UNIVERSIDAD POPULAR DE LA CHONTALPA DIVISIÓN DE CIENCIAS BÁSICAS E INGENIERÍA “OPTIMIZACIÓN DE LOS TIEMPOS DE PERFORACIÓN EN EL CAMPO TEOTLECO MEDIANTE LA TÉCNICA DE CORRELACIÓN DE HISTORIALES DE RECORDS DE BARRENAS” Tesis que presenta: FREDDY HERNÁNDEZ OLÁN Para obtener el título de: INGENIERO QUÍMICO PETROLERO H. Cárdenas, Tab; Octubre de 2020. AGRADECIMIENTOS A nuestro creador, el único Dios en quien creo, y le doy gracias por la capacidad de entendimiento y raznonamiento que me ha regalado en su infinita misericordia. Mis respetos y agradecimiento a mi señora madre, a mis hermanos y hermanas, con especial gratitud a Carlitos, y a mis maestros, y con distingida admiración a mis asesores de tesis. ÍNDICE Pág. CAPÍTULO I. INTRODUCCIÓN 1.1 Antecedentes 1 1.2 Definición del problema 3 1.3 Justificación 7 1.4 Objetivos 9 1.4.1 Objetivo general 9 1.4.2 Objetivos específicos 9 1.5 Hipótesis 10 CAPÍTULO II. MARCO TEÓRICO 2.1 Generalidades 11 2.2 Barrenas 12 2.3 Requisitos para la selección de barrenas 13 2.4 Mineralogía 13 2.5 Propiedades mecánicas de las rocas 14 2.6 Principios de corte 15 2.7 Tipos de barrenas 16 2.7.1 Barrenas tricónicas 19 2.7.1.1 Características de las barrenas tricónicas 21 2.7.2 Principio de diseño 32 2.7.3 Descentrado de la barrena (Bit Offset) 32 2.7.4 Código IADC para identificación de barrenas tricónicas de diferentes fabricantes y tipo de formación 33 2.8 Barrenas de cortadores fijos 39 2.8.1 Clasificación de las barrenas de cortadores fijos 39 2.8.2 Clasificación de acuerdo al material del cuerpo 41 2.8.3 Clasificación de acuerdo al material de los cortadores 44 2.8.4 Cortadores 45 2.8.5 Tecnología de los cortadores 46 2.9 Perfil de la barrena 48 2.9.1 Calibre o Gauge 49 2.9.2 Mecánica de corte de barrenas de corte fijo 49 2.9.3 Clasificación de la barrena de cortadores fijos (PDC) 52 2.10 Costos 56 2.11 Selección de barrenas por correlación 61 2.11.1 Estado mecánico del pozo a perforar 62 2.12 Barrenas utilizadas en pozos de correlación 62 CAPÍTULO III. METODOLOGÍA 3.1 Introducción 64 3.2 Método evaluativo aplicado (M. E. Longitud total perforada) 64 3.3 Revisión y análisis 65 3.4 Tabulación 66 3.5 Identificación del número total de barrenas usadas 67 3.6 Gráficas de rendimiento de barrena por pozo 68 3.7 Gráfica panorámica de rendimiento de barrenas 68 3.8 Rendimiento promedio por marca 68 CAPÍTULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1 Introducción 70 4.2 Aplicación del método evaluativo (M. E. Longitud total perforada) 70 4.3 Revisión y análisis 71 4.4 Tabulación 74 1 Identificación del número total de barrenas usadas 85 4.6 Gráficas de rendimiento de barrenas por pozo 91 4.6.1 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 4 91 4.6.2 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 7 93 4.6.3 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 9 94 4.6.4 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 11 97 4.6.5 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 13 98 4.6.6 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 15 99 4.6.7 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 16 101 4.6.8 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 42 102 4.6.9 Gráfica y descripción de resultados – Pozo Teotleco 1001 103 4.7 4.8 Gráfica panorámica de rendimiento de barrenas del Campo Teotleco 104 Rendimientos promedio por marca 105 4.5 CAPÍTULO V. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1 Conclusiones 107 5.2 Recomendaciones 109 Bibliografía 110 Anexo 1 112 1 ÍNDICE DE FIGURAS 2-1 La roca falla por esfuerzos compresivos. (PEMEX, 2009) 16 2-2 Corte por raspado (PEMEX, 2010) 16 2-3 Tipos de barrenas (PEMEX, 2011) 17 2-4 Barrenas con cortadores de PDC (PEMEX, 2011) 18 2-5 Barrenas tricónicas con dientes de acero (PEMEX, 2011) 18 2-6 Partes de las barrenas tricónicas (PEMEX, 2009) 20 2-7 Tipo de cortadores de las barrenas tricónicas (PEMEX, 2009) 22 2-8 Componentes y nomenclatura de una barrena tricónica de dientes (PEMEX, 2009) 2-9 Nomenclatura de conos de barrenas de insertos (PEMEX, 2009) 2-10 22 23 Forma de insertos de carburo de tungsteno: Filas internas (PEMEX, 2010) 25 2-11 Tipo de cojinetes (PEMEX, 2010) 27 2-12 Tipos de baleros (PEMEX, 2009) 28 2-13 Almacén de grasa (PEMEX, 2009) 30 2-14 Fallo de la roca por compresión. (PEMEX, 2009) 31 2-15 Desplazamiento o excentricidad de los conos. (PEMEX, 2009). 31 2-16 Ángulo de excentricidad de los conos (PEMEX, 2009). 33 2-17 Códigos IADC de barrenas tricónicas para identificar formaciones (IADC, 2009) 2-18 2-19 37 Clasificación IADC para barrenas de cortadores fijos (IADC, 2009) 38 Tipo de corte para cortadores fijos (PEMEX, 2009) 39 2-20 Tipos de cortadores fijos (PEMEX, 2009) 40 2-21 Barrenas PDC con cuerpo de acero (PEMEX, 2009) 42 2-22 Barrenas PDC con cuerpo de matriz (PEMEX, 2009) 43 2-23 Barrenas de diamante natural, TSP y compacta (PEMEX, 2009) 2-24 44 Ubicación de los cortadores dependiendo de su forma (PEMEX, 2009) 45 2-25 Tipos de perfiles de cortadores fijos (López, 2012) 48 2-26 Tipos de calibre de barrenas de cortadores fijos (Halliburton, 2007) 49 2-27 La roca falla por esfuerzo compresivo (PEMEX, 2009) 50 2-28 Corte de raspado (PEMEX, 2009) 50 2-29 Tipos de barrenas de cortadores fijos (PEMEX, 2009) 52 2-30 Clasificación IADC para barrenas de cortadores fijos 54 2-31 Clasificación IADC para barrenas de cortadores fijos 55 4-1 Distribución de los pozos del campo (PEMEX, 2009) 70 4-2 Distribución de 9 pozos pertenecientes al Campo Teotleco 71 4-3 Reporte de perforación 1 (PEMEX, 2009) 72 4-4 Reporte de perforación 2 (PEMEX, 2009) 73 4-5 Vista aérea de pozos seleccionados del Campo Teotleco 81 4-6 Vista lateral de pozos seleccionados del campo Teotleco 82 4-7 Vista esquemática de las formaciones de los pozos seleccionados del campo Teotleco 83 4-8 Perfil de formaciones del campo Teotleco 84 4-9 Zona de presiones anormales (PEMEX, 2009) 86 c-10 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 4 (PEMEX, 2009) 92 4-11 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 7 (PEMEX, 2009) 94 4-12 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 9 (PEMEX, 2009) 96 4-13 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 11 (PEMEX, 2009) 97 4-14 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 13 (PEMEX, 2009) 99 4-15 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 15 (PEMEX, 2009) 100 4-16 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 16 (PEMEX, 2009) 101 4-17 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 42 (PEMEX, 2009) 102 4-18 Gráfica de resultados Pozo Teotleco 1001 (PEMEX, 2009) 103 ÍNDICE DE TABLAS 2-1 Códigos IADC de barrenas tricónicas para identificar tipo de formaciones (IADC, 2009) 2-2 36 Relación de los mecanismos de perforación frente a los tipos de barrena (PEMEX, 2011) 56 3-1 Pozos seleccionados en la primera revisión 66 4-1 Datos del pozo Teotleco 1 75 4-2 Datos del pozo Teotleco 1001 75 4-3 Datos del pozo Teotleco 11 76 4-4 Datos del pozo Teotleco 12 76 4-5 Datos del pozo Teotleco 13 77 4-6 Datos del pozo Teotleco 14 77 4-7 Datos del pozo Teotleco 15 78 4-8 Datos del pozo Teotleco 7 78 4-9 Datos del pozo Teotleco 9 79 4-10 Datos del pozo Teotleco 42 79 4-11 Relación entre los colores y las formaciones 80 4-12 Tipos, marcas y número de barrenas usadas por pozo (PEMEX, 2009) 87 4-13 Total de barrenas usadas (PEMEX, 2009) 90 4-14 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 4 (PEMEX, 2009) 92 4-15 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 7 (PEMEX, 2009) 93 4-16 