Schlumberger

Caso de estudio: Colocación exitosa de tapones con el software de modelado PlugAdvisor

Un operador reduce los intentos de colocación de tapones para desviar la trayectoria de pozos de aguas profundas de Angola

Challenge: Reducir el número de intentos necesarios para colocar tapones de inicio de la desviación en pozos altamente desviados en los que las lechadas se bombean con volúmenes de desplazamiento deficiente y donde el riesgo de contaminación con lodo es alto.

Solution: Utilizar el software de modelado del diseño de colocación de tapones de cemento PlugAdvisor para optimizar los volúmenes de desplazamiento, la remoción del lodo y la colocación del tapón; bombear una píldora reactiva viscosa para mantener el tapón en su posición; y establecer las mejores prácticas para beneficiarse de la experiencia del operador y de Schlumberger.

Result: Se fijaron tapones para desviar la trayectoria de los pozos 1 y 2 en el primer intento. Se pronosticó con precisión el tope del cemento no contaminado por encima del tapón del pozo 2.

Colocación de tapones para desviar la trayectoria de pozos de aguas profundas

El índice de éxito de la industria en la colocación de tapones de cemento en el primer intento, mediante el empleo de técnicas estándar, es aproximadamente del 65%. El fracaso en el primer intento es la forma más común de tiempo no productivo asociado con la operación de cementación. En el caso de un operador de Angola, estos desafíos se tradujeron en intentos múltiples. La técnica de desviación de la trayectoria de los pozos era utilizada cada vez con más frecuencia en la campaña de exploración para delinear mejor los yacimientos de aguas profundas, y la reiteración de las operaciones para lograr la desviación era una práctica cara y requería mucho tiempo. Además, la predicción del tope del cemento no contaminado por encima de los tapones era una tarea difícil. El operador quería reducir estas incertidumbres y su efecto sobre el presupuesto en áreas de aguas profundas.

Un equipo de trabajo, formado por personal de Schlumberger y del operador, encargado de encontrar soluciones, determinó que el factor clave era el diferencial entre la densidad del fluido del pozo y la densidad de la lechada, el cual permitía que el tapón se deslizara a través de la columna de lodo antes de fraguar. Otras contribuciones provenían de los volúmenes pequeños de lechada utilizados y las inclinaciones comunes a los pozos; a veces de 45° o superiores. La contaminación de la lechada con lodo sintético a base de aceite en la columna de fluido también era un problema que impedía el desarrollo de propiedades mecánicas óptimas tanto en el tapón como en el cemento colocado por encima de éste.

Eficiencias logradas mediante simulaciones y nuevos procesos

Se seleccionó el software de colocación de tapones PlugAdvisor como una parte esencial de la solución debido a su capacidad única para predecir el tope del tapón de cemento, el nivel de contaminación del tapón, y el extremo del cemento contaminado. Con un enfoque holístico que cubrió la operación desde el diseño hasta la ejecución, el equipo de trabajo propuso una solución para cada desafío:

  • Antes de la operación, el software de modelado PlugAdvisor simularía la mejor posición para el tapón de inicio de la desviación, el proceso de remoción de lodo más efectivo, y el volumen óptimo de subdesplazamiento. Para limitar el desplazamiento de la interfase durante el viaje de salida del pozo, el subdesplazamiento tenía que ser particularmente preciso si se utilizaba una sarta mixta, tal como una columna de perforación con una herramienta de servicio para colocar el tapón.
  • A fin de contrarrestar la diferencia de densidad entre la lechada y el fluido del pozo, se bombearía una píldora reactiva para formar la base del tapón de cemento. El equipo consideró que este paso era esencial en los pozos altamente desviados. El viscosificador de la píldora incrementa la capacidad del fluido para sustentar los sólidos, y el calcio del cemento—también presente en algunos fluidos de perforación— reacciona con el componente silíceo de la píldora y forma un gel que impide el flujo entre el cemento y los fluidos del pozo.
  • Si el fluido de perforación del pozo era lodo a base de aceite, se colocaría un espaciador viscoso antes y después de la píldora para evitar la contaminación de la lechada.

Colocación exitosa del tapón

En la primera aplicación del nuevo proceso, los ingenieros utilizaron el software PlugAdvisor para optimizar la colocación de los tapones de cemento en los pozos 1 y 2. Los primeros intentos fueron exitosos en cada caso y el tope del cemento del pozo 2 se posó 2 m por encima de lo indicado por el modelo.

Para el operador, el software PlugAdvisor redujo las incertidumbres asociadas con estas operaciones y, por consiguiente, el riesgo y los costos relacionados con la desviación de la trayectoria de sus pozos de aguas profundas. De los cambios iniciados en el proceso y las tecnologías, el equipo atribuyó los resultados positivos a los siguientes factores:

  • un enfoque holístico
  • la optimización del subdesplazamiento
  • la reducción de la contaminación de la lechada
  • la aplicación de las lecciones aprendidas
  • las mejores prácticas tanto del operador como de Schlumberger

Download: Colocación exitosa de tapones con el software de modelado PlugAdvisor (0.71 MB PDF)

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Diagrama de cementación
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