3.9 Algorithm for t-out-of-n Secret Sharing
3.9.4 Analysis
2.3.1. USO DE LINERS
El uso de liners durante la etapa final de la perforación depende del diseño propuesto de las tuberías de revestimiento para dicho pozo. Este diseño depende a su vez del programa de fluidos de perforación a ser utilizado.
La relación que existe entre la profundidad de asentamiento de las tuberías de revestimiento y el programa de lodos para cada sección se explica a continuación: El primer paso de la planeación de un pozo es la determinación de la presión de formación esperada y el gradiente de fractura (Por los métodos de Hottman y Johnson, y Eaton; estos métodos no serán tratados ya que no son tema de
estudio de este proyecto) , como resultado de esa información se tiene conocimiento del peso del lodo requerido para llevar a cabo la perforación de cada sección, generalmente se considera un margen de seguridad en la presión hidrostática que ejercerá el lodo para exceder la presión de la formación, pero no fracturarla.
Una vez conocido el perfil de presiones (por ende el peso del lodo a utilizarse) el segundo paso es determinar el punto de asentamiento de las tuberías de revestimiento, tomando en cuenta que se realiza desde abajo hacia arriba y considerando que la presión ejercida por la columna de lodo no debe exceder el gradiente de fractura de la formación a cierta profundidad.
Es decir se realiza la cementación de una TR previo al cambio del tipo y peso del lodo para atravesar una nueva sección. Sin embargo, como ya se mencionó anteriormente el diseño de las profundidades de asentamiento de las TR´s de un pozo depende de las condiciones del mismo, por lo que puede cambiar según las necesidades que se presenten durante la perforación. Una vez definido las TR´s a utilizar, se realiza un análisis económico para determinar si es más rentable utilizar liners en el diseño.
De esta manera generalmente en pozos direccionales tipo “J”, es usual el uso de liners para alcanzar la zona productora, el colgador de este se asiente en la sección tangente, en pozos tipo “S” se asienta en la sección vertical (tumbado). Por otro lado el diseño de las TR´s en pozos horizontales incluyen dos tipos de liners, el primero de ellos es un liner intermedio (aterriza en la formación de interés) de 7” el cual se ancla mediante un colgador en la sección desviada (inferior a 90º), y un liner ranurado de 4 ½” o 5” (alcanza la sección lateral con un ángulo de inclinación de 90º), se ancla en una sección casi horizontal. En conclusión el objetivo es dejar el colgador en una sección donde no exista severidad de doglegs, para de esta manera evitar someter el colgador a esfuerzos que pudieran reducir su eficiencia.
2.3.2. USO DE COLGADORES
Como se vio en la sección anterior el uso de liners es muy usual para cubrir la zona de interés, para ello se requiere de colgadores altamente confiables en las peores condiciones de operación. Actualmente el uso de colgadores con tecnología expandible va en aumento, pero en algunas ocasiones también se sugiere el uso de colgadores convencionales. Es por ello que es importante definir las razones fundamentales que determinan la diferencia en su uso.
En el análisis para la selección de un colgador de liner se debe considerar la geometría del pozo, la superficie de desviación, si el revestidor reciprocará durante el trabajo de cementación y si rotará durante la corrida del liner en hueco abierto, la integridad de presión para soportar la presión externa e interna, entre otros; como también de los siguientes factores:
· Tamaño, peso, grado y profundidad de asentamiento de la tubería de revestimiento huésped
· Tamaño, peso, grado, conexiones y longitud del liner a correr · Profundidad de asentamiento del colgador de liner
· El ángulo de inclinación donde se ubicará el colgador · Tipo de liner: producción o perforación
· Cargas aplicadas al colgador provenientes del peso del liner y operaciones hidráulicas
· Fluidos de terminación y/o del pozo a los cuales puede estar expuesto tanto el liner como el colgador
· Presión, temperatura, tensión a la cual pueden estar expuestos los equipos del liner
En la Tabla 2.1. se muestran los parámetros dentro de los cuales los colgadores tanto convencionales como con tecnología expandible pueden funcionar satisfactoriamente.
Tabla 2.1. Parámetros para la Selección de Colgadores Convencionales o Expandibles
COMPARACIÓN DE COLGADORES DE LINER
CONVENCIONALES
EXPANDIBLES X-PAK HIDRÁULICOS MECÁNICOS
Geometría del pozo extremadamente Alto ángulo y profundos Profundos, verticales o con ángulo máximo de 45º Profundos, verticales o con ángulo máximo de 70º Superficie de desviación
Rotar la sarta durante la
corrida Limitado - X
Rotar el liner durante la
corrida Limitado - X
Reciprocar la sarta
durante la corrida X X X
Reciprocar el liner durante
la corrida X X X
Rotar la sarta durante el
acondicionamiento Limitado - X
Rotar el liner durante el
acondicionamiento Limitado - X
Reciprocar la sarta
durante el acondic. X X X
Reciprocar el liner durante
el acondic. X X X
Rotar la sarta durante la
cementación - - X
Rotar el liner durante la
cementación - - X
Convencionales o Expandibles
COMPARACIÓN DE COLGADORES DE LINER
CONVENCIONALES EXPANDIBLES
X-PAK
HIDRÁULICOS MECÁNICOS
Reciprocar la sarta
durante la cementación - - X
Reciprocar el liner durante
la cementación - - X Tipos de liners Largos y pesados, recomendado para correr un liner dentro de otro
Largos y pesados Largos y pesados
Pesos de lodo Excesivos
Usado en plataformas
flotadoras X - X
Material para pérdida de circulación. en el lodo
Concentraciones pesadas
Presión de fondo Limitada Limitada Condiciones
extremas
Temperatura de fondo Limitada Limitada Condiciones
extremas Presencia de fluidos
corrosivos Limitada Limitada X
Costos
Aumentan los costos, si se realiza remediación cuando exista falla del
sello en el tope del liner
Reduce costos futuros Fuente: TIW ECUADOR – Sistema Expandible X-PAK
Como se observa en la Tabla 2.1. los colgadores de liner existentes poseen diferentes características que sirven para condiciones específicas de operación, dependiendo de dichas operaciones podemos escoger el colgador más apropiado. Sin embargo podemos observar también que los colgadores con tecnología expandible X-PAK de TIW brindan mayor confiabilidad durante la instalación del colgador, ya que con ellos es posible correr liners largos y pesados, en pozos profundos y altamente desviados (hasta 70º, profundidad donde se ancla el colgador); puede ser usado en pozos off-shore ya que el movimiento del agua no influye sobre el mecanismo de asentamiento del colgador; se puede rotar y reciprocar el liner durante la corrida, acondicionamiento y cementación del pozo.
Durante la corrida y el acondicionamiento del pozo se rota y reciproca el liner con el fin de limpiar el pozo de recortes de perforación asegurándose que el hueco quede limpio (Evitando la pega de tubería), para acondicionar el lodo para que conserve sus propiedades óptimas y remover el exceso de gas que pueda contener, para remover la costra de lodo (Con el fin tener un buen contacto entre el cemento y la pared del hueco). Durante la cementación para tener una buena distribución del cemento detrás del liner y adherencia a la formación disminuyendo la posibilidad de encontrar futuros problemas durante la producción.
2.3.3. CARACTERÍSTICAS DE LOS COLGADORES DE LINER
Es importante durante la selección de un colgador tomar en cuenta las características del mismo, para evitar problemas durante la instalación y durante la producción, dichas características se muestran en la Tabla 2.2.