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TECNOLOGIA DE FLUIDOS AP-AT

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TECNOLOGIA DE FLUIDOS AP-AT Antecedentes Marco mundial Demanda creciente de hidrocarburos Precios actuales Impulso a exploracion de nuevos yacimientos Mayores ... – PowerPoint PPT presentation

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Title: TECNOLOGIA DE FLUIDOS AP-AT


1
TECNOLOGIA DE FLUIDOS AP-AT
2
Antecedentes
  • Marco mundial
  • Demanda creciente de hidrocarburos
  • Precios actuales
  • Impulso a exploracion de nuevos yacimientos
  • Mayores profundidades ? Mayores P y T
  • Ambientes marinos de mayores laminas de agua
  • Situacion en Brasil es combinacion de estos
    factores

Objetivos del Trabajo
  • Mostrar el diseno de revestidores para pozos con
    laminas de agua profundas en Brasil
  • Mostrar el procedimiento de seleccion de fluidos

3
Ubicacion de Cuencas de Santos, Campos y Espirito
Santo
  • Entre 150 y 250 km costa afuera
  • Laminas de agua desde 250m hasta 2,500m



4
Cuenca de Santos
  • Entre 150 y 250 km costa afuera
  • Laminas de agua desde 250m hasta 2,500m



5
Cuenca de Santos
6
Diagrama de un Pozo Tipico de Santos
7
Compromisos con AP-AT
Descripcion Necesidad
PVT - Escaid 110 LVT 200 VASSA Calculos Hidraulicos
Viscosimetro 600ºF/40Kpsig Vacio Tecnologico en medicion de propiedades de lodo
Software para prediccion y control Problemas de hidraulica, arremetidas de gas, propiedades de lodo a altas temperaturas, etc.
Desarrollo de Sistemas y Productos Fluidos acuosos y no acuosos Ultra AT
Expansion de Bases en Tierra Capacidad de Almacenaje
8
Experiencia en AP-AT
  • Revision de Experiencia en AP-AT
  • Busqueda de Data a Nivel Mundial
  • Pesos gt 1.26SG (10.5 ppg) 150 Pozos
    Geotermicos no incluidos
  • Recoleccion y Verificacion de Data
  • Servicios proveidos por BHI
  • Sistemas de Fluido/Material Densificante
  • Profundidad Vertical Real (TVD)
  • Año en que se Perforo
  • Peso Maximo
  • Gran Cantidad de Pozos AP-AT Perforados

9
Experiencia AP-AT Pozos con Servicio BHDF gt
232oC (450oF)
  • Numero de Pozos 34
  • Texas - 31 Pozos (91.2)
  • Sur de Louisiana - 2 Pozos
  • Internacional 1 Pozo (sintetico)
  • Profundidad Promedio 5,816m (19,080 ft)
  • Pesos
  • Promedio 2.11SG (17.6 ppg)
  • Numero de Pozos 2.28SG (19.0 ppg)
  • 4 Pozos
  • Numero de Pozos 2.16SG (18.0 ppg)
  • 17 Pozos
  • Sistemas de Fluido
  • Fluidos No-Acuosos (FNA) 25 Pozos (73.4)
  • HPHT WBM (PYRO-DRILL) 9 Pozos
  • Material Densificante
  • Barita 24 Pozos
  • Hematita - 10 Pozos

10
Experiencia AP-AT Pozos con Servicio BHDF gt
204oC (400oF)
  • Numero de Pozos 170
  • 12 Pozos 227C -232C
  • (440 - 450F)
  • 27 Pozos 221C-227C
  • (430 - 440F)
  • Distribucion de Pozos
  • Texas - 147 Pozos (87.5)
  • Sur de Louisiana - 4 Pozos
  • Mobile Bay 11 Pozos
  • Destin Dome 1 Pozo
  • Mississippi 1 Pozo
  • Internacionales 6 Pozos
  • (Sur del Mar de China Pakistan)
  • Profundidad Promedio 5,224m (17,138ft)
  • Pesos
  • Promedio 2.08SG (17.4 ppg)
  • Numero de Pozos 2.28SG 8
  • (19.0 ppg)
  • Numero de Pozos 2.16SG 62
  • 18.0 ppg 62 (35.7)
  • Sistemas de Fluido
  • FNA 137 Pozos (81)
  • HPHT WBM (PYRO-DRILL) 33 Pozos
  • Material Densificante
  • Barita 129 Pozos (75.6)
  • Hematita - 41 Pozos

