TDDirect. Tecnología de perforación con tubería de revestimiento y liner

Transcripción

1 TDDirect Tecnología de perforación con tubería de revestimiento y liner

2 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

3 Construcción de pozos sin bajadas independientes de la tubería de revestimiento La tecnología de perforación con tubería de revestimiento y liner TDDirect* provee un agujero superior mediante la entubación y el aislamiento de la formación durante la perforación. Cada metro de pozo es perforado y entubado simultáneamente, lo que elimina la necesidad de bajar la tubería de revestimiento o el liner en una operación independiente. Cuando se alcanza la profundidad total (TD), el pozo queda listo para la cementación. Este proceso de perforación simplificado favorece la ejecución de operaciones más seguras ya que requiere menos personas en el piso de perforación y menos manipulación de tuberías que la perforación convencional. Además, con la tubería de revestimiento constantemente en el fondo, se reduce la posibilidad de que se produzca tiempo improductivo (NPT) debido a la inestabilidad del pozo. 3

4 Tiempos operacionales más cortos en una amplia gama de aplicaciones Desde el año 1998, la tecnología TDDirect ha incrementado la eficiencia de las operaciones de perforación en una amplia gama de aplicaciones terrestres y marinas de todo el mundo: más de 1,450 pozos un total de 4 millones de pies profundidades de más de 15,500 pies En comparación con los sistemas de perforación convencionales, en una gran diversidad de inclinaciones, la tecnología TDDirect ha registrado velocidades de penetración (ROPs) equiparables o superiores en el fondo del pozo y ha reducido el tiempo requerido por las operaciones de perforación y entubación en más de un 30%. La tecnología TDDirect también ha demostrado su flexibilidad en varias aplicaciones especiales, tales como los intervalos superiores de pozos direccionales de Malasia, las lutitas complejas de América del Norte y los pozos 3D del Mar del Norte. La tecnología TDDirect ha sido utilizada para perforar más de 1,450 pozos en todo el mundo a fin de reducir los tiempos operacionales, el NPT y los costos de los equipos de perforación. 4 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

5 Mayor estabilidad del pozo y menores pérdidas de fluido Durante la perforación, la rotación de la tubería de revestimiento y el espacio anular reducido resultante hacen que los recortes de la perforación recubran la pared del pozo y la refuercen. Esta acción se conoce como efecto de frisado ya que sella los poros de la formación para reducir las pérdidas de fluidos y mejora la cementación, protegiendo la integridad del pozo. Dado que los recortes se adhieren a la pared del pozo, la cantidad de recortes que vuelve a la superficie es menor. Y luego del frisado, el tamaño de los recortes que retornan a la superficie es más pequeño. El efecto de frisado ha demostrado reducir el NPT atribuido a problemas relacionados con el pozo, tales como: Columna de perforación Espacio anular Tubería de revestimiento Efecto de frisado Lutitas inestables Pozos estrechos Obstrucciones del pozo Pérdidas de circulación Pozos de gran diámetro que produce recortes difíciles de remover del espacio anular Daño a las zonas de producción Atrapamiento de la tubería La perforación con la tubería de perforación convencional (izquierda) posibilita un espacio anular más grande, en tanto que la perforación con tubería de revestimiento (derecha) minimiza el tamaño del espacio anular; la rotación de la tubería de revestimiento cubre las paredes del pozo con los recortes, sellando los poros de la formación para reducir las pérdidas de fluido y generando un pozo reforzado para una mejor cementación. Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios 5

6 Tecnología flexible para aplicaciones diversas Tubería de revestimiento de superficie Tubería de revestimiento intermedia Tubería de perforación Tubería de revestimiento Tubería de revestimiento Tubería de revestimiento corta (liner) Para asegurar la efectividad en un amplio rango de aplicaciones, la tecnología TDDirect ofrece soluciones con cuatro diseños de sartas de perforación. Tubería de revestimiento corta (liner) Ensamblaje de perforación convencional. Barrena de PDC Barrena de aleación perforable para revestidor Direct XCD* de Smith Bits una compañía de Schlumberger bajada con la sarta de revestimiento o con la sarta del liner. Servicio de perforación con tubería de revestimiento TDDirect CD*. Servicio de perforación con tubería de revestimiento corta (liner) TDDirect LD*. 6 Tecnología Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

