5[1]. Cañoneo De Pozos.pdf

Cañoneo de Pozos

Realizado por: Luís Rodríguez Ing. de Petróleo

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos

Realizado por: Luis Rodríguez Alexis González Ing. de Petróleo Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos DAÑ DAÑO DE FORMACIÓ FORMACIÓN 1.1.-Proceso de Perforació Perforación de un Pozo se genera Dañ Daño a la Formació Formación. Cualquier restricción al flujo de fluidos o cualquier fenómeno que distorsiona las líneas de flujo de los fluidos.

Ko

Kd

Influye significativamente en la productividad. Ko

Ocasiona una caída de presión adicional en el flujo de los fluidos.

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Cañoneo de Pozos Invasión de Sólidos

Taponamiento de gargantas de poros por formación de revoques internos. Incremento de presión capilar al reducir el radio de los poros.

SOBREBALANCE Cambio de Mojabilidad Bloqueo por emulsiones Bloqueo por agua

Invasión de Líquidos

Hinchamiento de arcillas Migración de finos

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Cañoneo de Pozos ELEMENTOS GENERADORES DE DAÑ DAÑO DE FORMACIÓ FORMACIÓN Componentes del lodo que pueden causar dañ daño

Tipo de Dañ Daño Invasión de Sólidos

Barita/Orimatita

Invasión de Sólidos

Carbonato de calcio/magnesio

Estabiliz.de emulsiones

Dispersantes

Cambios de mojabilidad

Hidrocarburos, lubricantes

Estabiliz. de emulsiones

Detergentes

Estabiliz.de emulsiones

Surfactantes

Precipitados

Sales

Cambios de saturación

Agua

Movilización de finos Precip. orgánica Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos FACTOR DE DAÑO EN EL ÍNDICE DE PRODUCTIVIDAD Indice de productividad, BBls/LPC

60 50

k = 100 D h = 100 pies re = 1000 pies rw = 0,5 pies Bo = 1.25 visc = 0,7 CP

40 30

20 10 0 -6

0

6

12

18

24

30

36

42

Factor de daño

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Cañoneo de Pozos INFLUENCIA PENETRACIÓN DEL DAÑO EN LA PRODUCCIÓN Permeabilidad original: 100 mD; H = 100 pies

Tasa, BPD

6000 5000

Permeabilidad reducida a 1 mD

4000

Permeabilidad reducida a 10 mD

3000 2000 1000 0 1

5

9

13

17

21

25

29

33

37

41

45

49

53

Radio de invasión (pulg)

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Cañoneo de Pozos OBJETIVO DEL CAÑONEO DE POZOS El es establecer establecer una una El Objetivo Objetivo del del cañoneo, cañ cañoneo, es comunicación comunicaciónefectiva efectivaentre entreel elyacimiento yacimientoyyel elinterior interior del del pozo pozo aa través través de de orificios orificios creados creados en en el el revestidor, cemento y la formación. revestidor, cemento y la formación. El cañoneo permite:

Evaluar zonas productoras. Mejorar la producción por inyección. Efectuar trabajos de cementación. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos CAÑONEO DE POZOS Zona Dañ Dañada

Zona Virgen

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Cañoneo de Pozos Revestimiento Cemento Hoyo

Zona de revoque Zona de filtrado Formación virgen Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos Zona de filtrado de lodo

Formación virgen

Zona compactada y escombros del cañoneo removidos por la succión causada por el desbalance Cemento Revestimiento Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos Resultados típicos del cañoneo sin limpieza Zona de filtrado de lodo

Zona virgen

Zona compactada Escombros del cañoneo Cemento Revestimiento Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos

Flujo Lineal

Flujo Radial

p=

13,60322 qL kd2

Cemento Revestimiento Arena de empaque con grava Rejilla Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos

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Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONEO DE POZOS Los tipos de cañoneo mas usados en la industria son los siguientes: Tipo Balas Tipo Chorro Tipo Hidráulico

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Cañoneo de Pozos EVOLUCIÓ EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍ TECNOLOGÍAS DE CAÑ CAÑONEO En el pasado el cañoneo consistía simplemente en orificios realizados en el acero del revestidor con cortadores mecánicos, antes del año 1926. Posteriormente se realizaba por medio de disparos de bala, muy utilizados a partir de 1932. Luego se desarrollo el método de bombeo de abrasivos, cañoneo con chorros de agua, desde 1958. En la actualidad los orificios se producen detonando explosivos con cargas huecas. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos EVOLUCIÓ EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍ TECNOLOGÍAS DE CAÑ CAÑONEO 1.1.- Cañ Cañoneo con Balas. Diseñado y patentado en 1926.

