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Análisis de Ingenería Avanzada.

Análisis para optimizar la velocidad de penetración en sección de 12.25” en el Campo Campos utilizando método de Máximos y Mínimos con regresión lineal múltiple.




OGX Oleo e Gas, Grupo EBX.

Rio de Janeiro, Brasil. 2013

Caso de Estudio: Campo Campos.

Análisis para optimizar la velocidad de penetración en sección de 12.25” en el Campo Campos utilizando método de Máximos y Mínimos con regresión lineal múltiple.

Projecto OGX Ole e Gas PDF

Engineer working at oil plant

En la actualidad las actividades de optimización se han aplicado en proyectos en aguas profundas y/o en proyectos terrestres. Por ejemplo, en Brasil, durante la perforación de la fase de 12 ¼” permitió un ahorro de 22 horas de tiempo de perforación y un ahorro de $780,000 USD. El problema del cliente era el número de barrenas utilizadas para perforar la sección de un pozo de desarrollo con prognosis que contenían rocas volcánicas duras, cenizas volcánicas, arenas y lutitas.

El estudio se llevó a cabo utilizando todos los parámetros de perforación de un pozo de correlación, el Método de Bourgoyne y una Regresión Lineal Múltiple para determinar coeficientes que el Método de Bourgoyne utiliza. El estudio envolvió 8 variables que influyen en la tasa de penetración y así determinar los máximos y mínimos de la ecuación de Costo por metro de Perforación.

Se determinó como resultado la mejor Tasa de Penetración; Grafica 1, con base en el peso sobre barrena Optimo y Revoluciones por minuto optimas de la sarta de perforación, Grafica 3 y 4. Adicionalmente se calculó el desgaste de la barrena PDC [Grafica No. 2].

Descripción de la primera imagen Descripción de la segunda imagen

Las ventajas del siguiente análisis fueron las siguientes:

  1. Tomar decisión de cuando la barrena debe salir y ser reemplazada, tomando en cuenta que el desgaste calculado por con un perfil litológico de pozos de correlación la dañado.
  2. Determinar los mejores parámetros de peso sobre barrena y revoluciones por minuto en la sarta de perforación mediante análisis litológicos y métodos de optimización.
  3. Escribir en el programa de perforación los parámetros óptimos que el ingeniero de operaciones deberá utilizar para asegurar terminar el pozo en tiempo y forma. Evitar dañar la barrena con parámetros de perforación agresivos.
  4. Evitar eventos de pega de tuberías por una limpieza de pozo insuficiente por empaquetamiento.
FIGURA 1 <h3 id='xxx'>DESCRIPCIÓN 1</h3><br><h3 id='xxx'> ''La gráfica representa la velocidad de perforación calculada a partir de datos tomados en tiempo real de la consola del perforador.

La simulación hecha permite tomar decisiones los parámetros de perforación Peso Sobre Barrena y Revoluciones por Minuto de la Sarta de perforación.
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FIGURA 2 <h3 id='xxx'>DESCRIPCIÓN 2</h3><br><h3 id='xxx'> ''La gráfica representa el desgaste de la barrena con los parámetros de perforación calculados a traves de las simulaciones. 

El caso de estudio es una gran ventaja cuando tienes una idea de las condiciones de la barrena antes de tomar la decision de sacar la barrena por baja tasa de penetración.

El costo de un viaje para cambiarla si es que no tiene relación la tasa de penetración con el desgaste es de 650 mil USD por una mala elección.
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FIGURA 3 <h3 id='xxx'> DESCRIPCIÓN 3</h3><br><h3 id='xxx'> ''La gráfica muestra las revoluciones por minuto que deben ser utilizadas considerando el factor de desgaste por abrasividad de la formación, siete variables más que influyen en la velocidad de penetración, como son: Compactación de la formación,  Esfuerzo Compresivo de la Formación, Presión Diferencial, hidraulica de la barrena, Diámetro de la barrena, Velocidad de Rotación e Impacto Hidráulico.
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FIGURA 4 <h3 id='xxx'> DESCRIPCIÓN 4 </h3><br><h3 id='xxx'> ''La gráfica muestra las Peso Sobre Barrena que deberá utilizarse.

De igual forma que en la variable rotación de la sarta. Las variables que influyen son las mismas.

En resumen, se puede seleccionar la barrena en base a la configuración del ensamble de fondo, RPM, PSB y perforabilidad lateral y vertical de la barrena para optimizar el tiempo de construcción del pozo.
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