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 9 (PEMEX, 2009) 95 4-17 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 11 (PEMEX, 2009) 97 4-18 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 13 (PEMEX, 2009) 98 4-19 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 19 (PEMEX, 2009) 100 4-20 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 16 (PEMEX, 2009) 101 4-21 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 42 (PEMEX, 2009) 102 4-22 Resultado de desempeño de barrenas-Pozo Teotleco 1001 (PEMEX, 2009) 103 4-23 Resultado de mejores registros - Campo Teotleco (PEMEX, 2009) 104 4-24 Resultado de registros promedio por marca (PEMEX, 2009) 105 4-25 Análisis de costos 106 Anexo Tabla Anexo 1 113 Anexo Tabla Anexo 2 114 Anexo Tabla Anexo 3 117 Anexo Tabla Anexo 4 118 CAPÍTULO I INTRODUCCIÓN 1.1. Antecedentes En la actualidad la perforación de pozos tiene como objetivo realizarse en el menor tiempo posible y de una manera efectiva. Uno de los pilares fundamentales para alcanzar dicho objetivo es el servicio de barrenas de perforación, la correcta selección y las condiciones óptimas de operación de la barrena son dos premisas claves para tener una perforación de calidad, rápida y económicamente eficaz. Durante la planeación de un pozo, el encargado del programa de barrenas debe tener claros los conceptos fundamentales de la perforación, examinar adecuadamente las condiciones de la formación que se pretende perforar y contar con un diseño adecuado en lo referente a la barrena que se va a usar. La determinación de optimizar el rendimiento de equipos en cualquier sector de la industria se traduce en búsqueda de calidad. Término que se refiere o alude al conjunto de propiedades inherentes de un objeto que le confieren capacidad para satisfacer las necesidades implícitas o explicitas que se espera que cumpla. La calidad se refleja en rendimiento y en el grado en que un producto cumple con su objetivo minimizando las pérdidas económicas que su ineficiencia podría ocasionar. (Jormi, 2003), considera que el proceso de construcción de los pozos petroleros se encuentra constituido por siete fases o etapas que corresponden a actividades técnicamente independientes, las cuales describen el proceso de la perforación de un pozo desde que se inician los preparativos para la mudanza del mástil hacia la nueva localización, hasta asegurar el pozo, estas fases son: instalación del equipo, perforar, evaluar el yacimiento, completar, reentrar, hincar y abandonar. 1 A través del presente trabajo de investigación, se realizará un análisis de programas de barrenas en pozos que fueron perforados en el campo Teotleco a partir del 2006 al 2012, estudiando la calidad y rendimiento de las mismas por medio de la revisión de los archivos de reportes diarios de perforación de dichos pozos, en los cuales se encuentra información específica de los registros de perforación de las barrenas así como la descripción de las averías que presentaron después de su uso, utilizando herramientas estadísticas y el software AutoCAD para la obtención física de los perfiles de las formaciones a atravesar, logrando así tener una mejor precisión en la relación de las variables a analizar. Mediante los resultados obtenidos se proponen programas de barrenas que optimizan tiempos y costos de perforación. Los registros de barrena que se utilizan en éste trabajo, son reportes técnicos entregados a PEMEX para su conocimiento sobre las operaciones realizadas de acuerdo la planeación previa, abordando y describiendo todas aquellas condiciones internas que se presentan durante las operaciones de perforación y que repercuten en el desempeño de los diferentes tipos de barrenas; factores y parámetros variables que resulta necesario analizar a detalle para poder evaluar y dar una opinión certera y confiable sobre el rendimiento de las barrenas. 