodamientos radiales con lo cual un solo un pequeño porcentaje del lodo es utilizado para lubricar los rodamientos.

2.2.1.4.2.- Arreglos Sellados Con Óleo (Aceite)

El funcionamiento de los arreglos sellados con aceite es muy parecido a los arreglos lubricados con lodo. En vez de rodamientos de bolillas para sostener el empuje descendentes, de todos modos, este utiliza un rodamiento giratorio (Soller bearing) tanto para asentar o levantar peso. El componente crítico en el arreglo de rodamientos sellados es el sello rotatorio. Si un arreglo deslizable (slick) es corrido, tanto una camisa deslizante o una camisa roscada de rodamientos debería ser utilizada con su protector hacia arriba. Cuando es utilizado un estabilizador, se recomienda un tamaño menor a 1/8 o ¼ de pulgada. Para la mayoría de los tamaños de motores se puede elegir entre una camisa estabilizadora espiral de tres hojas o uno recto de cinco hojas. Por lo general es muy fácil desplazarse con un estabilizador de hojas rectas; de todos modos, la opción espiral reduce el arrastre mientras se

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera rota y provee un rendimiento Seminario direccionaldemás consistente cuando se perfora de modo Grado rotacional.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 2.2.1.5.- Sección de Valeros Sellados o Lubricados por Lodo Esta sección esta compuesta por balines y cojinetes los cuales transmiten las cargas axiales y radiales generados por la sección de poder y transmite la rotación hacia la barrena. Esta sección puede utilizar valeros sellados, llenos de aceite o lubricados por lodo. El Valero sellado no esta sujeto al flujo del lodo y su funcionamiento es fiable con su uso mínimo, como no es lubricado por lodo el 100 % del flujo va hacia la barrena y maximiza la eficiencia de la hidráulica incrementando asi la limpieza del agujero, el rango de penetración y alarga la vida de la barrena.

Con los valeros lubricados por lodo normalmente se desvían 4% a 10% del flujo del lodo, esto para enfriar y lubricar los valeros.

En la siguiente figura mostraremos los ensambles arriba mencionados:

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 2.2.1.6.- IDENTIFICACION DE MOTORES COMMANDER

Existe una nomenclatura para la identificación del funcionamiento de los motores commander basado en un código alfanumérico como se muestra en la parte de abajo estos nos dan las caracteristicas del motor en cuestion en un manual y se puede localizar pintado sobre la armadura del motor.

LB 78 28

1er letra indica la velocidad o revoluciones a la que trabaja el motor de fondo:

L: Low Speed

“Velocidad Baja ”

M: Medium Speed “ Velocidad Media”

H: High Speed

“Velocidad Alta”

2da letra indica modificaciones o variaciones para una mayor gama de su funcionamiento

A: Air Drilling Motor “Motor para perforar con aire”

B: Modified Bearing Section “Seccion de Valeros Modificados”

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado E: Extender Power Seccion. “Seccion de Poder Extendida”

N: Normal Motor “Motor Normal”

S: Short Radios Motor “ Motor para Radio Corto”

Los 2 siguientes números indican la relación lobular del motor es decir, el primer numero indica los lóbulos del Rotor y el segundo los lóbulos del Estator: Es decir: Rotor 7 lobulos Estator 8 lobulos

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2.2.2.- Turbinas. Es utilizado para perforar a altas velocidades, se corre idealmente con trépanos de diamantes y no puede ser corrido con triconos. Funciona bajo el mismo concepto del motor de fondo, es decir, por potencia hidráulica que es dada por el fluido de perforación Funciona bajo el concepto simple de un rotor y un estator que estan hechos de metal con piezas internas de soporte y amortiguación revestidas con insertos PDC . La sección de potencia del motor tiene aproximadamente cien etapas axiales de turbina que incluyen un disco rotor y un disco estator Los estatores estan unidos dentro del cuerpo externo y los rotores estan unidos al eje impulsor.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Las paletas del estator desvían el lodo hacia las paletas del rotor impulsando la caja del rotor, haciendo girar la broca. TURBINAS DE PERFORACION.-

La turbina convierte la energía hidráulica proveniente del lodo en energía mecánica rotativa para brindarle a la mecha de perforación. Su revolución en el fondo es de 600 rpm y 1500 rpm. El movimiento de la mecha es independiente de la rotación de tubería. Trabaja en formaciones duras con trépanos impregnados ya que estos son de alta RPM. Cuando uno trabaja con turbinas se controla la presión (ΔP=200psi) y las RPM más que el peso de la HTA.

2.2.2.1.- Partes de la Turbina

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Partes de una turbina.-Sección de Potencia -Sección de Rodamientos

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 2.2.2.1.1.- Sección de potencia.-

Provee la potencia a la turbina

-

1 , 2 hasta 3 secciones de potencia por turbina 70 a 150 piezas de alabes por sección de potencia

2.2.2.1.2.- Sección de rodamientos.-

Soporta Fuerza Axiales que se transmite a través del eje, desde la sección de potencia.

2.2.2.2.- Clasificación de turbinas.-

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Se clasifica según:

-Tamaño de Turbina. (2 7/8, 3 3/8, 4 ¾, 6 5/8, 9 ½ ) -El numero de secciones de potencia (T1, T2, T1XL) -El perfil del Alabe o aletas.

2.2.2.3.- Ventajas del Empleo de Turbinas: •

Muy Alta Potencia

Herramienta de Principio muy Confiable

Perfecto Balance Radial

Muy Larga Vida

Las Turbinas tienen Excelente Resistencia al Calor

Velocidad y Torque son manipulables desde Superficies

2.2.2.4.- Aplicaciones A diferencia de los motores las turbinas no dependen de los elastómeros para obtener potencia haciéndolos fáciles de configurar para aplicaciones de lata temperatura. Los nuevos cojinetes metálicos de las turbinas han resistido 145º C durante más de 300 horas continuas y hasta 210º C durante más de 150 horas. La no restricción de la temperatura en el desempeño de las turbinas las hace excelentes para aplicaciones de alta presión y alta temperatura para cualquier rango de diámetro del pozo.

2.2.2.5.- Comparación de turbina Vs. Motor de fondo.-

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Desventajas comparado con motor de Fondo PDM

- Limitación en bombeo de material antiperdida grueso. - Costo diario de herramienta mayor. - Alta velocidad para uso de mechas Ticónicas. Ahora con la nueva turbina de baja revolución tiene aplicación con este tipo de mecha. - Poca aplicación en primeras secciones del pozo y formaciones blandas. - Alta caída de presión, limitación para taladros de poca capacidad de bombas. - Menor torque de salida.

Ventajas en pozos Desviados:

Respuesta del efecto WOB y BHA

- Confiable control de ángulo y azimut. - Mantiene un uniforme perfil del hoyo, reduciendo incremento del torque. - Mantiene ROP en modo sliding como en rotaria. - Reduce el número de viajes por cambio de Bha - Evita viajes por cambios de bent sub o falla en la herramienta - Gira progresivamente a la izquierda usando una estabilización convencional de turbina recta.

2.2.2.6.- POWER DRIVE.- (SLUMBERGER)

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Herramientas de navegación 3-D que hacen cambios en inclinación y dirección mientras la sarta de perforación se encuentra en rotación (Trabaja con rotación continua y alta RPM 200350 RPM) hasta 150ºc. Es un mecanismo que trabaja en modo rotario (con la sarta), no lleva motor de fondo. Su componente esencial es su control electrónico de fondo para activar ya se las aletas o los pistones dependiendo de que sistema estamos utilizando.

2.2.2.6.1.- PARTES DE POWER DRIVE

Existen 4 sistemas:

 – – –  –  

Sistemas Push-the-bit PowerDrive Xtra PowerDrive X5 PowerV Sistemas Point-the-bit PowerDrive Xceed PowerDrive-VorteX PowerV-Vortex

2.2.2.6.1.1.- Funcionamiento de un Sistema Push-the-bit.-

Deriva de empujar al trepano obligándolo a ir a una dirección determinada. En este sistema se le da información al sistema electrónico de fondo mediante presiones o caudales para que las aletas se accionen dirigiendo al pozo en una dirección determinada.