7 Diseños de perforación que reducen el tiempo de construcción de pozos en todos los niveles INTERVALO DE SUPERFICIE La barrena Direct XCD perfora intervalos verticales o tangenciales hasta la TD en una sola carrera. Profundidad Convencional INTERVALO INTERMEDIO El servicio TDDirect CD perfora intervalos que deben ser registrados o perforados direccionalmente. Perforación con tubería de revestimiento Ahorro potencial de tiempo INTERVALO DE PRODUCCIÓN El servicio TDDirect LD perfora intervalos de liner con la barrena Direct XCD o con BHAs direccionales cuando no es necesaria la entubación hasta la superficie. Tiempo 7 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

8 Barrena de PDC perforable para perforación con tubería de revestimiento La barrena de aleación perforable Direct XCD* es una barrena de PDC fabricada especialmente para perforar pozos verticales o tangenciales hasta la profundidad total (TD) en una sola carrera. La barrena perfora con la tubería de revestimiento estándar que se rota en la superficie. La estructura de corte de la barrena Direct XCD puede proveerse con cortadores de PDC de 13, 16 o 19 mm, disponibles en calidad estándar o premium. El material del sustituto de conexión es de acero, en tanto que su cuerpo es de una aleación de cobre y bronce. Esta aleación única permite a la barrena Direct XCD ser rebajada con cualquier barrena de PDC estándar, después de perforar hasta la TD y que la tubería de revestimiento fue cementada en su lugar. Luego del rebaje, la barrena de PDC que hizo el rebaje puede seguir perforando el intervalo siguiente, lo que elimina la necesidad de un viaje sólo para el rebaje. Después que la barrena Direct XCD perfora hasta la TD, actúa como zapata del revestidor (izquierda); luego de la cementación, la barrena de aleación puede ser rebajada eficientemente (derecha). 8 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

9 Barrena de aleación perforable Direct XCD Toberas optimizadas resistentes a la erosión dirigen el flujo y la fuerza hidráulica para maximizar la ROP. Estructura de corte de la barrena puede proveerse con cortadores de PDC de calidad premium de 13, 16, o 19 mm en cada aleta. Patines de calibración helicoidales maximizan la estabilidad de la barrena y reducen las vibraciones. Revestimiento opcional de carburo de tungsteno aplicado al cuerpo y las aletas de la barrena, que incrementa la resistencia a la erosión en aplicaciones agresivas. Amplios Canales de Flujo Diseño del cuerpo Composición de cuerpo Bi-Metal y un gran área de desalojo de recortes de la barrena de una aleación perforable que incluye maximizan la limpieza de los recortes. que permite el rebaje con un niple de acero de grado estándar de la cualquier barrena de PDC. industria petrolera. Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios 9