11
Revision de Parametros de Laboratorio
  • Equipo Especializado
  • Formulacion Propiedades
  • Resultados Fann 75
  • Viscosidad Relativa vs. AP-AT Extremas
  • Comparacion de Materiales Densificantes
    Alternativos
  • Fluidos Acuosos para AP-AT
  • Ensayos PVT

12
Experiencias Recientes AP-AT en el Golfo De Mexico
13
Viscosimetro AP-AT Chandler Modelo 7600
  • Proyecto de Desarrollo Cooperativo con Chandler
    Engineering
  • 316C (600F) / 40,000 psig
  • Impulsor Magnetico Ubicado Fuera de la Camara de
    Fluido

14
Aditivos de Sistema HPHT OBM (MAGMA-TEQ)
  • MAGMA-GEL
  • Suspension
  • Hectorita Organofilica
  • MAGMA-GEL SE
  • Suspension
  • Atapulgita Organofilica
  • MAGMA-VERT
  • Emulsificante Secundario
  • Amido amina
  • MAGMA-SEAL
  • Control de Filtrado
  • Lignito Organofilico
  • MAGMA-TROL
  • Control de Filtrado
  • Polimero Sintetico

15
Formulacion del Fluido a 2.16SG (18.0 lb/gal)
16
Propiedades del Fluido a 2.16SG (18.0 lb/gal)
17
Resumen de Propiedades
18
Perfil de Viscosidad de MAGMA-TEQ ? 580oF /
29,800 psig
Temperatura
Viscosidad en Unidades Beardon
Presion, psig
19
Propiedades del Fluido en Fann 75 Luego de
Envejecimiento Estatico por 16 Horas a 5000F
20
Propiedades del Fluido en Fann 75 Luego de
Envejecimiento Estatico por 16 Horas a 5000F
21
MAGMA-DRILL
22
Comparacion de Materiales Densificantes
Alternativos Propiedades Fisicas
23
Comparacion Barita / MICROMAX
MICROMAX
BARITA
20 micrones
20 microns
24
Comparacion de Materiales Densificantes
Alternativos Formulaciones 2.16SG (18ppg)
25
Comparacion de Materiales Densificantes
Alternativos Propiedades de los Sistemas
26
HPHT WBM (PYRO-DRILL)
  • Estabilidad termica superior a 450ºF en pozos de
    petroleo y gas, y gt 650ºF en pozos geotermicos
  • Acepta pesos de lodo hasta 2.34 SG (19.5 ppg) con
    barita, y hasta 2.70 SG (22.5 ppg) con hematita
  • Estabilidad de hoyo excelente
  • Resistente a contaminaciones
  • Se puede usar en ambientes salinos
  • Bajas tasas de corrosion
  • Aditivos
  • All-Temp / Mil-Temp
  • Kem-Seal Plus
  • Pyro-Trol
  • Chemtrol X

27
PYRO-DRILL Fluido Base Agua 2.16SG (18ppg)
28
PYRO-DRILL Fluido Base Agua - Propiedades
29
PYRO-DRILL Fluido Base Agua - Resumen
30
MIL-TEMP - Estabilizador Reologico
  • MIL-TEMP - SSMA
  • (sodium salt of a sulfonated styrene maleic
    anhydride copolymer)
  • Termicamente estable a mas de 400C (752F)
  • Resistente a contaminantes
  • No depende del pH
  • Ambientalmente aceptable

31
Mejora de Estabilidad Termica con MIL-TEMP
32
ALL-TEMP - Estabilizador Reologico
  • ALL-TEMP
  • (sulfonated synthetic interpolymer)
  • Termicamente estable a mas de 260C (500F)
  • Resistente a contaminantes
  • No depende del pH
  • Ambientalmente aceptable

33
CHEMTROL-X Aditivo para Control de Filtrado
  • CHEMTROL-X
  • Mezcla de Polimero y lignito
  • Termicamente estable hasta 218C (425F)
  • Control de Filtrado HPHT
  • Aplicaciones desde agua fresca hasta 30,000 mg/L
    de cloruros
  • Ambientalmente aceptable

34
CHEMTROL-X
Reduce el filtrado HPHT sin aumentar la
viscosidad en un lodo de campo de 1.74SG (14.5
/gal)
35
PYRO-TROL Aditivo de control de filtracion
  • PYRO-TROL - AMPS / AM Copolymer
  • (2 acrylamide - 2 methyl propane sulfonic acid /
    acrylamide monomer)
  • Aplicaciones de campo hasta 360C (680F)
  • Aditivo para control de filtrado HPHT
  • Funciona en agua fresca y salada
  • Mejora la estabilidad de lutitas como PHPA HPHT
  • Ambientalmente aceptable