Ventaja de Push-the-bit.Es muy preciso

Desventaja de Push-the-bit.-

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado En formaciones blandas no cumple su función y las aletas no duran mucho tiempo en zonas abrasivas.

2.2.2.6.1.2.- Funcionamiento de un Sistema Point-the-bit.-

En el interior del mecanismo tiene unos pistones hidráulicos accionados electrónicamente que pensionan una tubo conectado al trepano, así de esta manera cambiamos la dirección.

Beneficios del POWER DRIVE.-

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Desviación Continua, Rotación continua durante la navegación, hoyo más limpio, hoyo suave , menos arrastre, menos riesgo de pega de tuberías, menor costo de completación, ahorro de tiempo, menos costo por pie, menos costo por barril

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PLANIFICASION Y LOS METODOS DE DESVIACION

3.- Planificación de un Pozo Direccional

3.1.-Definición

– La Planificación de Pozo Direccional es un proceso de diseño que utiliza un conjunto de datos e información, y desarrolla un plan optimo de pozo direccional.

3.2.- Criterios de diseño utilizados incluyen:

Localización en Superficie Localización del Objetivo Tamaño del Objetivo Norte de Referencia Tendencias de Formación Ratas de Aumento y Caída (BUR&DROP) Proximidad de otros pozos Puntos de Casing

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Tecnología y Técnicas de Perforación Disponibles Analisis de datos

3.2.1.- Criterio para selección de Candidatos

� Diseño y Planificación del Pozo

� Evaluación de Dificultades de Perforación � Selección del Equipo de Perforación � Selección de las Herramientas

� Estimado de Tiempo y Costo

3.3.- Planificación del pozo

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Para planificar un pozo direccional se necesita un equipo integrado, multidisciplinario

RESERVORIO - GEOLOGIA � Caracterización del reservorio y características geológicas COMPLETACION - PRODUCCION � Limitaciones de completacion y requerimientos de producción PERFORACION � Limitaciones/dificultades de perforación � Requerimientos de perfil de pozo/radio de curvatura � Tamaño del agujero/programa de casing � Equipo de perforación necesario � Consideraciones de costo

Kick Off Point y Build Up Rate La selección del KOP y BUR dependen: � Tipo del Perfil Direccional seleccionado � Programa de Cañería � Programa de Lodo � Desplazamiento Horizontal requerido � Angulo de Inclinación Máximo � Requerimientos de anti-colisión � Rangos Normales de BUR: 1.5 a 4.0 Grad/100’ MD Planificación del pozo

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado � El target define el perfil mas apropiado para el pozo � Considerar requerimientos de completacion � Definir el Fluido de Perforación mas Apropiado � Diseñar un Programa Apropiado para Trépanos � Diseñar perfil de casing; definir procedimientos de carreras/cementacion � Usar programa de Torque y Drag para predecir y evaluar futuras dificultades de perforación � Optimizar el programa basado en la capacidad disponible del equipo de perforación

3.4.- METODOS DE DESVIACION DE POZO

Hay varios métodos de desviar un pozo. Desviando nosotros queremos decir cambiando la inclinación y/o dirección de un agujero. Los métodos más comunes usados hoy son:

1. Ensambles de Fondo

2. Utilización de Tobera.

3. Utilización de Cuchara

4. Motores de Fondo - más común

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Las sartas estabilizadas son el método mas barato para desviar un pozo y debe usarse siempre que sea posible. Desgraciadamente, la respuesta exacta de estas sartas es muy difícil predecir y los cambios izquierdo o el paso a la derecha es casi imposible de controlar. Cuando la exactitud del curso es necesario normalmente el último método que se utiliza.

3.4.1.- ENSAMBLE DE FONDO

Antes de la invención del (MWD) las herramientas y de los motores, las sartas estabilizadas fueron (BHA) fueron utilizadas para desviar el agujero. Un ensamble de fondo es conformado por barrena, el estabilizador, escariadores, Drill Collars, subs y herramientas especiales. Algo mas sencillo que se corre en el agujero para perforar, la conforma una barrena, Drill Collars y tuberías de perforación y es a menudo la mas usada. El uso de este ensamble limita la perforación direccional y normalmente es utilizado para secciones verticales del agujero dónde la desviación no es un problema.

Para entender por qué un ensamble de este tipo desviará un agujero, consideremos el ensamble más simple y más fácil entender. Explicaremos a continuación algunos de los efectos que genera estas herramientas. La tendencia de desviación es el resultado de la deflexión que sufren los Drill Collars cuando se le aplica cierto peso. Aunque los Drill Collars parecen ser muy rígidos, ellos se doblarán bastante para causar la desviación.

El punto de acción a través del drill collar generalmente por si solo no tiene esfecto sobre la desviación. Cuando el peso se aplica a la barrena, el drill collar se flexionará y el punto de apoyo sobre la parte baja del agujero se moverá mas cerca de la barrena (Figura 4-1).

Debido a la deflexión del drill collar, la fuerza del resultante aplicada al formación no está en la dirección del eje del agujero pero está en la dirección del drill collar. Cuando el peso de la barrena es aplicado, los movimientos de punto de tangencia hacia la barrena actúa aumentando el ángulo. Puede verse prontamente que un aumento en el peso de la barrena lleva a un aumento en la tendencia de desviación.

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Figura 4-1 Efecto de peso sobre la barrena

Bajo las condiciones dinámicas, el relativo lado-cortante de la barrena y estabilizadores se complica el calculo de la tendencia a la que se desvia. La relación entre la barrena y estabilizador lado-cortante es dependiente en el tipo de barrena, tipo de estabilizador, la proporción de penetración, la velocidad rotatoria, la litología, tamaño del agujero, y tipo de diseño de sarta.

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Hay tres tipos básicos de ensambles usados para la perforación direccional, ellos son:

1.) Ensamble para construcción

2.) Ensambles para Decremento

3.) Ensambles para mantener

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3.4.1.1 .- Ensambles para construcción

El ensamble de construcción utiliza un estabilizador como fulcro o palanca y coacciona fuerzas laterales sobre la barrena. La magnitud de esa fuerza es una función del distancie del momento al punto de acción. Un aumento en el peso en la barrena incrementa la flexión del Drill Collar e incrementara el grado de construcción.

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Figura: Ensamble de Construcción.

3.4.1.2.- Ensamble de Decremento

Un ensamble de decremento a veces es llamado un ensamble de péndulo. En este ensamble un estabilizador se pone a 30, 45, o 60 pies del momento o palanca. El estabilizador produce un efecto del péndulo; de ahí su nombre. El propósito del estabilizador es prevenir drill collar se recargue sobre alguna de las pared y cause un punto de la tangencia en la barrena y estabilizador.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Figura: Ensamble de Decrementar.

3.4.1.3.- Ensambles para Mantener

Mantener la inclinación en un agujero es mucho más difícil que construirlo o dejarlo caer. La mayoría las configuraciones de ensambles tienen tendencias a construir o tumbar. Así como también la mayor parte de las secciones rectas de los pozos tiene tendencias a construir o tumbar. A continuación se muestran las configuraciones mas comunes para las sarta que mantienen una inclinación.

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Figura: Ensamble de Mantener.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 3.4.2.- DEFLECCION POR TOBERA

El método de desviación de un pozo por medio de Tobera (JETTING) era el método mas común utilizado en formaciones suaves. Este método se a utilizado con éxito a las profundidades de 8,000 pies (2,400m); sin embargo la economía de este método y la habilidad de otras herramientas de perforación direccional limitan su uso. Una formación conveniente para toberear debe seleccionarse cuidadosamente. Debe haber suficiente potencia de impacto hidráulico disponible y la formación debe ser bastante suave para ser corroído por un chorro de lodo a través de una tobera de la barrena.

