Prevención y mitigación de pérdida de circulación

Desafío:

La pérdida de circulación se produce cuando el fluido de perforación se pierde hacia la formación a través de formaciones porosas, vacuolares o fracturadas. Las fracturas pueden ser naturales o inducidas por el proceso de perforación, especialmente cuando son evidentes prácticas de perforación deficientes. En muchos ambientes de perforación, el control de pérdida de circulación es crítico. Por ejemplo, en aguas profundas, las pérdidas se producen con mayor facilidad debido a las estrechas ventanas de presión de poro/ gradiente de fractura, las temperaturas del fluido de perforación, más frías y altas densidades equivalentes de circulación (ECD). Al mismo tiempo, el impacto financiero de las pérdidas es alto debido al alto costo por barril de fluidos de base sintéticos y minerales, así como el alto costo de propagación en un proyecto de perforación en aguas profundas.

Si la ventana con gradiente de fractura/Ecd limitado no se maneja adecuadamente, la formación se puede romper, lo que lleva a la pérdida de circulación y a situaciones de control de pozos. Además, la perforación de un pozo altera la distribución de la tensión en el área localizada alrededor del pozo. Estas tensiones pueden causar microfracturas, que, si no se estabilizan y sellan, a través de la estabilización mecánica del pozo, se pueden propagar y crecer. Una vez que se producen pérdidas, el enfoque es reorientado de la prevención a la mitigación de la pérdida de circulación y luego a la remediación. Las pérdidas pueden variar desde filtración a graves pérdidas de todo el lodo, con diversas soluciones dependiendo del grado.

Soluciones:

Estabilización mecánica del pozo: Al perforar zonas con pérdidas esperadas, las tensiones pueden ser aliviadas mediante apuntalamiento y sellado de mircofracturas en la formación con el uso de productos para estabilización mecánica de pozos. Conforme se inducen las fracturas, las mezclas de partículas dimensionadas propagan la fractura; tapando la garganta de poro, y luego sellando la punta de la fractura. Esto detiene de forma efectiva la propagación de fracturas y la inestabilidad del pozo.

  • La nueva serie de productos para estabilidad mecánica de pozos de Newpark, la cual incluye el sellador de pozo PreFix y las mezclas apuntalantes ProppFix y FracFix, está especialmente diseñada para fortalecer y sellar fracturas en el pozo.

Manejo del Ecd: Cuando se perfora a través de zonas agotadas en el entorno de aguas profundas, contar con un fluido con una baja densidad equivalente de circulación (ECD) es obligatorio para el manejo de ventanas de gradiente de fractura muy estrechas, especialmente cuando se perfora un pozo de 9-7/8", o más estrecho. El ECD es la densidad que refleja la presión que realmente se impone en el pozo durante la circulación. Incluye el peso del lodo, las presiones de fricción en el anular conforme circula el fluido, y por la carga de los recortes durante la perforación. Se utilizan fluidos de baja ECD ya que están diseñados para reducir al mínimo las pérdidas de presión, y optimizar las velocidades de flujo.

  • El sistema Kronos™ de baja Ecd está diseñado para reducir la magnitud de los picos de ECD mediante la minimización de las pérdidas de presión y la optimización de los caudales. Estas características se consiguen a cualquier densidad del fluido mediante la reducción de las características reológicas generales del fluido al tiempo que reduce al mínimo el hundimiento potencial. El sistema Kronos de bajo-Ecd es apropiado para secciones de pozo profundos con diámetros estrechos de pozo. Los sistemas de Kronos son estables en una amplia gama de temperatura y presión.

Mitigación y remediación de pérdida de circulación: Las soluciones para la pérdida de circulación varían dependiendo de la gravedad del caso, yendo desde las pérdidas por filtración, a las pérdidas parciales, y, finalmente, la pérdida total de los retornos. Los materiales de pérdida de circulación (LCM) a menudo se entregan a la zona de pérdida en píldoras de barrido y/o inyección forzada. Una amplia distribución de tamaño de partícula y tipos, puede mejorar el éxito. Las pérdidas totales se remedian con X-Prima, de Newpark, con un alto contenido de sólidos, alta inyección de pérdida de fluidos.

Soluciones de fluido a base de agua: los fluidos de perforación a base de agua, tales como los sistemas de fluidos de perforación Evolution y DeepDrill de Newpark, a menudo presentan una ventaja sobre los líquidos no acuosos, en que su fluido base, agua o salmuera, no es compresible. Si un fluido de perforación se comprime bajo presión, aumenta el volumen de barita en comparación con el volumen de fluido de perforación, lo que aumenta el peso del lodo del fluido. Eso puede ser suficiente para fracturar la formación.

Fluido de perforación de alto desempeño con salmuera prueba ser rentable en Eagle Ford Shale: En muchas zonas del Eagle Ford Shale, la pérdida de circulación es una causa común de pérdida de tiempo y mayor costo de pozo. La zona Austin Chalk, por encima del yacimiento Eagle Ford, es una zona agotada. Las pérdidas son comunes. Un sistema de salmuera producida de alto desempeño es una alternativa rentable a los fluidos a base de aceite diésel.

El sistema DeepDrill elimina las pérdidas, mejora el registro en aguas profundas del Golfo de México: Un operador planeaba perforar un pozo en Green Canyon 82. En los pozos previos en ese bloque, el operador experimentó pérdidas importantes de fluido sintético en la sección intermedia. El plan del pozo actual incluyó un amplio programa de evaluación de formación a la profundidad total, lo cual necesitaría dejar el pozo expuesto por varios días mientras se tomaban los registros y muestras de núcleos.