10 Caso de estudio La barrena perforable Direct XCD rescata dos pozos en Colorado y genera un ahorro de USD 8,6 millones 10 La aplicación en lutitas inestables amenaza la operación Un operador del Condado de Fremont, en Colorado, estaba perforando una sección de pozo de pulgadas a través de una porción de la formación Niobrara de la cuenca de Denver-Julesburg, que se caracteriza por la presencia de las lutitas inestables Pierre. Si bien la profundidad planificada del pozo era de 5,000 pies, a una profundidad de 3,800 pies (1,159 mts) el BHA se atascó y se perdió. Después de desviar la trayectoria del pozo hasta 3,410 pies (1,040 mts), el departamento de perforación intentó correr una tubería de revestimiento de pulgadas, pero no pudo lograr que la sarta pasara más allá de 2,444 pies (745 mts). El operador procedió a extraer la sarta del pozo y efectuó un viaje de limpieza con la sarta de perforación hasta 3,095 pies (944 mts). Al reingresar en el pozo después de la cementación, el operador sólo pudo llegar hasta una profundidad de 2,800 pies (854 mts). La perforación con tubería de revestimiento previene el abandono del pozo Después de 68 días de perforación, el operador consideró la posibilidad de abandonar el pozo, pero decidió tratar de alcanzar la TD planificada utilizando la barrena para perforación con tubería de revestimiento Direct XCD. Bajar rimando el agujero con la tubería de revestimiento de regreso hasta el fondo permitió que el operador perforara el resto del intervalo hasta la TD, utilizando una barrena Direct XCD de pulgadas en la tubería de revestimiento de 7 pulgadas. Luego de asentar y cementar la tubería de revestimiento, se rebajó la barrena Direct XCD. La operación de perforación con tubería de revestimiento requirió aproximadamente Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

11 10 días de equipo de perforación y posibilitó el ahorro de USD 5,5 millones en el pozo, luego de lo cual el operador continuó corriendo la sarta de producción. La barrena Direct XCD protege la inversión en el primer pozo y reduce el costo del segundo Una vez terminado el pozo, el operador trasladó el equipo de perforación a una distancia de 20 pies para perforar un segundo pozo. Mediante la utilización del mismo diseño de perforación del primer pozo, el operador corrió una barrena Direct XCD con la tubería de revestimiento de pulgadas para perforar, en sólo siete días, desde 1,600 pies (488 mts) hasta la TD del intervalo, situada a 4,900 pies (1,494 mts). Respecto de la inversión de USD 5,5 millones efectuada en el primer pozo, la inversión del segundo se redujo en USD 3,1 millones. La Barrena Direct XCD redujo sustancialmente el tiempo de construcción del pozo del operador en la lutita inestable Pierre del campo de la cuenca de Denver-Julesburg mediante la perforación con revestimiento de dos pozos, lo que generó un ahorro de USD 8,6 millones. 11 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

12 Servicio perforación con tubería de revestimiento TDDirect CD Sección de anclaje del BHA El DLA sella y conecta el BHA con la sarta de revestimiento con un anclaje triaxial. En cualquier punto durante la perforación, el DLA puede ser desenganchado para recuperar el BHA. Si es necesario, el BHA puede bajarse nuevamente y ser reasentado en el DLA para seguir perforando. 12 Tecnología El sistema recuperable ofrece mayor flexibilidad El servicio de perforación con tubería de revestimiento TDDirect CD se utiliza con un ensamblaje de fondo (BHA) recuperable cuando el intervalo debe ser registrado durante la perforación o perforado direccionalmente. Bajado con la tubería de perforación, el servicio funciona con cualquier BHA y puede ser utilizado para perforar pozos que requieren múltiples cambios de barrenas, o para aplicaciones que demandan sistemas rotativos direccionales (RSS) o herramientas M/LWD. El servicio incluye un candado de anclaje del ensamble (DLA), que conecta el BHA con la última junta del revestidor y permite que la tubería de revestimiento aplique torque y peso durante la perforación. El Top Drive del equipo de perforación hace rotar la tubería de revestimiento, y un motor de fondo provee la velocidad de rotación y torque adicionales al BHA y la barrena. TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