Hay barrenas especiales para esta aplicación constituidas por dos conos y el tercero sustituido por una gran tobera. La boquilla larga proporciona el alto impacto para erosionar la formación y así desviar el agujero mientras los dos conos proporcionan el mecanismo para perforar. Otras barrenas de desviación de tri-cono están disponibles con una tobera fluida agrandada para el mismo efecto. Esto permite bombear una cantidad mayor de fluido a través de la tobera durante la operación del la erosión a través de la barrena.

Desviar usando bien el método tobera, La sarta se baja al fondo del agujero, y la tobera de reacción grande se orienta en la dirección deseada. Los kelly deben ser largos para permitir la perforación rotatoria después de que la desviación se empieza. El centro de la tobera grande

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado representa la cara de la herramienta y se orienta en la dirección deseada. El máximo gasto de la circulación se usa mientras chorreando (jetting). La velocidad de la reacción de la tobera pora chorrear debe ser 150 m/sec (500'/sec).

Después de que unos metros se han chorreado, el flujo de las bombas regresan a aproximadamente 50% del utilizado para desviar y la sarta comienza a rotar. Puede ser necesario levantar del fondo para iniciar a rotar debido al alto torque (el estabilizador cercano a la barrena acuñó dentro del deslave). Se usan WOB alto y la RPM baja para intentar flexionar los drill collars cerca del estabilizador de la barrena y le obliga al BHA a que lleve a cabo la tendencia que estableció mientras chorreaba. La longitud restante en el kelly se perfora rotando. La

desviación se produce en la dirección del deslave es decir en la dirección en que la boquilla o tobera grande fue originalmente orientada. Y posteriormente se repite la operación.

3.4.3.- WHIPSTOCK “CUCHARA”

La cuchara para abrir-agujero recuperable es una herramienta de perforación direccional vieja que es raramente usada en las desviaciones para abrir-agujero hoy. La cuchara se fija a un BHA flexible que incluye una pequeña barrena. Un BHA típico sería como sigue:

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Cuchara-la barrena piloto-el estabilizador-un shearpin sub-1 juntura de tubería de perforación-orientador(para singularizar el estudio del tiro “survey”)- Drill Collar nonmagnético

El agujero debe estar limpio antes de ejecutar la cuchara. Al alcanzar el fondo la herramienta se saca ligeramente fuera de-fondo y la cara cóncava de la cuchara es orientada en la dirección deseada. La herramienta se orienta entonces en la dirección y es anclada firmemente, posteriormente se le aplica peso suficiente a la sarta para romper los pines que la sujetan de la cuchara. La barrena se baja al fondo e inicia la rotación. Aproximadamente 15 a 20 pies (4.5 a 6m) a una velocidad controlada. La cuchara se recupera entonces y el agujero se abre con una barrena ampliadora. Otro viaje con una barrena, estabilizador cerca de la barrena y BHA flexible se hace perforar otros 30 ' (9m). Un BHA a completo calibre es utilizado posteriormente para su perforación normal.

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3.5.- MOTORES DE FONDO CON SUBSTITUTO DE FLEXION

El uso de estos motores han estado muy reducidos con la invención de los motores de fondo actuales pero todavía se usa en algunas áreas con el turbodrill, en la conjunción para lograr las proporciones de las construcciones más altas y cuando otro las opciones no están disponibles. Se usaron Turbodrills primero en los 1800 con el éxito limitado debido a su alto RPM (500 a 1200). El uso de turbodrills también estuvo limitado como una herramienta de la desviación debido a su rendimiento del torque bajo. La rotación de un turbodrill se deriva del la interacción del fluido de perforación y las fases múltiples de las aletas de la turbina. El rpm se relaciona directamente a la velocidad del flujo y torque. Una desventaja del turbodrill es que la eficacia es más baja que el motor del desplazamiento positivo.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Por consiguiente, requiere más caballos de fuerza en la superficie. Muchos equipos no tienen suficientes caballos de fuerza hidráulica para ejecutar un turbodrill. Las hidráulicas siempre deben ser verificada prioritariamente para ejecutar un turbodrill. El Principio del motor de fondo actual aventaja al turbodrill. Esta herramienta ha encontrado una gran aplicación en la perforación direccional e incluso en el agujero vertical.

El plan básico y componentes de un motor del desplazamiento positivo serán discutido en la siguiente sección

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3.6.- TIPOS DE ARREGLOS

3.6.1.- HERRAMIENTA ROTARIA FULCRUM

EL PRINCIPIO DE FULCRUM

– es usado para levantar ángulo (incrementar inclinación) • El incremento en ángulo dependerá de lo siguiente:

– incremento en la distancia del estabilizador de barrena al primer estabilizador de tubería – Incremento en inclinación del pozo

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado – Reducción en el diámetro del drill collar – Incremento en peso sobre la barrena – Reducción en la velocidad de rotación – Reducción en la tasa de flujo (formaciones suaves)

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3.6.1.1.- EL PRINCIPIO DE ESTABILIZACION

– es usado para mantener el angulo y direccion – alto rpm y suficiente peso sobre la barrenapara perforar

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STABILIZACION

� Alta revolución � Bajo WOB � Este ensamblaje es bastante rígido con alto torque

3.6.2.- HERRAMIENTA ROTARIA EMPACADA

3.6.2.1.- PROPIEDADES DEL ENSAMBLAJE ROTARIO

– Fuerza Lateral y ángulo de apoyo – Principio de Fulcrum – Principio de estabilización – Principio de Péndulo – Rigidez del Drill Collar

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado - Efecto del tipo de Barrena - Efecto de Formación - Motores de Fondo

– Modos de Operación • Orientado • Rotado

Fuerza Lateral-Angulo de Apoyo

– Factores que afectan la trayectoria de la barrena • Medida y lugar de estabilizadores • Diámetro y longitud de collares • Peso sobre la barrena • Velocidad de rotación de la barrena • Tipo de barrena • Formación anisótropa y buzamiento de las capas • Dureza de formación • Tasa de flujo (caudal) • Tasa de penetración

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario ¡Error! de Grado

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado ¡Error!

3.6.3.- EL PRINCIPIO DE PÉNDULO

– es usado para reducir angulo de inclinación – alto rpm y bajo peso sobre la barrena

3.6.3.1.- HERRAMIENTA ROTARIA PENDULO

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 3.7.- METODOS DE CALCULOS DIRECCIONAL

INTRODUCCIÓN

Los resultados de un registro direccional de un pozo, se dan en términos de inclinacion y azimut, a una cierta profundidad. Se debe analizar esta información para calcular la posición actual del pozo, en relación a su ubicación respecto a la superficie. Para hacer esto se deben calcular las distancias progresivas entre las estaciones de registros direccionales. Por lo tanto, es necesario asumir alguna clase de trayectoria idealizada entre las estaciones. La trayectoria asumida puede ser simplemente una línea recta que una dos estaciones o alguna clase de curva definida por dos puntos extremos.

3.7.1.- METODOS ANGULO PROMEDIO

MÉTODO: ANGULO PROMEDIO

- Asume que el pozo es paralelo al promedio simple de los ángulos de inclinación y dirección y realiza el cálculo entre dos estaciones localizadoras. - Es un método bastante preciso y los cálculos son suficientemente simple.