Comenzó a ser utilizado en campo en los años 30. Utilizado en forma masiva en la mayoría de las operaciones de cañoneo a comienzos de los años 50.

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Cañoneo de Pozos EVOLUCIÓ EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍ TECNOLOGÍAS DE CAÑ CAÑONEO

1.1.- Cañ Cañoneo con Balas. En este método, las balas son disparadas hacia el revestidor atravesando el cemento hasta llegar a la formación. El desempeño disminuye sustancialmente al incrementar la dureza de la formaciones, del revestidor y cementos de alta consistencia. Es poco utilizado en la actualidad, pero continua aplicandose en formaciones blandas o formaciones resquebrajadizas.

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Cañoneo de Pozos Nueva tecnología de Balas. La bala da un agujero mucho más redondo, reduciendo así la caída de presión por fricción durante la estimulación

Bala

Jet

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Cañoneo de Pozos EVOLUCIÓ EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍ TECNOLOGÍAS DE CAÑ CAÑONEO 2.2.- Cañ Cañoneo con Chorros de Agua de Alta Presió Presión. Otra tecnología usada, es el cañoneo con chorros de agua a alta presión (Water jet perforating-1958). Utiliza altas presiones de fluido (algunas veces con arena) para abrir agujeros a través del revestidor, cemento y formación. Los fluidos son bombeados a través de la tubería, con un arreglo de orificios direccionados hacia la pared del revestidor. La tubería es manejada para realizar agujeros, canales e inclusive cortes completos circunferenciales del revestidor.

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Cañoneo de Pozos EVOLUCIÓ EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍ TECNOLOGÍAS DE CAÑ CAÑONEO 2.2.- Cañ Cañoneo con Chorros de Agua de Alta Presió Presión. El chorro presurizado lanzado hacia la formación, deja túneles limpios con muy poco daño. Los agujeros son creados uno a la vez. Tiene la desventaja de ser un sistema lento y muy costoso.

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Cañoneo de Pozos EVOLUCIÓ EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍ TECNOLOGÍAS DE CAÑ CAÑONEO 3.3.- Cañ Cañoneo con Cargas Moldeadas Tipo Chorro. Una de las últimas tecnologías introducidas en el proceso de cañoneo fueron: las cargas moldeada tipo chorro. Involucra el uso de explosivos de alta potencia y cargas moldeadas con una cubierta metálica.

Es la técnica de cañoneo mas utilizada en la actualidad, más del 95% de las operaciones de cañoneo utiliza este método.

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Cañoneo de Pozos EVOLUCIÓ EVOLUCIÓN DE LAS TECNOLOGÍ TECNOLOGÍAS DE CAÑ CAÑONEO 3.3.- Cañ Cañoneo con Cargas Moldeadas Tipo Chorro.

Es un sistema muy versátil. ¾

Las cargas son seleccionadas para los diferentes tipos de formación.

¾

Los cañones pueden ser bajados simultáneamente dentro del pozo, utilizando guayas eléctricas, guaya mecánica, tubería de producción o tubería flexible (Coiled tubing).

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Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONEO Cañ Cañoneo con Cargas Moldeadas Tipo Chorro Involucra el uso de explosivos de alta potencia y cargas moldeadas con una cubierta metálica. Es la técnica de cañoneo mas utilizada en la actualidad, más del 95% de las operaciones de cañoneo utiliza este método. Es un sistema muy versátil. ¾

Las cargas son seleccionadas para los diferentes tipos de formación.

¾

Los cañones pueden ser bajados simultáneamente dentro del pozo, utilizando guayas eléctricas, guaya mecánica, tubería de producción o tubería flexible (Coiled tubing).

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Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONEO Cañ Cañoneo con Cargas Moldeadas Tipo Chorro

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Cañoneo de Pozos

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Cañoneo de Pozos LOS EXPLOSIVOS

La eficiencia de las cargas utilizadas en las operaciones de cañoneo dependen de los explosivos. Los explosivos suplen la energía necesaria para realizar una penetración efectiva en el revestidor, cemento y formación. Los explosivos actúan rápidamente, producen una explosión caracterizada por la producción de una onda de alta velocidad. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos LOS EXPLOSIVOS Tren de Explosivos 1 La secuencia de explosión consta de varios dispositivos que son utilizados para iniciar y extender la detonación de los cañones. Esta conformada de la siguiente forma:

2

n Detonador o Iniciador 3 o Cordón Detonante p Carga Explosiva Moldeada Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos DESCOMPOSICIÓ DESCOMPOSICIÓN TÉ TÉRMICA DE LOS EXPLOSIVOS

Generalmente se utiliza una base de 100 Hr de operación. RDX < 220°F HMX < 300°F HNS <

450°F

PYX <

500°F

Curva de Tiempo - Temperatura Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos LOS EXPLOSIVOS Detonador El detonador inicia el proceso explosivo. El explosivo del cordon detonante deberá estar en contacto con el explosivo del detonador. El iniciador puede estar localizado encima o debajo de los cañones Existen dos tipos en la aplicación de la Industria petrolera:

Elé Eléctricos

Percusió Percusión

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Cañoneo de Pozos LOS EXPLOSIVOS Detonadores Elé Eléctricos Los detonadores eléctricos son utilizados para cañones transportados con guaya eléctrica. Hay sensibles al fluido y no sensibles. Mínimo amperaje 0.8 amp.

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Cañoneo de Pozos LOS EXPLOSIVOS Detonadores de Percusió Percusión Los detonadores de percusión son utilizados para cañones transportados con tubería. Impactos con el pin de disparo causan la detonación, de 5 a 7 ft-lb. Estos detonadores no son sensibles a corrientes eléctricas.

2 Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos LOS EXPLOSIVOS Cordó Cordón Detonante Consiste en un sistema de conexiones que permite la transmisión del iniciador a las cargas huecas. Permite la detonación a lo largo del eje cañón. Es un cordón plástico o metálico que cubre el núcleo , el cual es un explosivo secundario. Los explosivos usados actualmente son Rdx, HMX o PYX. Las velocidades de detonación son importantes: Los RDX y HMX son los más rápidos, hasta 26.000 ft/s. Los HNS y PYX son los más lentos, cerca de 20.000 ft/s.

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Cañoneo de Pozos DISEÑO DE CARGAS Componentes de las Cargas Moldeadas Carcasa Carga de explosivo principal

Muesca de cordón detonante

Carga primaria

Forro o cubierta cónica Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos DISEÑO DE LAS CARGAS Carcasa de la carga

Las carcasas de zinc se quiebran en pequeñas partículas solubles en ácidos, que también se pueden hacer circular hacia fuera.

Permite alojar los otros componentes de la carga. Debe soportar altas presiones y temperaturas. Son generalmente fabricadas de zinc o aceros suaves.

Las carcasas de acero se fragmentan el trozos grandes que se mantienen en el tubo transportador.

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Cañoneo de Pozos Cubierta (Liner)

LOS EXPLOSIVOS El material de la cubierta puede ser presionado o sólido. La cubierta puede tener forma cónica o parabólica.

Cubierta cónica

La forma cónica es usada en cargas para obtener penetraciones profundas, perforaciones largas.

Figura 8a Cubierta parabólica

La forma parabólica es usada en cargas para producir hoyos grandes, perforaciones de diámetros grandes. Figura 8b

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Cañoneo de Pozos DISEÑO DE CARGAS COMPARACIÓ COMPARACIÓN DE CARGAS A CHORRO DE EMPAQUE CON GRAVA Y DE PENETRACIÓ PENETRACIÓN PROFUNDA

Características Carga Forro Agujero de entrada Penetración

Carga de penetración profunda Angulo agudo (42o a 45o ) y profundo 3/8" a 1/2" en diámetro 13"a 30" de profundidad

Carga de empaque con grava Forro superficial, redondeado 1/2" a 1" en diámetro 6" a 8" de profundidad.

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Cañoneo de Pozos DISEÑO DE CARGAS CAÍ CAÍDA DE PRESIÓ PRESIÓN (LPPC) A TRAVÉ TRAVÉS DE UN TÚ TÚNEL DE PERFORACIÓ PERFORACIÓN COMO FUNCIÓ FUNCIÓN DEL DIÁ DIÁMETRO DE LAS PERFORACIONES

Permeabilidad de la arena del empaque con grava (darcys)

Diámetro de la perforación (pulgadas)

0,25

0,50

0,75

1,00

1,25

45

580,4

145,1

64,5

36,3

23,2

69

378,5

94,6

42,1

23,7

15,1

119

219,5

54,9

24,4

13,7

8,8

Tasa de flujo = 10 bpd

Viscosidad = 3 cp

Longitud = 4"

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Cañoneo de Pozos DISEÑO DE CARGAS Explosivo Principal

El explosivo principal es el que provee la energía necesaria para producir el chorro. El rendimiento de la carga depende en gran proporción de la clase, forma, masa, distribución y velocidad de detonación del explosivo principal. Están compuestos generalmente por explosivos secundarios tales como RDX, HMX, HNS y PYX. El explosivo es usualmente suplido con una cera sobre los granos, la cual, reduce la sensibilidad del explosivo y lo hace más seguro de manejar. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos

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Cañoneo de Pozos PROCESO DE CAÑ CAÑONEO 1

Carga sin detonar.