2 1.2. Definición del problema De las diferentes etapas que constituyen el proceso de extracción, producción y comercialización de hidrocarburos, la perforación es una de las más importantes. Ya que aproximadamente el 80% de la inversión para la extracción de hidrocarburos se destina a la exploración y desarrollo de perforaciones en un determinado yacimiento. Actualmente las industrias petroleras enfocan gran parte de su potencial humano y tecnológico en la búsqueda de herramientas que ayuden a minimizar los tiempos asociados a las actividades requeridas en la construcción de pozos, eliminando al máximo las anomalías presentes desde la planificación hasta la ejecución del programa del pozo, con el propósito final de aumentar la productividad y satisfacer la demanda mundial. De manera particular, algunas de las empresas ubicadas en el estado de Tabasco, como por ejemplo; Schlumberger, Halliburton, Datametrika, C&T, se encuentran interesadas el desarrollo de una base de datos, de cada una de las variables que implican la perforación. Para llevar a cabo la construcción de un pozo por medio del método de perforación “rotatoria” se requiere utilizar, entre otras herramientas, barrenas para perforar la roca, las cuales constituyen el elemento más importante de la sarta de perforación, ya que sin ellos sería imposible llevar a cabo dicha operación. En aquellos yacimientos donde no existe un gran conocimiento sobre el terreno que se debe perforar, la selección y optimización de las barrenas, desafortunadamente, debe ser determinada mediante un proceso de prueba y error. Luego, uno de los criterios más válidos para comprobar la eficiencia de varias barrenas es el costo por unidad de intervalo perforado, o costo por pie perforado. 3 Una vez que se tiene suficiente experiencia, la selección inicial de un determinado tipo de barrena, puede ser realizada de acuerdo a la información que se dispone sobre las formaciones a perforar y del costo de perforación en el área. En términos generales, los ingenieros de perforación pueden describir las características de las diferentes formaciones a atravesar mediante el concepto de perforabilidad y la abrasividad. (Sánchez, 2008). Por lo antes mencionado, se considera que un análisis de desempeño y rendimiento de barrenas, se utiliza para optimizar tiempos de perforación, sin embargo, los métodos existentes para realizarlo se ven limitados por la poca información con que cuentan. La técnica de correlación, permite maximizar el análisis, dado que su aplicación y desarrollo, se basan en la selección e interpretación de una mayor cantidad de datos, los cuales se suman a la experiencia del analista, proporcionando así, un resultado más completo y asertivo. En ausencia de registros de desgastes de barrenas, existen varias “reglas de campo” las cuales, a menudo, se utilizan para la selección inicial de barrenas. Por último, el costo métrico (o costo de perforación por unidad de longitud perforada) debe ser el criterio final que se debe aplicar para la selección definitiva. Los reportes diarios de operación de los pozos del campo Teotleco, han demostrado que estos han presentado condiciones de operación estandarizadas. Esto en vista de tratarse de pozos pertenecientes al mismo campo productivo. Estas condiciones se traducen en áreas de oportunidad dado que son situaciones recurrentes en las operaciones de perforación. Situaciones tales como pérdida de circulación, atrapamiento de la sarta, baja tasa de perforación etc., las cuales se presentan principalmente cuando se perfora en zonas de presiones anormales, así como 4 la baja tasa de penetración que repercute en