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3.7.2.- MÉTODO: RADIO DE CURVATURA - Usa los ángulos medidos en los extremos de las secciones a lo largo de la longitud registrada. Este método genera una curva en el espacio que representa la trayectoria del pozo. Para cada intervalo de registros direccionales el método asume que las proyecciones vertical y horizontal de la curva tienen radio de curvatura constante.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 3.7.4.- MÉTODO: MINIMA CURVATURA - Asume que el pozo es un arco de circunferencia con mínima curvatura (máximo radio de curvatura) entre dos estaciones de registros direccionales. Este método es el mas preciso para la mayoría de las trayectorias de pozos. Sin embargo el método conlleva cálculos complejos que usualmente se hacen con una computadora

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Sección de Ejercicios

4.- INTRODUCCIÓN Los resultados de un registro direccional de un pozo, se dan en términos de inclinacion y azimut, a una cierta profundidad. Se debe analizar esta información para calcular la posición actual del pozo, en relación a su ubicación respecto a la superficie. Para hacer esto se deben calcular las distancias progresivas entre las estaciones de registros direccionales. Por lo tanto, es necesario asumir alguna clase de trayectoria idealizada entre las estaciones. La trayectoria asumida puede ser simplemente una línea recta que una dos estaciones o alguna clase de curva definida por dos puntos extremos. 4.1.- Cuadrantes De Rmbo y Azimut

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El rumbo o dirección a al que se encuentra dirigido un pozo es representado en dos diferentes formas que son: Azimutal o Cuadrantes .

La dirección azimutal es representada de o a 360 grados como se muestra en la figura superior al sentido de las manecillas del reloj.

La dirección representada en cuadrantes es referenciada a los ejes N (norte), S (sur) que son los ejes de interés, es por esto que una medida en cuadrante siempre va encabezada por N o S es decir:

N#E N#W S#E

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado S#W

Si ponemos atención en la numeración de la parte de afuera de la circunferencia podremos observar que, el incremento tanto a la derecha “E” como a la izquierda “W” tienen como origen o como = 0 el punto alto “N” así como el punto bajo “S”. Es decir, siempre debemos buscar y tomar los ángulos sobre los ejes N y S, nunca los ejes E y W.

Como un ejemplo pasaremos lecturas de Azimutal a cuadrante y viceversa.

4.1.1.- Ejemplo 1 Angulo en el cuadrante I

Azimuth= 60º

N

60º E

W

S

Este es el único cazo de 0º a 90º en que tanto en azimuth y cuadrantes la cantidad de grados pasa directo solo se le adiciona las siglas N E es decir, nuestro rumbo en cuadrante seria: N 60 º E

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 4.1.2.- Ejemplo 2 Angulo en cuadrante II

Azimuth= 130 N

E

W

130 º S

Realizamos un calculo para obtener el ángulo pegado al eje de interés en este caso el Sur “S”, entonces tenemos que: 180º – 130º = 50º entonces podemos decir que nuestro rumbo en forma de cuadrante es: S 50 E.

4.1.3.- Ejemplo 3 Angulo en el cuadrante III Azimuth= 210 º N

E

W

S

220 º En este caso en que el azimuth cae dentro de nuestro tercer cuadrante la operación para obtener nuestro ángulo de interés seria la siguiente: Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 220 º - 180 º = 40 º por lo tanto nuestro rumbo en cuadrante es S 40 º W

4.1.4.- Ejemplo 4 Angulo en el cuadrante IV Azimuth = 330 º

N

330 º E

W

S

En este caso en que el azimuth cae dentro de nuestro cuarto cuadrante la operación para obtener nuestro ángulo de interés seria la siguiente: 360 º - 330 º = 30 º por lo tanto nuestro rumbo en cuadrante es N 30 º W

4.2.- Calculación de Surveys

Para iniciar este tema iniciaremos recordando las funciones trigonométricas básicas. Matemáticas Básicas – Asignaciones 1. Define lo Siguiente: Sin

=

Cos

=

Sin

=

C A

B

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Cos

=

Tan

=

Tan

=

A2 + B2 = 2. A = 3 and B = 4 C A

Encuentra: C= B =

=

3. A=1yB=1 C A

Encuentra: C= B = =

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Página 99


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 4. C = 120 y B = 75 C A

Encuentra: A= B = =

= 65° C A

Encuentra: A= B = =

= 50° C A

Encuentra: B= B

C= =

En el triangulo de arriba, cual es la hipotenusa?

________

En todos los triángulos, Los ángulos internos deben sumar _______ grados.

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Página 100


1218.50

1227.80

2

3

83.01

78.60

72.09

Inc

MD

1209.00

Inclinati on

Measur ed Depth

1

2

1

95.51

96.03

96.36

Az

Azimut h

3

CL

Course Length

4

Ave Inc

Average Inclinati on

5

Average Angle Survey Calculation Sheet

4*Cos (5)

Change in TVD

Averag e Azimut h Ave Az

7

6

Proposal Direction:

1175.12

TVD + 7

TVD

8

4*Sin (5)

Change in Displacem ent

9

88

9*Cos (6)

Change in Latitude

10

-5.95

Lat + 10

Latitude

11

9*Sin (6)

Change in Departure

12

93.16

Dep + 12

Departure

13

Closure

sqrt(11^2+13^ 2)

Atan(13/1 1)

15

Closure Direction

14

92.89

15*Cos(PD14)

Vertical Section

16

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4.2.1.- Calculo de Survey

Ahora con ayuda de las funciones trigonométricas arriba señaladas y de una hoja de calculo nos propondremos a calcular una estación de Survey completa.

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Página 101


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Paso # 4 Calcula la longitud de curso de la estación, esta se logra restando la profundidad a la que estuvo la barrena la conexión anterior a la profundidad actual a la que se encuentra la barrena, esto es. 1218.50 – 1209 = 9.5

Paso # 5 Calcula la inclinación promedio entre ambas estaciones, esto se obtiene sumando las inclinaciones de ambas y dividiéndolas entre 2. (78.6 + 72.09 )/2 = 75.34

Paso # 6 Calcula el azimuth promedio entre ambas estacones, sumando los dos azimuth y dividiéndolas entre 2. (96.03 + 96.33) / 2 = 96.18

Paso # 7 Calculo para el incremento en TVD, este se obtiene partiendo de que tenemos nuestro sección de profundidad perforada y debe ser llevada al plano vertical utilizando la inclinación promedio obtenida como ángulo.

ΔT V D

9.5 75.34

ΔTVD = 9.5 Cos 75.34 = 2.40

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Paso # 8 Calcula la profundidad Vertical a esa profundidad perforada sumando a la profundidad vertical de la estación pasada el incremento obtenido en el paso anterior.

TVD = 1175.12 + 2.40 = 1177.40

Paso # 9 Calcular la cantidad desplazada en esta estación, para esto utilizaremos funciones trigonométricas utilizando nuestro ángulo promedio entre estaciones y la longitud perforada en esta misma o utilizando el incremento de la profundidad vertical ΔTVD

9.5 2.40

75.34

Desp.= 9.5 Sen 75.34 = 9.19

Desp.

Desp= 2.4 Tan 75.34 ó

= 9.19

Paso # 10 Una ves que conocemos nuestro desplazamiento ahora haremos cálculos en el plano horizontal para conocer el movimiento generado a través de coordenadas, primero calcularemos el cambio o incremento en Latitud utilizando nuestro azimuth promedio entre estaciones y la distancia desplazada calculada en el paso anterior.

96.18º 9.19 m

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Página 103


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Para obtener el cambio en latitud utilizamos valores trigonometricos complementarios esto es:

96.18º

A

83.82º

9.19 m

B

Utilizando los datos calculados de la figura de arriba calcularemos el cambio en Latitud es decir. Movimiento en el eje N-S.