2

La carga se detona. La carcasa se expande. El liner comienza a colapsarse.

3

Se forma un chorro de alta presión de partículas de metal fluidizado. La onda de presión viaja a 8.000 pies/seg. y 7.000.000 psi.

4

El chorro se desarrolla más. La presión hace que la velocidad aumente a 23.000 pies/seg.

5

El chorro se elonga porque la parte posterior viaja a una velocidad menor (3.000 pies/seg.).

6

La penetración se logra mediante una presión de impacto elevada; 3 - 5 millones de Lpc en el revestidor y cerca de 300.000 lpc en la formación.

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Cañoneo de Pozos PROCESO DE CAÑ CAÑONEO Proceso producido en fracció fracción de segundos

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4

Cañoneo de Pozos LA ZONA DE DAÑO

Durante el proceso de penetración se produce un cierto daño a la roca dentro del túnel perforado. CARGA ANTES DE DISPARAR

Esta zona alterada, se denomina zona de daño o compactada. Su espesor oscila entre 1/4” a 1/2 ”. El espesor no es uniforme a lo largo del túnel. El mayor daño esta en la entrada del agujero donde el impacto de presión es mayor. Algunas cargas BH, pueden producir espesores de 1”. Su permeabilidad puede ser entre un 10% a 20% de la presentada en la zona virgen.

DURANTE EL DISPARO

JET

ZONA COMPACTADA

DESPUES DEL DISPARO ANTES DE FLUIR EFICIENCIA 10% DEBRIS

K o

K c

DESPUES DEL DISPARO DESPUES DE FLUIR EFICIENCIA 70%-80%

1/2 ”

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Cañoneo de Pozos LA ZONA DE DAÑO Diversas tecnicas son utilizadas para remediar los efectos de la zona de daño.

CARGA ANTES DE DISPARAR

Cañoneo Bajo-Balance. Lavado en las (tratamientos). Cañoneo Extremo.

con

perforaciones

DURANTE EL DISPARO

JET

ZONA COMPACTADA

Sobre-Balance DESPUES DEL DISPARO ANTES DE FLUIR EFICIENCIA 10% DEBRIS

Pozo presurizado con N2. Cargas con Propelentes. Nuevos diseños de cargas.

K c

K o

DESPUES DEL DISPARO DESPUES DE FLUIR EFICIENCIA 70%-80%

1/2 ”

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Cañoneo de Pozos LA ZONA DE DAÑO

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Cañoneo de Pozos LA ZONA DE DAÑO

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Cañoneo de Pozos LA ZONA DE DAÑ DAÑO rd rw

REVESTIDO R

CEMENT O

ri

ZONA INVADIDA K Kd Kpd

HUECO

rd p

DEBRIS

ZONA VIRGEN

ZONA COMPACTADA

ESPACIAMIENTO PENETRACIÓN

EJE DEL POZO Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Fase Densidad De Disparo Penetración Diámetro Del Hueco EFECTO DE LA GEOMETRÍA

PRUEBAS API

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Cañoneo de Pozos Diámetro de la Zona Dañada (causada por la perforación)

GEOMETRIA DE LA PERFORACIÓ PERFORACIÓN

Revestimiento OD Tubería de Revestimiento

Cemento Diámetro de la Zona Alterada Diámetro de la Perforación Espaciamiento (Depende de la Densidad de Cañoneo)

Longitud de la Perforación Penetración Diámetro del Hueco (en el revestidor) ϕ = Angulo de Fase Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos La Fase

GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN

La fase de un cañón de perforación es la dirección en la cual las cargas son disparadas con relación a los otros disparos.

Fase a 0°

Fase a 180°

Fase a 90°

Fase a 60°

Fase a 120°

Fase a 45°

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Densidad de Disparo

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Penetració Penetración Es

la

profundidad

o

longitud

de

la

perforación realizada por la carga. Usualmente se mide siguiendo el método de API (API RP43 Standard Procedure for Evaluation Well Perforators).

