La gestión eficaz de las presiones de fondo de pozo es un componente vital de la perforación horizontal dirigida (HDD), especialmente cuando se trata de evitar retornos involuntarios (IR). El éxito depende en gran medida de mantener bajo control las presiones del pozo.
La importancia de controlar la presión en el fondo del pozo
La presión de fondo de pozo se refiere a la presión ejercida dentro de la perforación durante el proceso de perforación. Esta presión procede principalmente de dos fuentes: el fluido de perforación (comúnmente denominado lodo de perforación) y las presiones naturales de la formación. El reto consiste en gestionar estas fuerzas para evitar daños en la formación, el colapso de la perforación, la pérdida de fluido y la descarga superficial no deseada de fluido de perforación (IR). Para trabajar con HDD de forma segura y eficaz, es esencial conocer a fondo la hidráulica de los fluidos y su interacción con las condiciones del subsuelo.
Factores clave que influyen en la presión de fondo de pozo
- Propiedades del fluido de perforación
Las características del fluido de perforación influyen significativamente en la presión de perforación. Las propiedades más influyentes son la densidad, la viscosidad y la reología: - Densidad proporciona la presión hidrostática necesaria para contrarrestar las presiones de formación. La densidad ideal oscila entre 8,5 y 12,5 libras por galón (ppg), o superior en función de las condiciones de la formación.
- Viscosidad mide la resistencia del fluido a fluir. Debe ser lo suficientemente alta para suspender y arrastrar los recortes, pero lo suficientemente baja para evitar una acumulación excesiva de presión. Los rangos típicos van de 35 a más de 100 segundos por litro.
- Reología engloba el límite elástico (YP) y la viscosidad plástica (PV). El YP debe coincidir con el diámetro del escariador o de la broca para conseguir una suspensión adecuada, mientras que la PV refleja el contenido de sólidos del lodo. A medida que los aditivos aumentan el PV, el YP debe ajustarse en consecuencia para mantener el equilibrio.
- Suspensión de recortes
El lodo de perforación debe suspender y eliminar eficazmente los recortes para evitar que se acumulen en la perforación, lo que puede aumentar la presión en el fondo del pozo y provocar IR o atascos en las herramientas. El límite elástico desempeña un papel fundamental en este proceso. - Caudal
Un caudal de bombeo adecuado favorece el transporte de los recortes y el control de la presión. El caudal puede ser laminar o turbulento, siendo preferible el turbulento para una limpieza eficaz. Sin embargo, un bombeo excesivo puede provocar el lavado de la perforación y la pérdida de fluido. Una regla general es multiplicar el diámetro de la broca o escariador (en pulgadas) por 10 para calcular el caudal necesario de galones por minuto (GPM). - Herramientas
La selección de escariadores y otras herramientas de fondo de pozo afecta directamente al volumen de material extraído y, en consecuencia, a la presión dentro del pozo. Un utillaje sobredimensionado o mal seleccionado puede provocar una sobreexcavación y fluctuaciones de presión, con la consiguiente inestabilidad o pérdida de lodo.
Conclusión
Mantener una presión adecuada en el fondo del pozo es fundamental para el éxito, la seguridad y la eficacia de los proyectos de perforación de alta profundidad. Mediante el control de variables como las propiedades del lodo, el caudal, las capacidades de suspensión y la selección de herramientas, los contratistas pueden mitigar riesgos como las IR, los tubos atascados y el colapso del pozo. La comprensión y la gestión de estos elementos garantizan la estabilidad de las operaciones de perforación y un control direccional constante, especialmente en entornos sensibles o de alto riesgo.
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