A= Δ Latitud = 9.19 Cos 83.82 = .99 m

Paso # 11 Calcular la latitud actual, esto se obtiene sumando la latitud acumulada con el valor obtenido del incremento en Latitud

Latitud = -5.95 - .99 = -6.94 m

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Página 104


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Paso # 12 Calculo del incremento en Longitud, este se calcula del mismo modo que utilizamos para el calculo del incremento de Latitud esto es:

B= Δ de Longitud = 9.19 Sen 83.82 = 9.13 m Paso # 13 Calculo de la longitud actual, esto se obtiene sumando la longitud acumulada anterior con el valor obtenido del incremento de longitud, esto es:

Longitud = 9.13 + 93.16 = 102.29 m

Paso # 14 Calculo de la dirección del cierre. Utilizando nuestras coordenadas obtenidas en los pasos 11 y 13 calcularemos nuestra dirección de cierre

ө

ß

C

- 6.94

102.29

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Página 105


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Tan ß = 102.29 / -6.94 ß = 86.11º

Por lo tanto la dirección del cierre es:

ө = 86.11º- 180º = 93.89º

Paso # 15 Utilizando el teorema de Pitágoras obtendremos el valor del Cierre

A² + B² = C²

C = √ A² + B²

C = √ (-6.94) ² + (102.29) ² = 102.53

Paso # 16 Calculo de la sección vertical, en este paso necesitamos utilizar la dirección del cierre y la magnitud del cierre calculados en los pasos 14 y 15 para que sean proyectados hacia el rumbo del programa que en este caso es 88º

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Página 106


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88º 5.89º 93.89

º

102.53

Por lo tanto tenemos que la sección vertical es :

SV= 102.53 Cos 5.89 = 101.97 m.

Así de este modo y paso a paso hemos calculado la estación de un survey

1

r r

y

r sin

=

r cos

=

x r

Sqrt (x2 + y2) =

ry

son ___________ coordinas.

x & y Son ____ ______ coordinadas.

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2.

Convierte las siguientes coordenadas de rectangular a polar y viceversa :

Latitud = 100m

Departure = 100m

r=

dirección =

Latitud = -65m Departure = 84m

r=

dirección =

Latitud = -84m Departure = -2m

r=

dirección =

Latitud = 65m Departure = -20m

r=

dilección =

R = 100m

Dirección = 20 º

Latitud:

Departure:

R = 65m

Dirección = 140 º

Latitud:

Departure:

R = 3000m

Dirección = 225 º

Latitud :

Departure:

R = 1000m

Dirección = 280 º

Latitud:

Departure:

3. Convierte los siguientes rumbos de Azimutal a Cuadrante y de Cuadrante a Azimutal:

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33 º

N32.5W

60 º

S57E

345 º

N87 E

237 º

S55W

138 º

N73.4W

360 º

S1.05W

270 º

N0.5W

4 Calcula las siguientes estaciones:

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Página 109


3.03 4.02 7.85

1045.00

1049.40

1058.80

2

3

4

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13

12

11

10

9

8

7

6

5

1.81

Inc

MD

1039.60

Inclinati on

Measure d Depth

1

2

1

89.65

89.06

80.47

69.92

Az

Azimut h

3

CL

Course Length

4

4*Cos (5)

Average Inclinati on Ave Az

Change in TVD

Averag e Azimut h

Ave Inc

7

6

Proposal Direction: 5

Average Angle Survey Calculation Sheet

1039.43

TVD + 7

TVD

8

88

4*Sin (5)

Change in Displacem ent

9

9*Cos (6)

Change in Latitude

10

6.17

Lat + 10

Latitude

11

9*Sin (6)

Change in Departure

12

10.56

Dep + 12

Departure

13

Closure

sqrt(11^2+13^ 2)

Atan(13/1 1)

15

Closure Direction

14

10.77

15*Cos(PD14)

Vertical Section

16

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Página 110


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 4.3.- Cambio de Inclinación Projection Example: Vertical section Plane: 85 deg.

MD

Inc

Azi

TVD

VS

N/S

E/W

3500

39

110 3235,92 1038,53 -391,92 1076,79

3699,99 33,4 110 3397,31 1145,59 -432,32 1187,79 3800

30,6

110 3482,12 1193,61 450,44 1237,59

4001,06 25,04 110 3659,94 1278,67 -482,54 1325,77

Calculate and fill in the missing parameters in the above table and also calculate the following:

Target Displacement: Target Azimut:

o o 2)

tg

Sin d d

E /W N /S 1187.79 tg 1 432.32 70º E /W d 1187.79 Sin70 1264.02

Azimut 180 70 Az 110 Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Sección Vertical:

110 85 25º Vs Cos d Vs Cos 25*1264.02 Vs 1145.59 ft Azimut:

N /S

432.32 ( 391.92)

N /S

40.4

E /W

1187.79 1076.79

E /W

111

E /W N /S 111 tg 1 40.4 70 Azi.Pr om 180 70

tg

Azi.Pr om Inclinación:

110

TVD 3397.31 3235.92 TVD 161.39 HD

( N / S )2 ( E / W )2

HD

(40.4) 2 (111) 2

HD 118.12 ft HD tg TVD 118.12 tg 1 161.39 36.20º Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 112


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Inc.Pr om

Inc.survey1 Inc.Obj 2

Inc.Obj

2* Inc.Pr om

Inc.survey1

Inc.Obj

2*36.20 39

Inc.Obj

33.4

Profundidad medida:

MD

( TVD ) 2 ( HD) 2

MD

(161.39) 2 (118.12) 2

MD 199.99 MD2 MD MD1 MD2

3699.99

3) Cálculo del TVD:

TVD MD TVD Cos32*100.01 TVD 84.81 ft

Cos

Inc.Pr om Inc.Pr om Inc.Pr om

Inc.survey 2

Inc.Obj

2 33.4 30.6 2 32º

MD 3800 3699.99 MD 100.01 ft

Sin HD

TVD3

TVD2

TVD

TVD3

3397.31 84.81

TVD3

3482.12 ft

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HD MD Sin32*100.01

HD 53 ft

Página 113


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Cálculo de las coordenadas:

Azi.Pr om

110

180 110 70

Cos N /S

N /S HD Cos 70*53

N / S 18.12

E /W HD E / W Sin70*53

N /S

432.32 18.12

E /W

N /S

450.44

Sin

49.80

E /W E /W

1187.79 49.80 1237.59

Sección Vertical:

d

( N / S )2 ( E / W )2

d

(450.44) 2 (1237.59) 2

d

Vs d Vs Cos 25*1317.01 Vs 1193.61 ft Cos

1317.01 ft

4) Cálculo del azimut:

N /S N /S

482.54 ( 450.44) 32.1

E /W E /W

1325.77 1237.59 88.18

E /W N /S 88.18 tg 1 32.1 70 Azi.Pr om 180 70

tg

Azi.Pr om

110

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Página 114


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Inclinación:

TVD 3659.94 3482.12 TVD 177.82 ft

HD

( N / S )2 ( E / W )2

HD

(32.1) 2 (88.18) 2

HD 93.84 ft

tg

Inc.Pr om

Inc.survey 3

Inc.Obj

2

Inc.Obj

2* Inc.Pr om

Inc.survey1

Inc.Obj

2* 27.82 30.60

Inc.Obj

25.04

HD TVD 93.84 tg 1 177.82 27.82º ( Angulo _ Pr omedio)

Profundidad Medida:

MD

( TVD) 2 ( HD) 2

MD

(177.82)2 (93.84)2

MD 201.06 MDobj MD MD3 MDobj

3800 201.06

MDobj

4001.06 ft

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Página 115


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Target Displacement:

d

( N / S )2 ( E / W )2

d

(482.54) 2 (1325.77) 2

d 1410.85

4.4.- Realizar los cálculos respectivos para llegar al objetivo, en todos los casos diseñar el perfil apropiado, graficar perfil adecuado o diseñado.

1.- DATOS

- Ubicación del Pozo en coordenadas UTM. X = 457880 m. Y = 7523430 m. VD1 = KOP = 1098 m. VD4 = Objetivo = 1855 m. Separación al objetivo = 600 m. Dirección del pozo = 15º (azimut) BUR = 6º/30 m. DOR = 5º/30 m. TVD objetivo final = 1950 m. CALCULOS Pozo direccional Tipo “S”

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Página 116


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Calculo de las coordenadas del objetivo x d

sen

cos

x sen * d mts x sen15 * 600 x 155.29 m

y d

y cos * d mts y cos15 * 600 y 579.55 m

Coordenadas del objetivo = N/S 579.55 m

E/W 155.29 m

Radio de curvatura.