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Diá Diámetro de la Perforació Perforación Representa el diámetro del agujero que se crea en el revestidor durante el proceso de cañoneo.

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Efectos de la Geometrí Geometría del Disparo Fase de Disparo La fase de un cañón es fundamental para la productividad. El caudal más alto es obtenido con la menor fase de disparo (no-cero)

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Efectos de la Geometrí Geometría del Disparo Fase de Disparo Fracturamiento hidráulico:

Si se conoce plano de fractura 180° Fase

Si no se conoce 60° Fase

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Efectos de la Geometrí Geometría del Disparo Densidad de Disparo El caudal más alto es obtenido con la mayor densidad de disparo. El aumento de la densidad de disparos permite que el pozo produzca a presiones inferiores. En formaciones laminares o con alto grado de anisotropía, se recomienda alta densidad de disparos. En formaciones naturalmente fracturadas se aconseja alta densidad de disparo, con la finalidad de interceptar mayor número de fracturas. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Efectos de la Geometrí Geometría del Disparo Penetració Penetración del Disparo El caudal más alto es obtenido con la mayor longitud de disparo. Los disparos deben atravesar el daño producido durante la perforación. La penetración del disparo es función de la resistencia compresiva de la roca. Aplicaciones con empaque con grava

Aplicaciones sin empaque con grava

Long. (sobrepasar el daño)

6” - 7”

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Efectos de la Geometrí Geometría del Disparo Diá Diámetro del Disparo El caudal más alto es obtenido con el mayor diámetro de entrada de disparo. Para empaques con grava se requieren diámetros de entrada grandes. Aplicaciones con empaque con grava

Aplicaciones sin empaque con grava

D

d

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Efectos de la Geometrí Geometría del Disparo Fase de Disparo (menor nono-cero) Densidad de Disparo (mayor) Longitud del Disparo (mayor) Diá Diámetro del Disparo (mayor)

El caudal má más alto es obtenido con la MEJOR GEOMETRIA PARA LA CONFIGURACION DEL POZO, FORMACION Y FLUIDO A PRODUCIR

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN FORMACIONES CONSOLIDADAS Ô Alta penetración 1. Penetración 2. Densidad de Disparo 3. Fase 4. Hueco COMPLETACIÓ COMPLETACIÓN PARA CONTROL DE ARENA Ô Big-Hole, Bajobalance moderado 1. Hueco 2. Densidad de disparo 3. Fase 4. Penetración FRACTURAMIENTO HIDRAÚ HIDRAÚLICO 1. Forma simétrica de huecos 2. Fase (inicio en la dirección del mínimo esfuerzo) 3. Densidad de disparo 4. Penetración Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Cargas de Alta Penetració Penetración (Deep (Deep Penetrating Charges, Charges, DP) La geometría del liner es cónica, alargada y fina (de 42 a 45°), produciendo un chorro estrecho. La penetración es relativamente profunda (mayor de 13”) y el diámetro del agujero es pequeño (de 3/8” a 1/2”). El pico de presión de colapso en la línea central alcanza unos 29.000.000 Lpc. Las velocidades del chorro pueden ser mayores a 26.000 ft/s. El 20% de la forma del liner forma el chorro de alta velocidad; el 80% restante pasa a ser de movimiento lento.

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Cañoneo de Pozos GEOMETRÍA DE LA PERFORACIÓN Cargas de Hueco Grande (Big (Big Hole, Hole, BH) La geometría del liner de la carga es parabólica, produciendo un chorro lento. La penetración es relativamente somera (de 6” a 8”) y el diámetro del agujero es grande (de 1/2” a 1”). Las velocidades del chorro están alrededor de 13.000 a 20.000 ft/s. El chorro representa del 60 al 80% de la masa de la cubierta; del 20 al 40 % restante constituye la zona.

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5

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Cañoneo de Pozos

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Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONES El sistema de cañoneo utilizado en Venezuela es el de cargas moldeadas, estos cañones se clasifican en tres grupos:

0Desechables 0Parcialmente desechables. 0Recuperables

0Desechables 0Parcialmente Desechables

0Recuperables

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Cañoneo de Pozos Cañ Cañones Desechables y Semidesechables Las cargas se encuentran expuestas a las condiciones del pozo, y se deben encapsular en contenedores separados. Pueden ser envasados individualmente y en forma hermética. Los envases están construidos de: aluminio, plástico, vidrio, hierro colado y materiales cerámicos. Al detonar los cañones, los envases se desintegran en pequeños trozos, mientras que la energía desarrollada no es absorbida por el soporte de los explosivos.