36
KEM-SEAL PLUS Aditivo para controlar filtrado
  • KEM-SEAL PLUS - AMPS / AAM Copolymer
  • (2 acrylamide - 2 methyl propane sulfonic acid /
    alkyl substituted acrylamide monomer)
  • Aplicaciones de campo hasta 360C (680F)
  • En agua fresca actua como viscosificante
  • Control de Filtrado HPHT
  • Funciona en agua fresca y salada
  • Efectivo en alto pH y dureza
  • Ambientalmente aceptable

37
KEM-SEAL PLUS Efecto en reologia
100
Yield Point Inicial
Yield Point Luego de 16 hrs _at_ 375F
80
Lbf /100ft2
10 Gel Luego de 16 hrs _at_ 375F
60
10 Gel Inicial
40
20
0
2.5
0
0.5
1
1.5
2
Concentracion, lb/bbl
38
Tolerancia a la contaminacion de PYRO-DRILL ante
influjo de CO2 durante un viaje
39
Evaluacion de un copolimero HT
177C (350F) Hot Rolled
190C (375F) Estatico
Inicial
23
25
21
18
20
15
14
12
HPHT _at_ 149ºC (300ºF)
15
10
5
0
Base
Base Drilled Solids
Densidad - 2.19 SG (18.3 ppg), 19 Agua Salada
40
Ambientes Geotermicos
  • BHT hasta 360C (680F)
  • Perdidas de Circulacion
  • Problemas de estabilidad de hoyo
  • Contaminantes
  • Salinidad hasta 160,000 mg/L
  • Alta dureza
  • CO2

41
Ambientes de agua fresca y salada
  • BHT hasta 232C (450F)
  • Cloruros hasta 20,000 mg/L
  • Dureza hasta 1,500 mg/L
  • Problemas de estabilidad de hoyo
  • Contaminantes varios

42
Ambientes altamente salinos
  • BHT hasta 216C (420F)
  • Estabilidad termica en lab hasta 500 F
  • Cloruros hasta saturacion
  • Dureza hasta 1,500 mg/L
  • Problemas de estabilidad de hoyo
  • Contaminantes varios
  • Viscosidad y filtrado

43
Evaluacion de contaminacion 1.80 SG (15 lb/gal),
Agua fresca, PYRO-DRILL
Properties after Hot Rolling _at_ 350 F for 16 hours
44
Modelaje y Simulaciones
  • Fluidos Compresibles
  • Modelaje de Hidraulica
  • Modelaje de Temperatura
  • Modelaje en Deteccion de Arremetidas

45
Resultados PVT Escaid 110 (Similar a VASSA LP90)
La Data Convencional PVT llega hasta aqui
46
CompresibilidadRiesgos de la Extrapolacion
47
Capacidades de Modelaje
  • Software para Modelaje de Hidraulica AP-AT
  • Caidas de Presion en el Sistema
  • Densidad Equivalente de Circulacion (ECD)
  • Presion en el Stand Pipe (SPP)
  • Suabeo y Surgencia
  • Hidraulica en la mecha
  • Limpieza de Hoyo
  • Compresibilidad/Expansibilidad de Fluidos
  • Densidad Estatica Equivalente a condiciones de
    fondo (ESD)
  • Correccion de Reologia

48
Compresibilidad
80
16.0
15
16.0
Temperatura, F
Densidad, ppg
Presion, psi
Densidad, ppg
500
15.70
30,000
16.50
49
Modelaje de Temperatura
  • Advantage
  • Modelo de Estado Estacionario Las magnitudes
    alcanzan un estado en el que no hay cambios con
    el tiempo
  • Presmod
  • Modelo Dinamico Las magnitudes cambian con el
    tiempo
  • Aplicaciones
  • Pozos AP-AT Temperaturas de circulation
  • Pozos en Aguas Profundas Formacion de Hidratos
  • Validado en el campo en pozos AP-AT antes de
    distribuirlo
  • BHDF validado en GDM, AP-AT en Sur de Texas

50
Modelo Dinamico de Temperatura Parametros de
Entrada
  • Propiedades Termicas de las Formaciones, Agua del
    Mar, Fluido de Perforacion, Acero y Cemento
  • Capacidad Calorifica Especifica (Cp) J/kgC
  • Conductividad Termica (Tc) W/mC
  • Gradientes multiples de temperatura para el agua
    y las diferentes formaciones
  • Capacidades de tuberias aisladas y Riser