R1

R1

5400 * BUR

mts.

R2

5400 286.478 m *6

R2

5400 * DOR

5400 *5

mts.

343.774 m

Desviación del Pozo cuando H3 < R1+R2.

tan

1

tan

1

sen

1

R1 R2 H 3 VD4 VD1

286 .478 343 .774 1855 1098

sen

600

R1 R2 * sen R1 R2 H 3

2.288

286.478 343.774 * sen 2.288 286.478 343.774 600

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1

56.276

Página 117


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

56.276 2.288 53.988.

Profundidad Medida del tramo de la construcción del BUR.

MD1

kop

MD1

1098

BUR

* 30

mts.

53.988 * 30 1367.94 mts 6

Profundidad Verdadera hasta el tramo de la contracción del BUR.

VD2

VD1

VD2

1098

R1 * sen

mts.

286 .478 * sen53 .988

1329 .73 mts

Desplazamiento del tramo de la construcción del BUR.

H1

R1 * 1 cos

mts.

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado H1

286 .478 * 1 cos 53 .988

118 .041 mts

Profundidad Verdadera hasta la Sección Tangencial.

VD3 VD4

R2 * sen

mts.

VD3 1855

343 .774 * sen53 .988 1576 .923 mts

Profundidad Medida hasta la Sección Tangencial.

VD3 VD2 cos

MD2

MD1

MD2

1367.94

mts.

1576.923 1329.73 1787.348 mts cos53.988

Desplazamiento hasta la Sección Tangencial.

H2

tan * VD3 VD2

H1

H2

tan 53 .988 * 1576 .923

mts.

1329 .73

118 .041

457 .297 mts

Profundidad Medida hasta la construcción del DOR.

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Página 119


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

30 * DOR

MD3

MD2

MD3

1787.348

mts.

30 * 53.988 5

2111.276 mts

Profundidad Medida Total.

TMD MD3

TMD

VD5 VD4

2111 .276

1950

mts.

1855

2206 .276 mts

- Resultados Obtenidos.-

Coordenadas del objetivo = N/S 579.55 m

R (mts.)

R2 (mts.)

E/W 155.29 m

Φ θ ά (gradosº) (gradosº) (gradosº)

286.478 343.774

2.288

VD3 (mts.)

56.276

MD2 (mts.)

1576.923 1787.348

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53.988

H2 (mts.)

MD1 (mts.)

VD2 (mts.)

H1 (mts.)

1367.94

1329.73

118.041

MD3 (mts.)

TMD (mts.)

457.297 2111.276 2206.276

Página 120


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera 4.4.1.- EJEMPLO DE TIPO “S”

Seminario de Grado

2.- DATOS

- Ubicación del Pozo en coordenadas UTM. X = 478260 m. Y = 8256450 m. VD1 = KOP = 1928m. VD4 = Objetivo = 3100 m. Separación al objetivo = 600 m. Calculado Dirección del pozo = 45º (azimut) BUR = 3º/30 m. DOR = 2º/30 m. TVD objetivo final = 3200 m. - Coordenadas del Objetivo N/S 424.26 m E/W 424.26 m

CALCULOS Pozo direccional Tipo “S”

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Página 121


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Cálculo de separación del objetivo

Coordenadas del objetivo = N/S 424.26 m

E/W 424.26 m

Aplicando el teorema de Pitágoras encontraremos la distancia del objetivo al pozo.

x2

d

y2

mts

o

424.262 424.262

d

d

E /W 2

N / S2

mts

R2

5400 * DOR

600 mts

Desplazamiento D o H3= 600m

Radio de curvatura.

R1

R1

5400 * BUR

mts.

5400 572.957m *3

R2

5400 *2

mts.

859.436 m

Desviación del Pozo cuando H3 < R1+R2.

tan

1

R1 R2 H 3 VD4 VD1

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sen

1

R1 R2 * sen R1 R2 H 3

Página 122


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado tan

1

sen

1

572 .957 859 .436 3100 1928

600

35 .383

572.957 859.436 * sen 35.383 572.957 859.436 600

85.159

85.159 35.383 49.776.

Profundidad Medida del tramo de la construcción del BUR.

MD1

kop

MD1

1928

BUR

* 30

mts.

49.776 * 30 2425.767 mts 3

Profundidad Verdadera hasta el tramo de la contracción del BUR.

VD2

VD1

VD2

1928

R1 * sen

mts.

572 .957 * sen 48 .776

2365 .467 mts

Desplazamiento del tramo de la construcción del BUR.

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Página 123


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R1 * 1 cos

mts.

H1

572 .957 * 1 cos 49 .776

202 .954 mts

Profundidad Verdadera hasta la Sección Tangencial.

VD3 VD4

R2 * sen

mts.

VD3 3100

859 .436 * sen 49 .776 2443 .798 mts

Profundidad Medida hasta la Sección Tangencial.

VD3 VD2 cos

MD2

MD1

MD2

2425.767

mts.

2443.798467 2365. cos49.776

2547.064 mts

Desplazamiento hasta la Sección Tangencial.

H2

tan * VD3 VD2

H1

mts.

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Página 124


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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado H2

tan 49 .776 * 2443 .798

2365 .467

202 .954

295 .579 mts

Profundidad Medida hasta la construcción del DOR.

30 * DOR

MD3

MD2

MD3

2547.064

mts.

30 * 49.776 2

3293.704 mts

Profundidad Medida Total.

TMD MD3

TMD

VD5 VD4

3293 .704

3200

mts.

3100

3393 .704 mts

- Resultados Obtenidos.Desplazamiento H3= 600m R (mts.)

R2 (mts.)

Φ θ ά (gradosº) (gradosº) (gradosº)

572.957 859.436

35.383

VD3 (mts.)

85.159

MD2 (mts.)

2443.798 2547.064

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

49.776

H2 (mts.)

MD1 (mts.)

VD2 (mts.)

H1 (mts.)

2425.767 2365.467 202.954

MD3 (mts.)

TMD (mts.)

295.579 3293.704 3393.704

Página 125


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 4.4.2.- EJEMPLO TIPO “S” II

3.- DATOS

- Ubicación del Pozo en coordenadas UTM. X = 560000m. Y = 7864235 m. VD1 = KOP = 2000 m. VD4 = Objetivo = 3000 m. Separación al objetivo = 450 m. Dirección del pozo = 35º (azimut) BUR = 1º/10 m ó 3º/30 m DOR = 2.5º/30 m. TVD objetivo final =3050 m.

CALCULOS

Pozo direccional Tipo “S”

Calculo de las coordenadas del objetivo sen

x x x

x d

cos

sen * d mts sen 35 * 450 258.109 m

Coordenadas del objetivo = N/S 368-618 m

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

y y y

y d

cos * d mts cos35 * 450 368.618 m

E/W 258.109 m

Página 126


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Radio de curvatura.

5400 * BUR

R1

mts.

5400 572.957m *3

R1

5400 * DOR

R2

R2

5400 * 2.5

mts.

687.549 m

Desviación del Pozo cuando H3 < R1+R2.

tan

1

tan

1

sen

1

R1 R2 H 3 VD4 VD1

sen

572 .957 687 .549 3000 2000

450

1

R1 R2 * sen R1 R2 H 3

39 .024

572.957 687.549 * sen 39.024 572.957 687.549 450

78.302

78.302 39.024 39.278

Profundidad Medida del tramo de la construcción del BUR.

MD1

kop

BUR

* 30

mts.

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 127


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado MD1

2000

39.024 * 30 3

2390.24 mts

Profundidad Verdadera hasta el tramo de la contracción del BUR.

VD2

VD1

R1 * sen

mts.

VD2

2000

572 .957 * sen 39 .278

2362 .729 mts

Desplazamiento del tramo de la construcción del BUR.