Los soportes pueden ser o no recuperados después de la detonación; sin embargo, en el fondo del pozo siempre quedan restos de las cargas.

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Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONES Cañ Cañones Desechables y Semidesechables Ventajas: Dispositivos ligeros y flexibles. Su paso a través de tuberías de diámetros pequeños es generalmente sencillo. Por esta razón, es posible usarlos en pozos ya completados o en tuberías con empacaduras de prueba. Facilita las operaciones de cañoneo en trabajos de aislamiento y cementación de intervalos. Permite el cañoneo de bajo balance y con mayor seguridad en pozos con elevadas presiones de fondo.

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Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONES Cañ Cañones Desechables y Semidesechables Desventajas: Los cañones no recuperables no son selectivos. En caso de que se rompa el cable, la pesca del cañón se hace difícil. Los desechos quedan en el pozo, total o parcialmente. Por lo general, la longitud máxima del cañón está limitada a 30 pies. En pozos desviados algunas veces se presentan problemas para bajar el cañón al fondo del mismo. El revestidor debe absorber toda la onda expansiva causada por los disparos. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONES Cañ Cañones Recuperables El tren de explosivos es protegido o cubierto del entorno del fluido del pozo. Posee un tubo de acero a prueba de presiones. Las cargas explosivas se colocan en el tubo y en forma radial con respecto a su eje. El tubo se cierra herméticamente y el detonante es rodeado de aire a presión atmosférica. La detonación causa una pequeña expansión del tubo, el cual puede ser extraído del pozo junto con los residuos generados durante el proceso de cañoneo. Existen dos tipos: Cañones de Tapas Cañones de Tubos. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONES Cañ Cañones Recuperables Ventajas: No dejan residuos en el pozo. No causan deformación de la tubería de revestimiento. Son operacionalmente seguros, ya que los componentes explosivos están completamente encerrados. Menores fallas operativas. Se pueden operar a grandes profundidades y a presiones relativamente altas. Pueden hacerse disparos selectivos. Poseen buena resistencia química. Los cañones recuperables absorben la onda expansiva después del disparo protegiendo al revestidor. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos TIPOS DE CAÑONES Cañ Cañones Recuperables Desventajas:

Son más costosos que los otros tipos de cañones. Su rigidez limita la longitud de ensamblajes, especialmente en cañones de gran diámetro. En cañones pequeños se limita la cantidad de explosivos que puede ser utilizada, debido al tamaño de la carga. Por lo tanto, se reduce la penetración que se puede alcanzar con este cañón.

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Cañoneo de Pozos METÓDOS DE CAÑONEO Existen tres (3) técnicas básicas de cañoneo de pozos: 0Cañones bajados a través de la tubería de producción. 0Cañones bajados a través del revestidor. 0Cañones transportados con tubería. 13-3/8”

13-3/8”

13-3/8” TUBERIA REVESTIMIENTO

TUBERIA

CABLE

EMPACADURA

EMPACADURA REVESTIMIENTO

CABLE

REVESTIMIENTO

9-5/8”

9-5/8”

9-5/8” ZONA PRODUCTORA ZONA PRODUCTORA

CAÑONES

ZONA PRODUCTORA

CAÑONES

5-1/2” THROUGH TUBING GUN (PH < ó = PY)

5-1/2” CASING GUN (PH > PY)

CAÑ CAÑONES

5-1/2” TUBING CONVEYED PERFORATING (TCP) (PH < ó = PY)

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos 1. Cañ Cañones bajados a travé través de la Tuberí Tubería de Producció Producción (Throug Tubing) En este método, primero se baja la tubería con empacadura de prueba o se baja la completación final. Luego se crea un diferencial de presión negativo (Ph
13-3/8”

 Diámetro de cañón utilizado: 2 1/8”, 6 TPP, 60°  Condición de bajo balance (ph < py)

9-5/8”

Por esta razón, cuando se requiere probar otro intervalo, es necesario controlar el pozo con el cual se exponen las perforaciones existentes a los fluidos de control. Esto puede causar cierto grado de daño. 5-1/2” Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos 1. Cañ Cañones bajados a travé través de la Tuberí Tubería de Producció Producción VENTAJAS

DESVENTAJAS

Brinda seguridad durante las operaciones por tener

Intervalos a ser cañoneados esta limitada

tubería dentro del pozo.

al uso de cañones cuya longitud es menor o igual a 30’ por corrida.