13 Sección de potencia del fondo de pozo Sección de apertura del pozo El ampliador recuperable de PDC Tipo 5C de la tecnología TDDirect también se utiliza para permitir el ensanchamiento del agujero hasta el calibre requerido. En cualquier punto durante la perforación, el BHA puede recuperarse a través del diámetro interno de la tubería de revestimiento, lo que asegura la recuperación de las herramientas RSS y M/LWD. Cuando se extrae la tubería de perforación, se utiliza una herramienta de circulación de la tubería de revestimiento para asegurar la integridad de presión del revestimiento y del pozo. El servicio supera las formaciones problemáticas Para aplicaciones direccionales, el servicio TDDirect CD recuperable utiliza un BHA direccional que es compatible con los sistemas RSS o las herramientas direccionales con motores de desplazamiento positivo (PDM). Cuando se perfora en campos depletados o maduros caracterizados por problemas de pérdida de circulación e inestabilidad de agujeros, este servicio ofrece diversas capacidades clave, tales como: la rotación constante de la tubería de revestimiento rompe la fricción estática, lo que permite que se aplique un peso consistente sobre la barrena la rotación y la alta velocidad anular mejoran la limpieza del pozo, desplazando los recortes hacia la corriente de flujo el efecto de frisado maximiza la resistencia y la estabilidad del pozo. Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios 13

14 Servicio de perforación con liner TDDirect LD Colgador para liner y sección de anclaje superior Las opciones del servicio permiten asentar el liner en cualquier punto durante la perforación Basado en el servicio TDDirect CD, el servicio de perforación con liner TDDirect LD se utiliza para perforar intervalos que no necesitan ser entubados hasta la superficie. La capacidad multi-asentable del colgador permite suspender el liner en cualquier punto durante la perforación. Debido a la reducción de los fenómenos de suabeo y surgencia inicial en la formación, los tiempos de cambio del BHA son mucho más breves. El colgador multi-asentable también permite suspender toda la sarta dentro de la tubería de revestimiento principal, donde se encuentra protegida de la inestabilidad del agujero y se reduce la posibilidad de atascamiento. El servicio incluye un colgador único multiasentable para liner, que permite colocar el liner en tensión dentro de la tubería de revestimiento principal o en una sección de agujero descubierto en cualquier punto durante la perforación. 14 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

15 Sección de anclaje inferior Sección de potencia y de ampliación El ampliador recuperable de PDC Tipo 5C de la tecnología TDDirect también se utiliza para permitir el ensanchamiento del agujero hasta el calibre requerido. Después de un viaje de retorno desde la superficie, la sarta de perforación se vuelve a anclar en el liner y el colgador se desasienta para continuar con la perforación. El servicio no puede ser asentado durante la perforación y sólo puede ser activado mediante un mecanismo de lanzamiento de esferas. Los controles de torque aseguran la estabilidad del pozo A través de la derivación interna del liner, el servicio TDDirect LD minimiza la diferencia entre la densidad de circulación equivalente (ECD) estática y dinámica, lo que ayuda a asegurar la estabilidad del pozo. Mediante el direccionamiento del torque hacia la barrena de perforación, a través de la sarta de perforación interna, el servicio también impide que el torque de perforación atraviese el liner o sus conexiones con la posibilidad de dañarlo. Las conexiones del liner están sujetas solamente a la fricción generada por la rotación de dicha tubería en el pozo, lo que produce el efecto de frisado del servicio que refuerza la pared del pozo. Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios 15

16 Accesorios de la tubería de revestimiento La tecnología TDDirect incluye una amplia diversidad de herramientas y accesorios para la tubería de revestimiento, lo que permite que casi cualquier equipo de perforación terrestre o marino sea adaptado para una operación de perforación con tubería de revestimiento. Esta capacidad de perforación eficiente, sumada al conocimiento y la experiencia de los profesionales de perforación de Schlumberger, coloca cualquier escenario de perforación al alcance, de modo que los objetivos de la perforación sean alcanzables. 16 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

17 El sistema de cementación con el tapón de desplazamiento Proporciona aislamiento del cemento y prevención del contraflujo Se utiliza el sistema de cementación de la tecnología TDDirect debido a que el equipo de flotación convencional no puede ser utilizado en las aplicaciones de perforación con tubería de revestimiento con BHA direccional. El sistema incluye un niple de asentamiento de tapones (PLN), que es pre-instalado en la tuberia de revestimiento, y un tapón de desplazamiento (PDDP). Después de alcanzar la TD y una vez que el BHA retornó a la superficie, comienza la cementación de la tubería de revestimiento. El tapón PDDP se lanza después de la lechada de cola y se ancla en el niple PLN para contener la presión y concluir la cementación. El sistema limpia la tubería de revestimiento o liner detrás del cemento y proporciona una barrera entre este último y el fluido de desplazamiento. Luego del asentamiento, el sistema proporciona una barrera que impide que el cemento forme un tubo en U en la tubería de revestimiento o en el liner. Compuesto por un niple PLN y un tapón PDDP, el sistema de cementación previene el contraflujo y aísla el cemento. Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios 17