H1

R1 * 1 cos

mts.

H1

572 .957 * 1 cos 39 .278

129 .44 mts

Profundidad Verdadera hasta la Sección Tangencial.

VD3 VD4

R2 * sen

mts.

VD3 3000

687 .549 * sen 39 .278 2564 .723 mts

Profundidad Medida hasta la Sección Tangencial.

MD2

MD1

VD3 VD2 cos

mts.

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 128


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

MD2

2564 .723 2362 .729 cos 39 .278

2390 .24

2651 .186 mts

Desplazamiento hasta la Sección Tangencial.

H2

tan * VD3 VD2

H1

H2

tan 39 .278 * 2564 .723

mts.

2362 .729

129 .44

294 .616 mts

Profundidad Medida hasta la construcción del DOR.

30 * DOR

MD3

MD2

MD3

2651.186

mts.

30 * 39.278 2.5

3122.522 mts

Profundidad Medida Total.

TMD MD3

TMD

VD5 VD4

3122 .522

3050

mts.

3000

3172 .522 mts

- Resultados Obtenidos.-

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 129


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Coordenadas del objetivo = N/S 368-618 m

R1 (mts.)

R2 (mts.)

E/W 258.109 m

Φ θ ά (gradosº) (gradosº) (gradosº)

572.957 687.549

39.024

VD3 (mts.)

78.302

MD2 (mts.)

2564.723 2651.186

39.28

H2 (mts.)

MD1 (mts.)

VD2 (mts.)

2390.24 2362.729

MD3 (mts.)

H1 (mts.) 129.44

TMD (mts.)

294.616 3122.522 3172.522

Comentario: para realizar el diseño de este pozo tuve que disminuir mi KOP para q así poder llegar al objetivo programado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 130


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera 4.4.3.- EJEMPLO DE CALCULO DESeminario OBJETIVO de IV TIPO Grado“J”

4.- DATOS

- Ubicación del Pozo en coordenadas UTM. X = 560000m. Y = 7864235 m. VD1 = KOP = 1643 m. VD4 = Objetivo = 3100 m. Separación al objetivo = 1000 m. Dirección del pozo = 65º (azimut) BUR = 9º/30 m TVD objetivo final =3200 m.

CALCULOS

Pozo direccional Tipo “J”

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 131


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

Cálculo de las coordenadas del objetivo sen

x d

cos

x sen * d mts x sen 65 *1000 x 906.307 m

Coordenadas del objetivo = N/S 422.618 m

y y y

y d

cos * d mts cos65 *1000 422.618 m

E/W 906.307 m

Radio de curvatura.

R

5400 * BUR

mts.

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 132


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado R

5400 *9

190.985 mts.

Profundidad verdadera del Objetivo al KOP.

TVD

TVDobj . VD1

TVD

3100 . 1643

mts.

1457 mts.

Desviación del Pozo cuando H2 > R.

R

90º cos 1

2

TVD

H2

R

2

Tan

190.985

90º cos 1

2

1457

1000 190.985

2

1

H2 R TVD

Tan

1

1000 190.985 1457

35.622

Profundidad Medida del tramo de la construcción del BUR.

MD1

MD1

BUR

* 30

35.622 * 30 9

mts.

118.74 mts.

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 133


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Profundidad Medida desde superficie hasta el tramo de la construcción del BUR.

MD @ B

VD1

MD1

mts.

MD @ B

1643

118 .74

1761 .74 mts.

Profundidad Verdadera hasta el tramo de la contracción del BUR.

VD2

VD1

R * sen

mts.

VD2

1643

190 .985 * sen35 .622

1754 .236 mts.

Desplazamiento del tramo de la construcción del BUR.

H1

R * 1 cos

mts.

H1

190 .985 * 1 cos 35 .622

35 .737 mts.

Profundidad Medida de la Sección Tangencial.

2

TMD

TVDobj. VD2

TMD

3200 1754.236

H2

2

H1

2

1000 35.737

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

mts.

2

1737.825 mts.

Página 134


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Profundidad Medida Total.

TMD

MD @ B

TMD

TMD

1761 .74

1737 .825

mts.

3499 .565 mts.

- Cálculos Obtenidos.-

Coordenadas del objetivo = N/S 422.618 m

R (mts.)

ΔTVD (mts.)

190.985 1457

E/W 906.307 m

ά MD1 (grados) (mts.)

MD@B (mts.)

VD2 (mts.)

35.622

1761.74

1754.236 35.737 1737.825

118.74

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

H1 (mts.)

ΔTMD (mts.)

TMD (mts.) 3499.565

Página 135


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado PERFILES DE POZOS TIPO “S” Y “J”

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 136


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 137


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 138


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 139


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 4.4.4.- EJEMPLO DE CALCULO DE OBJETIVO V TIPO “J”

PERFORACION DIRECCIONAL POZO TIPO “ J “

DATOS UBICACIÓN X

450325

Y

7825450

OBJETIVO X

450025

Y

7825050

TVD

3000

Cñ 9 5/8 KOP BUR VD4

950 1000 3⁰/30 2700

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 140


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado DESARROLLO

Título del gráfico POZO

OBJETIVO

ESC 1: 50 (cm-m) DISTANCIA EN PAPEL : 9.7 cm DESPLAZAMIENTO =H2=485 m.

2.-

Si H2 es menor que R

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 141


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 3.-

4.-

5.-

6.-

m. 7.-

8.1139.9 Sen (α)= 467.59/ h h = 467.59/(sen(14.11)) = 1918.04 3000

(485-17.41)

9.-

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 142


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera 4.4.5.- EJEMPLO DE CALCULO DESeminario OBJETIVO de VI TIPO Grado“S”

PERFORACION DIRECCIONAL TIPO “ S “

DATOS UBICACIÓN X

450325

Y

7825450

OBJETIVO X

450025

Y

7825050

TVD

3000

Cñ 9 5/8 KOP BUR VD4

950 1000 3⁰/30 2700

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 143


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado 1.-

2.- Si H3 < R1+R2

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 144


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 145


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

ANEXO MOTOR DE SCHLUMBERGER DE 4 3 /4

PowerPak A475xf OD 4 3/4 plg. Ajustes del pad ajustable

Shimmed para permitir ángulos de 20º/10 ft hasta 145º/100 ft en incrementos de 5º/100 ft.

Tamaño del Trepano

5 7/8 – 6 1/8 plg

Conexión de trepano

2 3/8 REG

Conexión superior

3 ½ IF o 3 ½ REG

Overpull de trabajo (sin daño al motor

58200 lbf (259 kN)

Máximo WOB con flujo (sin daño al motor)

25000 lbf (111 kN)

Máximo WOB sin flujo (sin daño al motor)

50000 lbf (222 kN)

Overpull absoluto (puede ocurrir daño al motor)

272000 lbf (1210 kN)

Nota  Estos límites se aplican únicamente cuando el trepano esta embotado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 146


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

PowerPak A475XF, OD 4 3/4 plg, Lóbulos 7:8, Estaciones 2.0 Datos Herramienta Peso

670 lbm (225 kgm)

Longitud nominal (A)

12.60 ft. (3.84 m)

De la caja del trepano a la curvatura (B)

1.51 ft (0.46 m)

De la caja del trepano al centro del estabilizador (C)

Na

Datos de Rendimiento Rata de flujo estándar

100 – 250 gpm (380 – 950 L/min)

Rata de flujo de las boquillas

Na

Velocidad del trepano (corriendo libremente)

100 – 245 rpm

Revoluciones por unidad de volumen

0.98 /gal (0.26 /L)

Potencia máxima

24 hp (18 kW)

Na = no disponible Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 147


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera MOTOR DE SCHLUMBERGER DE 4 3/4 Seminario de Grado

PowerPak A475XC OD 4 3/4 plg. Bent Housing Adjustable

0.00º

0.35º

Ajustes (0º - 4º)