Permite el cañoneo del pozo bajo la condición de bajo balance, lo que garantiza tener los túneles

Disparo afectado por la holgura y la orientación de las cargas debido a la

cañoneados limpios de residuos de cañones.

diferencia de diámetros entre el cañón y el Disponibilidad

de

cañones

de

hasta

32”

de

revestimiento a ser cañoneado.

penetración y con densidades de disparo de 4 @ 6 tpp. Capacidad

de

monitorear

comportamiento

de

producción, presiones de fondo en las operaciones de cañoneo por plataforma.

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos 2. Cañ Cañones bajados a travé través del Revestidor (Casing Gun) Estos cañones se bajan a través del revestidor, utilizando una cabria o equipo de guaya. Generalmente, las cargas se colocan en soportes recuperables. Este tipo de cañoneo se ejecuta con diferencial de presión positivo (Ph>Pf), lo cual permite mantener control del pozo. Los cañones de revestidor son más eficientes que los de tubería, cuando se usan en operaciones de fracturamiento o de inyección, ya que en estas operaciones se requiere de un buen control del tamaño de las perforaciones, lo cual usualmente se logra usando cañones de revestidor.

13-3/8”

 Diámetro de cañón utilizado: • 3-3/8”, 6 TPP, 60° • 4-1/2”, 5 TPP, 72°

 Condición sobre balance (ph > py)

9-5/8”

5-1/2” Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos 2. Cañ Cañones bajados a travé través del Revestidor (Casing Gun) VENTAJAS Cañones diseñados de acuerdo al ID del revestimiento con penetración de hasta 49” y con densidades de disparo de 4 @ 27 tpp.

DESVENTAJAS Riesgo de arremetida al cañonear zonas nuevas por no existir tubería en el pozo. Operación

de

cañoneo

solamente

puede

realizarse con presencia de taladro en el pozo y Capacidad de acuerdo a su alta capacidad de

con el pozo lleno / controlado.

penetración a llegar a zonas no dañadas. Existencia de residuos de cañones en los Capacidad de cañonear intervalos hasta una

túneles cañoneados.

longitud máxima de 60’ por corrida. Problemas de incompatibilidad y por daño a la Menor tiempo de duración de las operaciones

formación productora.

de cañoneo. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos 3. Cañ Cañones transportados con tuberí tubería (TCP) Se logran orificios limpios, profundos y simétricos, ya 13-3/8” que permiten utilizar cañones de mayor diámetro, cargas de alta penetración, alta densidad de disparo, sin límites de longitud en los intervalos a cañonear en un mismo viaje, todo esto combinado con un  Diámetro de cañón utilizado: diferencial óptimo a favor de la formación. Con este método, el cañón se transporta en el extremo inferior de la tubería de producción con una empacadura, la cual debe ser asentada antes de iniciar la operación de cañoneo.

• 3-3/8”, 6 TPP, 60° • 4-1/2”, 5 TPP, 72°

9-5/8”

 Condición de bajo balance (ph < py)

La mayor seguridad del pozo, cuando se emplea este método de cañoneo, se debe que cuando se baja el cañón adaptado a la tubería también se usa el equipo de control de presiones en el cabezal del pozo. Este equipo está instalado todo el tiempo para lograr máxima seguridad.

5-1/2” Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos 3. Cañ Cañones transportados con tuberí tubería (TCP) VENTAJAS Técnica combinada (through tubing / casing gun) lo que garantiza el cañoneo del pozo en condiciones de bajo balance mediante el uso de cañones “tipo casing gun”. Brinda seguridad durante las operaciones por tener tubería en el pozo al igual que tener instalado el cabezal del pozo. Capacidad de cañonear 100% los intervalos propuestos en una sola corrida. El diseño permite cañonear los pozos, bien sea por taladro ó por plataforma. Pudiendo soltar los cañones, enviarlos al fondo del pozo y dejarlo listo para trabajos futuros through tubing. Cañones diseñados de acuerdo al id del revestimiento con penetración de hasta 49” y con densidades de disparo de 4 @ 27 tpp. Permite el cañoneo de pozos altamente inclinados por ser transportados con tubería a la zona de interés.

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos 3. Cañ Cañones transportados con tuberí tubería (TCP) DESVENTAJAS Probabilidad de tener que controlar el pozo despues de haber efectuado el cañoneo.

Mayor tiempo de ejecución de la actividad de cañoneo en comparación con otras técnicas.

