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Caso de Estudio: Las Barrenas de PDC para Formaciones Duras SHARC Generan para Apache un Ahorro de 4 Días de Equipo de Perforación y USD 142 000

Incremento de la ROP del 56% en la sección de 12¼ pulgadas y del 32% en el tramo de 8½ pulgadas

Challenge: Reducir el tiempo de perforación hasta alcanzar la profundidad total (TD) en un pozo direccional de 3 800 m del campo Estación Fernández Oro de Argentina.

Solution: Mejorar la hidráulica de la barrena para formaciones duras de 12¼ pulgadas y rediseñar los cortadores de la barrena de PDC SHARC estándar para incrementar la durabilidad y la ROP.

Result: Se ahorraron 4,06 días de equipo de perforación y USD 142 100 respecto del mejor promedio obtenido en cinco pozos del área.

Reducción del tiempo de perforación

En el campo Estación Fernández Oro de Argentina, Apache habitualmente perfora los pozos en dos secciones: una de 12¼ pulgadas hasta 600 m y otra de 8½ pulgadas hasta la TD de 3 800 m. Todos los pozos son direccionales y el desplazamiento lateral varía entre 100 m y 500 m. La sección de 12¼ pulgadas se perfora con una barrena de conos giratorios. Generalmente se requieren tres carreras de barrena para perforar la sección de 8½ pulgadas. Esta sección es especialmente compleja debido al amplio rango de tipos de formaciones encontrados: arenisca/arcillita con conglomerados, caliza, arenisca, nuevamente arenisca/arcillita, y más arenisca. Apache deseaba mejorar la ROP en ambas secciones para reducir el tiempo de perforación total.

Hidráulica mejorada, nuevo diseño de barrena y cortadores actualizados

Una revisión de los aspectos hidráulicos de la barrena de conos giratorios condujo al cambio del área de flujo total (TFA) para mejorar la potencia hidráulica por pulgada cuadrada (HSI) y la fuerza de impacto, para la sección de 12¼ pulgadas del pozo EFO 129.

Un equipo de diseño de Smith Bits presentó una barrena de PDC de alta resistencia a la abrasión; la barrena MSi519 SHARC, nueva y dinámicamente más estable, diseñada para la primera carrera en la sección de 8½ pulgadas. El objetivo consistía en maximizar la duración de la barrena. La plataforma integrada de diseño de barrenas IDEAS permitió que el equipo de trabajo perforara virtualmente con numerosos diseños prototipo, distintos parámetros de operación y varias configuraciones de conjuntos de fondo (BHAs), antes de escoger la mejor combinación.

Para la segunda carrera en esta sección, se incorporaron cortadores ONYX II de PDC de calidad superior en una barrena MSi516 SHARC de 8½ pulgadas que ya había sido probada en el campo. Esto se hizo con el fin de reducir el desgaste de la estructura de corte e incrementar la ROP. Para alcanzar la TD se requirió una tercera carrera, debido a una maniobra no relacionada con la barrena.

Para analizar el desempeño de las barrenas, los ingenieros utilizaron datos del BHA, el perfil direccional, las propiedades del lodo y datos provenientes de pozos vecinos provistos por Apache. Estos profesionales contaban con diversas herramientas patentadas de modelado y bases de datos. Las mismas incluyen la plataforma integrada de diseño de barrenas IDEAS; el proyecto de análisis de la plataforma IDEAS, para el análisis de vibraciones; el sistema de optimización de las barrenas de perforación DBOS, para el análisis de la resistencia de la roca; y el sistema de récords de perforación DRS, una recopilación de casi 3 millones de carreras de barrenas.

Logro de una ROP récord y ahorro de 4 días de equipo de perforación

La sección de 12¼ pulgadas y 600 m de longitud fue perforada en 35,5 h, lo que representó un mejoramiento de la ROP del 56%. La sección de 8½ pulgadas y de 3 211 m de largo fue perforada en 294,75 h; esto es 32% más rápido que el promedio logrado en los pozos vecinos. La barrena SHARC con cortadores ONYX II mejoró la ROP en la sección de 8½ pulgadas en un 40% respecto del mejor valor obtenido en el mismo intervalo de pozos vecinos. El tiempo de perforación total se redujo en 4,06 días con respecto al promedio de los cinco mejores pozos del área. Esto se tradujo en un ahorro de USD 142 100 para Apache y al mismo tiempo se estableció un nuevo récord de desempeño de perforación en este campo.


Download: Las Barrenas de PDC para Formaciones Duras SHARC Generan para Apache un Ahorro de 4 Días de Equipo de Perforación y USD 142 000 (0.58 MB PDF)

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Logro de una ROP récord en Argentina

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