0.69º

1.04º

1.37º

1.69º

2.00º

2.29º

2.57º

2.83º

3.06º

3.28º

3.46º

3.63º

3.76º

3.86º

3.94º

3.98º

4.00º Torque Makeup ajuste para la Bent Housing

9000 lb – ft (12300 Nm)

Tamaño del Trepano

5 7/8 – 6 1/8 plg

Conexión de trepano

3 1/2 REG

Conexión superior

3 ½ IF o 3 ½ REG

Overpull de trabajo (sin daño al motor

58200 lbf (259 kN)

Máximo WOB con flujo (sin daño al motor)

25000 lbf (111 kN)

Máximo WOB sin flujo (sin daño al motor)

50000 lbf (222 kN)

Overpull absoluto (puede ocurrir daño al motor)

272000 lbf (1210 kN)

Nota  Estos límites se aplican únicamente cuando el trepano esta embotado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 148


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

PowerPak A475XC, OD 4 3/4 plg, Lóbulos 7:8, Estaciones 2.0 Datos Herramienta Peso

670 lbm (225 kgm)

Longitud nominal (A)

13.32 ft. (4.06 m)

De la caja del trepano a la curvatura (B)

3.03 ft (0.92 m)

De la caja del trepano al centro del estabilizador (C)

Na

Datos de Rendimiento Rata de flujo estándar

100 – 250 gpm (380 – 950 L/min)

Rata de flujo de las boquillas

Na

Velocidad del trepano (corriendo libremente)

100 – 245 rpm

Revoluciones por unidad de volumen

0.98 /gal (0.26 /L)

Potencia máxima

24 hp (18 kW)

Na = no disponible Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 149


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera MOTOR DE SLUMBERGER DE 6 ¾

Seminario de Grado

PowerPak A675 OD 6 3/4 plg. Bent Housing Adjustable

0.00º

0.26º

Ajustes (0º - 2º)

0.52º

0.77º

1.00º

1.22º

1.41º

1.59º

1.73º

1.85º

1.93º

1.98º

2.00º Bent Housing Adjustable

0.00º

0.39º

Ajustes (0º - 3º)

0.78º

1.15º

1.50º

1.83º

2.12º

2.38

2.60º

2.77º

2.90º

2.97º

3.00º Torque Makeup para estabilizadores deslizables

la

los

10000 lbf – ft (13560 Nm)

Torque Makeup ajuste para la Bent 25000 lb – ft (33900 Nm) Housing Tamaño del Trepano

8 3/8 – 9 7/8 plg

Conexión de trepano

4 1/2 REG

Conexión superior Overpull de trabajo (sin daño al motor

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

4 ½ REG o 4 ½ IF 142700 lbf (635 kN)

Página 150


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Máximo WOB con flujo (sin daño al Seminario de Grado motor)

50000 lbf (222 kN)

Máximo WOB sin flujo (sin daño al motor)

75000 lbf (334 kN)

Overpull absoluto (puede ocurrir daño al motor)

518800 lbf (2391 kN)

Nota  Estos límites se aplican únicamente cuando el trepano esta embotado

PowerPak A675SP, OD 6 3/4 plg, Lóbulos 1:2, Estaciones 4.0 Datos Herramienta Peso

1780 lbm (805 kgm)

Longitud nominal (A)

23.60ft. (7.19 m)

De la caja del trepano a la curvatura (B)

6.03 ft (1.84 m)

De la caja del trepano al centro del estabilizador (C)

1.75 ft. (0.53 m)

Datos de Rendimiento Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 151


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Rata de flujo estándar

200 – 500 gpm (760 – 1890 L/min) Seminario de Grado

Rata de flujo de las boquillas

Na

Velocidad del trepano (corriendo libremente)

180 – 465 rpm

Revoluciones por unidad de volumen

0.93 /gal (0.25 /L)

Potencia máxima

115 hp (86 kW)

Na = no disponible

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 152


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera MOTOR DE SCHLUMBERGER DE 9 5/8 Seminario de Grado

PowerPak A962 OD 9 5/8 plg. Bent Housing Adjustable

0.00º

0.26º

Ajustes (0º - 2º)

0.52º

0.77º

1.00º

1.22º

1.41º

1.59º

1.73º

1.85º

1.93º

1.98º

2.00º Bent Housing Adjustable

0.00º

0.39º

Ajustes (0º - 3º)

0.78º

1.15º

1.50º

1.83º

2.12º

2.38

2.60º

2.77º

2.90º

2.97º

3.00º Torque Makeup para estabilizadores deslizables

la

los

37000 lbf – ft (50170 Nm)

Torque Makeup ajuste para la Bent Housing

60000 lb – ft (81350 Nm)

Tamaño del Trepano

12 ¼ – 26 plg

Conexión de trepano

6 5/8 o 7 5/8 o 8 5/8 REG

Conexión superior

6 5/8 o 7 5/8 o 8 5/8 REG

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 153


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Overpull de trabajo (sin dañodeal Grado motor Seminario

338200 lbf (1504 kN)

Máximo WOB con flujo (sin daño al motor)

75000 lbf (334 kN)

Máximo WOB sin flujo (sin daño al motor)

225000 lbf (1000 kN)

Overpull absoluto (puede ocurrir daño al motor)

1340000 lbf (5961 kN)

Nota  Estos límites se aplican únicamente cuando el trepano esta embotado

PowerPak A962SP, OD 9 5/8 plg, Lóbulos 1:2, Estaciones 5.0 Datos Herramienta Peso

5180 lbm (2350 kgm)

Longitud nominal (A)

29.21 ft. (8.90 m)

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 154


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera De la caja del trepano a la curvatura (B) Seminario

de Grado

De la caja del trepano al centro del estabilizador (C)

7.78 ft (2.37 m) 2.35 ft. (0.72 m)

Datos de Rendimiento Rata de flujo estándar

400 – 800 gpm (1140 – 3030 L/min)

Rata de flujo de las boquillas

Na

Velocidad del trepano (corriendo libremente)

190 – 380 rpm

Revoluciones por unidad de volumen

0.48 /gal (0.13 /L)

Potencia máxima

236 hp (176 kW)

Na = no disponible

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 155


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 156


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

Página 157


UNIVERSIDAD AUTONOMA “GABRIEL RENÉ MORENO”

Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado Nomenclatura y unidades AN = área total de flujo de las boquillas, plg2 (mm2). D = Profundidad, ft (m). E = Eficiencia, porcentaje HPmecánico = Potencia mecánica del motor, hp (watt) HPhidraulico = Potencia hidráulica, hhp (watt). n = Numero de lóbulos del rotor Om = Máximo overpull, lbf (N). pb = Caída de presión en el trepano, psi (pascales). pd = presión diferencial del motor, psi (bar). pd+f = Presión diferencial esperada a través de la sarta de perforación + presión de fricción, psi (bar). Phidrostatica = presión hidrostática, psi (bar). Ptubería = presión de tubería, psi (bar). q = Rata de flujo que atraviesa la sección de potencia, gpm (L/min). qm = Rata de flujo del lodo, gpm (L/min). Sr = Velocidad rotaria del dardo conductor, rpm. T = Torque impuesto, lbf – ft (Nm). th = thrust hidraulico, lbf vf = velocidad del fluido, ft/s (m/s). Wbc = Capacidad de peso de los rodamientos, lbm (kgm). Wm = Peso del lodo, ppg (sg). Wmb = Peso máximo sobre el trépano, lbm (kgm). Wpartes = Peso de las partes (herramientas) rotarias en el lodo, lbm (kgm). X = Una constante relacionada con el área seccional del rotor. Ver tabla 2-5. Y = Una constante relacionada con el área seccional de los rodamientos. Ver tabla 2-5.

Estudiante : Eduardo Velasquez Gomez Tutor : Ing.Eliodoro Camacho

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Facultad de Ciencias Exactas y Tecnología Carrera Ingeniería Petrolera Seminario de Grado

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Perfo direccional  
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