Requiere de suficiente bolsillo ( hueco de rata ) para soltar los cañones al momento del disparo con el de reducir la posibilidad de atascamiento de la tubería al momento de sacarla del pozo.

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Cañoneo de Pozos

Realizado por: Luis Rodríguez Alexis González Ing. de Petróleo Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos CONDICIONES DE CAÑONEO El proceso de cañoneo puede realizarse bajo ciertas condiciones de presión en el fondo del pozo:

1. Bajo Balance / Balance

2. Sobre Balance

3. Sobre Balance Extremo

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos CONDICIONES DE CAÑONEO 1. Condició Condición Sobrebalance Se requiere que el pozo permanezca cerrado y controlado durante las operaciones de cañoneo.

13-3/8”

Al disparar los cañones se genera una zona compactada de menor permeabilidad y el tunel cañoneado lleno de residuos. El fluido de completación puede ser inyectado a la formación, creando problemas de incompatibilidad y posible daño a la formación.

9-5/8”

Al inducir el pozo a producción, algunas perforaciones se limpiaran , otras quedaran táponadas o con baja eficiencia de flujo. 5-1/2” CASING GUN (PH > PY)

Requiere taladro para efectuar la operación de cañoneo y posteriormente la bajada de la completación del pozo.

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos CONDICIONES DE CAÑONEO 2. Condició Condición Sobrebalance Extremo

13-3/8”

Se requiere que el pozo permanezca cerrado y controlado durante las operaciones de cañoneo. Al disparar los cañones se genera un incremento de presión en la formación menor que la resistencia compresiva de la roca. Produciendo fracturas en la formación.

9-5/8”

Requiere taladro para efectuar la operación de cañoneo y posteriormente la bajada de la completación del pozo.

5-1/2” TCP (PH > PY) Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos CONDICIONES DE CAÑONEO 3. Condició Condición Bajo Balance / Balance

13-3/8”

13-3/8”

9-5/8”

9-5/8”

5-1/2” PH<ó=PY THROUGH TUBING

5-1/2”

TUBING CONVEYED PERFORATING (TCP)

Requiere de data del pozo y del yacimiento para los calculos del bajo balance y garantizar de esta manera la limpieza de los tuneles cañoneados. Permite realizar las operaciones con el pozo abierto y en condiciones de fluir hacia la estación de flujo. Al disparar los cañones se genera una zona compactada de menor permeabilidad y sin “debris”.

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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Cañoneo de Pozos CONDICIONES DE CAÑONEO 3. Condició Condición Bajo Balance / Balance

13-3/8”

13-3/8”

No existen riesgos de inyectar los fluidos de completación a la formación.

9-5/8”

El desbalance de presiones (al momento del cañoneo) genera flujo de fluidos inmediatos de la formación hacia el pozo que limpia (efecto de surgencia) los tuneles cañoneados.

9-5/8”

5-1/2” PH<ó=PY THROUGH TUBING

Operación de cañoneo puede realizarse por plataforma ó con taladro según sea el caso.

5-1/2”

TUBING CONVEYED PERFORATING (TCP)

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos CAÑONEO BAJOBALANCE

Se define como operación de cañoneo que se realiza con una presion hidrostatica (ph) en el hoyo, menor a la presion del yacimiento (py). Por consiguiente: Cañoneo Bajobalance Py

> Ph

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Cañoneo de Pozos Características Cañoneo Bajobalance El cañoneo bajobalance crea una condición, en el cual los fluidos de la formación fluyen inmediatamente hacia el interior del pozo. En el instante del cañoneo, la presión diferencial causa un flujo de fluidos que ayuda a limpiar los residuos, la roca alterada y los gases de la detonación de las paredes del túnel. La magnitud del bajobalance requerido depende del tipo de fluido de la formación y de la permeabilidad. Para pozos de gas son requeridos mayores diferenciales, probablemente por el bajo coeficiente de arrastre del gas. Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Cañoneo de Pozos Características Cañoneo Bajobalance Un desbalance de unos pocos de psi (200-650) puede ser suficiente para formaciones de alta permeabilidad como la Berea. Las formaciones de baja permeabilidad requieren un desbalance de varios cientos de psi. El flujo sostenido de varios galones por perforación contribuye a la limpieza del túnel. Este Método es muy recomendado. En formaciones no consolidadas puede ocurrir flujo de arena y atascar los cañones si el desbalance es muy grande. Puede ser necesario cañonear con solamente 100 a 200 psi de desbalance.

Completació Completación y Reacondicionamiento de Pozos

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