18 Centralizadores hidroformados para tuberías de revestimiento Centralización del pozo para cementación en pozos verticales y desviados El centralizador hidroformado para tubería de revestimiento permite la centralización para la cementación en pozos verticales y desviados. Los centralizadores se colocan en el diámetro externo de la sarta de revestimiento para generar la separación entre la tubería de revestimiento y las paredes del pozo durante las aplicaciones de la tecnología TDDirect. El diseño del centralizador favorece el efecto de frisado, que hace más resistentes a los pozos y genera una adherencia efectiva del cemento que ayuda a proteger la integridad de los mismos. Fabricado con un proceso especial de hidroformado, el centralizador posee un método exclusivo de diseño y fijación. El resultado es un tubular para perforación con tubería de revestimiento que proporciona la resistencia y la rigidez necesarias para tolerar las cargas dinámicas de fondo de pozo y a la vez mantener la separación con respecto a las paredes del pozo bajo la acción de fuerzas laterales considerables, sin ser aplastado. Centralizador sin endurecimiento superficial Centralizador con endurecimiento superficial El diseño de aletas helicoidales del centralizador para la tubería de revestimiento mejora la circulación, la limpieza del pozo y la cementación. 18 Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD Accesorios

19 Los anillos de torque multi-lóbulo Incrementan la capacidad de torque y a la vez protegen las conexiones de los tubulares Los anillos de torque multi-lóbulo (MLT) proporcionan un hombro de torque en la rosca, para incrementar la capacidad de torque al ser instalados en las conexiones estándar con roscas API BTC, para las aplicaciones de la tecnología de perforación con tubería de revestimiento y liner TDDirect*. El incremento de la capacidad de torque impide la sobrecarga de las roscas y coples utilizados en las conexiones de las tuberías de revestimiento y de producción API en aplicaciones de perforación y reparación de pozos, lo que reduce los costos de mantenimiento y reposición de las conexiones de los tubulares. Torque, pie.lbf 70,000 60,000 50,000 40,000 30,000 20,000 10, ,630 9,630 49,190 9,630 58,020 9, Peso de la tubería de revestimiento, lbm/pie Capacidad de torque de las conexiones con anillos MLT Capacidad de torque de las conexiones estándar La capacidad de torque normal o con hombro de una conexión BTC de una tubería de revestimiento de pulgadas en acero de calidad N-80 se incrementa cuando se instalan anillos MLT en las conexiones con roscas API BTC estándar. Tecnología TDDirect Barrena Direct XCD Servicio TDDirect CD Servicio TDDirect LD El anillo MLT provee un hombro de torque confiable en la rosca para incrementar la capacidad de torque a la vez que se protegen las roscas de conexión. Accesorios 19

20 TDDirect Para más información sobre la tecnología TDDirect, consulte a slb.com/tddirect. Caso de estudio Mediante la utilización de una barrena para tubería de revestimiento Direct XCD en la formación Niobrara de Colorado, un operador ahorró una inversión de USD 5,5 millones en un pozo y redujo en USD 3,1 millones el costo de otro. Direct XCD Barrena para Tubería de Revestimiento de aleación perforable slb.com/directxcd i-drill Diseño del sistema de perforación slb.com/i-drill slb.com/tddirect *Marca de Schlumberger. Los nombres de otras compañías, productos y servicios son propiedad de sus respectivos titulares Copyright 2013 Schlumberger. Todos los derechos reservados.. 12-DT-0159