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Caso de Estudio: Un Sistema de Disparos Mejora la Eficiencia y Reduce el Riesgo en un Pozo de Aguas Profundas de Presión Ultra Alta

La tecnología INsidr ayuda a ahorrar USD 3,6 millones en la terminación de un pozo del Golfo de México con una presión de 20 000 psi

Challenge: Disparar casi 400 m a través de cuatro zonas en una tubería de revestimiento de pared gruesa y gran diámetro, a una profundidad medida de más de 8 535 m y con una presión superior a 20 000 psi, con un sistema capaz de producir suficiente área abierta al flujo (AOF) para una terminación con fracturamiento y empaque; todo en una sola carrera.

Solution: Correr una sarta de pistolas (cañones) de disparo bajadas con la tubería de producción (TCP), diseñada para una presión de 30 000 psi, consistente en una válvula dual remota inteligente IRDV, un empacador de compresión recuperable PosiTest, y pistolas de alta densidad de disparos con la tecnología de reducción de impactos y detritos de los disparos INsidr; utilizar los sistemas de cabezal de disparo electrónico eFire duales para la iniciación del tren balístico y los amortiguadores de choques verticales iniciados con explosivos SXVA para proporcionar protección adicional a la sarta superior y al empacador.

Result: Se concluyó toda la operación según lo planificado sin que se registrara tiempo no productivo (NPT) alguno ni incidentes de salud, seguridad y medio ambiente (HSE), y se dispararon las cuatro zonas en un solo viaje, lo que implicó un ahorro de USD 3,6 millones. Todas las pistolas fueron detonadas normalmente, todas las herramientas operaron sin fallas, y todo el BHA fue recuperado sin demoras ni daños; los datos de presión de alta velocidad registrados en los cabezales de disparo se ajustaron a los resultados de las simulaciones previas a la operación, lo que permitió verificar la precisión del modelo de impacto.

Un pozo ultra profundo de presión ultra alta requería una técnica de disparo de alto rendimiento

El pozo PS003 de Chevron, situado en el campo St. Malo, es el primer pozo de desarrollo perforado en el proyecto del Terciario Inferior de los campos Jack/St. Malo. La tendencia del Terciario Inferior se dirige a las arenas Wilcox profundas y de baja permeabilidad. Como sucede con las extensiones productivas miocenas intensamente desarrolladas del Golfo de México, la producción de arena constituye un riesgo, de modo que el diseño de la terminación requería un tratamiento de estimulación por fracturamiento y empaque.

Con una profundidad total de más de 8 535 m y una presión de yacimiento superior a 19 000 psi, se utilizó en los intervalos productivos una tubería de revestimiento de producción grado Q125 SLSF de 97⁄8 pulgadas y 65 lbm/pie. Para disparar esta tubería de revestimiento grande con éxito, era necesario un sistema de pistolas de gran diámetro. Las pistolas de 7 pulgadas para servicio estándar no son aplicables para estas presiones extremas, pero las pistolas de alta densidad de disparos HP HSD de 7 pulgadas con la tecnología INsidr, cargadas a razón de 18 disparos por pie, con las cargas huecas (premoldeadas) de hueco grande, libres de tapones, PowerFlow permitirían satisfacer estos requerimientos.

Tecnología INsidr escogida como solución para la reducción de impactos y detritos

La evaluación del pozo identificó cuatro zonas independientes para las operaciones de disparos, estimulación y terminación. Con un poco menos de 61 m cada una, estas zonas cubrían una longitud total de casi 396 m. En profundidades tan extremas, se producen presiones transitorias muy altas en el pozo en el momento de la detonación de las pistolas. Las extensivas pruebas de laboratorio y los datos de presión de alta velocidad, provenientes de miles de operaciones de disparos reales, han permitido a Schlumberger desarrollar un programa de modelado de disparos precisos para simular y analizar la respuesta dinámica del pozo cuando se detonan las pistolas. Los resultados del modelado previo a la operación indicaron que el bajo balance dinámico máximo en el extremo superior de la sarta de pistolas sería un 35% menor con la tecnología INsidr. Esta reducción del bajo balance dinámico máximo correspondió a una disminución de 230 000 lbf de la carga máxima a la tracción ejercida sobre el empacador TCP.

Cuatro zonas terminadas en 1 solo día generaron un ahorro de USD 3,6 millones

El diseño del tubo de carga INsidr impide la fragmentación de los receptáculos de las cargas huecas, lo que elimina la causa principal de los detritos de los disparos. La prueba presenciada de la Sección de la RP19B API produjo apenas 27,7 g/m de detritos totales. De este volumen, sólo 65 g se desprendieron de la pistola de 1,5 m durante la fase de rotación de la pistola posterior a los disparos. En el pozo del campo St. Malo, se detonaron simultáneamente más de 14 000 cargas premoldeadas de hueco grande para preparar el pozo para una terminación de empaque de grava de múltiples etapas. En las carreras de limpieza posteriores a los disparos no se recuperó detrito alguno de los disparos ni se registraron complicaciones operacionales asociadas con los detritos de los disparos.

En este ejemplo, la capacidad para correr de manera segura y eficiente una sarta de pistolas de tal longitud y disparar las cuatro zonas en un solo viaje generó un ahorro de USD 3,6 millones para Chevron. Menos cuantitativo, pero igualmente importante, fue el beneficio de reducir los riesgos asociados con el despliegue y la recuperación de las sartas de pistolas largas y pesadas en un pozo de esta profundidad y reducir la posibilidad de ocurrencia de un incidente asociado con la integridad del pozo debido a problemas de falla o daño de los equipos.


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Reducción de Impactos y Detritos con la Tecnología INsidr

InsidrCutaway of gun with INsidr technology after firing. The INsidr technology prevents fragmentation of the shaped charge cases, eliminating the main component of perforating debris.
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