51
Modelo Dinamico de Temperatura Efectos sobre la
Temperatura
  • Capacidades de Simulacion y sus Efectos en las
    Temperaturas Circulantes
  • Alto Impacto
  • Enfriadores de Lodo
  • Tasas de Flujo
  • Tasas de Penetracion
  • Base Agua vs. Base Aceite
  • Propiedades Termicas
  • Area de Flujo en la Mecha
  • Menor Impacto
  • Volumen en Superficie bajo impacto con altas
    tasas de flujo
  • Densidad
  • Viscosidad
  • Perdidas por friccion
  • RPM en la mecha

52
Simulacion Dinamica de Temperatura Instantaneas
del Modelo Dinamico
Perforando un Hoyo de 17.5 por 65 hrs _at_ 75
pie/hr
53
ADVANTAGE? Temperatura Promedio del Lodo vs
Densidad Estatica Equivalente
54
Compresibilidad
  • Por que la necesidad de Analisis PVT?
  • Implicaciones en ESD y ECD
  • Viajes
  • Periodos estaticos prolongados
  • Fallas en los Tubulares
  • Data PVT Escaid 110 y LVT 200 (Similares a VASSA
    LP-90 y LP-120)
  • 36F a 500 F, 15 psi a 30,000 psi

55
Advantage Presmod en Conjunto
Advantage?

Modelo de Temperatura Dinamico

Mayor Exactitud en Modelaje
56
ADVANTAGE? HidraulicaResumen de Una Pagina
57
Otras Capacidades en Software Software de
Arremetidas (Kick Software)
  • Kick software Funciones
  • Evaluacion de procedimientos de control de pozo
  • Estudios de tolerancia de arremetidas
  • Evaluacion de puntos de asentamiento de
    revestidores
  • Diseño de revestidores
  • Diseño de equipo de superficie
  • Evaluacion de sistemas de deteccion de
    arremetidas
  • Analisis posterior de incidentes de arremetidas
  • Entrenamiento del personal antes de perforar un
    pozo complicado

58
Otras Capacidades en Software
  • Displex? Software para Desplazamiento
  • Multiples Fluidos
  • Bridgewise? Calculo de Distribucion de Tamano de
    Particulas
  • Optimizar Material Sellante

59
PYRO-DRILL CASO HISTORICO
Intervalo de Produccion Hoyo 8 ½ de 4,850m a
6,680m
  • Objetivos
  • Correr casing 7 en seccion larga
  • Sin perdidas ni DF NPT
  • Sin problemas de estabilidad termica con BHST
    380 F
  • ROP Promedio gt 7 m/hr
  • Mantener hoy estable
  • Terminar con 17.0 lbm/gal
  • Manejar ECD y ESD con precision comparado a PWD
  • Modelaje de T cercano al real
  • Resultados
  • Lamina de agua 423ft
  • Hoyo vertical
  • HPHT WBM PYRO-DRILL
  • Max. MW 2.17SG (18.1ppg)
  • MD 5,840m (19,160ft)
  • Diametro del hoyo 6
  • Temp Circ. 137C (278F)
  • DF NPT 0
  • Sin problemas de estabilidad termica con BHST
    380 F
  • ROP Promedio gt 7 m/hr

60
PYRO-DRILL CASE HISTORY
  • Background
  • While drilling with a competitors HPHT fluid,
    the Operators of the well encountered a number of
    problems. These included a non-gauge hole,
    thermally unstable rheological properties, poor
    hole cleaning, and high filtration rates. The
    mud was highly sensitive to cement contamination,
    necessitating large fluid displacements. In
    addition, the highly corrosive nature required
    the replacement of a large quantity of drill
    pipe.
  • Based on these problems, the Operator selected
    Baker Hughes PYRO-DRILL fluid system to drill
    the remainder of the well..
  • The use of PYRO-DRILL delivered a number of
    significant improvements to the drilling process.
    These included
  • Application
  • The use of PYRO-DRILL delivered a number of
    significant improvements to the drilling process.
    These included
  • ? Gauge hole
  • ? Better hole cleaning
  • ? Reduced HPHT filtration (from 60 ml to 20 ml /
    30 minutes)
  • ? Corrosion rates reduced from 5 lb/100ft2/yr
    to 1 lb/100ft2/yr
  • ? Routine treatments controlled cement
    contamination

PYRO-DRILL Benefits ? Stable fluid properties
provided a gauge hole, improved hole cleaning,
low corrosion rates, and favorable hole
conditions. ? Even with higher temperatures,
increased densities, and greater depths, total
mud costs were reduced.
61
Resumen
  • Tecnologia de avanzada en Laboratorio
  • Capacidades en Modelaje y Simulacion
  • Sistemas y aditivos de Fluidos de Perforacion de
    Desempeño Probado
  • Personal altamente capacitado con experiencia en
    AP-AT
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