bajo rendimiento de las barrenas cuando se perfora en estas zonas. Los reportes de perforación demuestran que las siete marcas y tipos de barrenas utilizadas en las operaciones de perforación de estos pozos han presentado rendimientos variables en los pozos en los que se han utilizado, principalmente en las zonas donde las presiones internas son inestables. Aunque se consideran normales las variaciones de rendimiento de las barrenas, este estudio los considera y los enfoca específicamente a las zonas de presiones anormales, en las cuales algunas barrenas de la misma marca y tipo, presentaron grandes registros de perforación en algunos pozos, mientras que en otros, el rendimiento fue poco satisfactorio. Durante las operaciones de perforación se presentan condiciones operacionales tales como: Velocidad de perforación, tipo de sarta, el gasto en las bombas, tipo y densidad del lodo, así como el tipo de perforación, los cuales son factores que repercuten en el rendimiento de las barrenas y que se encuentran en función de las presiones propias de la zona a perforar. Estas condiciones de perforación pueden ser de tipo aleatorio y no aleatorio; las primeras son aquellas en las cuales, la variación es un factor importante para el estudio de rendimiento de barrenas, su definición permitirá clasificar las condiciones operativas para comprender mejor sus efectos en el desempeño de las barrenas. La variación es un fenómeno que se presenta en todos los procesos, ya sean naturales o por intervenciones humanas. Se presenta en dos clases: la variación aleatoria, que es natural en el proceso tal y como se desarrolla habitualmente y la variación no aleatoria, que es consecuencia de una causa atribuible específica. Los efectos de la primera son 5 predecibles, al conocerse los factores que forman la aleatoriedad y al conocer el resultado de sus combinaciones. Mientras que la segunda produce incertidumbre al tratarse de un factor desconocido llamado: causa atribuible específica, por ser el factor causante de las variaciones imprevistas en la operación y que hacen que el proceso se encuentre fuera de control. El estudio de las condiciones operativas, y de las variables que se presentan durante los trabajos de perforación, así como las combinaciones que se pueden dar entre sí, permitirá conocer los resultados de dichas combinaciones y cómo éstas puedan alterar las condiciones de operación habituales así como su afectación directa en el desempeño y rendimiento de las barrenas y en la estructura de las mismas. 6 1.3. Justificación El análisis de rendimiento y desempeño de barrenas se efectúa con la finalidad de determinar cómo estas variables no aleatorias y sus combinaciones pueden afectar el desempeño de los tipos y marcas de barrenas, caracterizar las condiciones de desgaste y principalmente nos ayudaran a aplicar criterios certeros de evaluación para poder determinar la eficiencia de las marcas y tipos con la finalidad de perfilar la calidad en marcas en miras a descontinuar el uso de las menos eficientes y de este modo optimizar los procesos operacionales, además de contribuir a minimizar los costos y maximizar el rendimiento de las mismas, mejorando así la operación de perforación de pozos en el Campo Teotleco. En vista de que los pozos que forman parte del campo Teotleco, fueron perforados en el periodo comprendido del año 2008 al 2013, la información que existe de los mismos está integrada por reportes de perforación, el archivo del programa de perforación de los mismos, archivo de subprograma de barrenas de los pozos perforados, así como la información contenida en los registros o reportes de barrenas (bit registros). La revisión de los lineamientos de las normas API, así como el sistema IADC para el análisis y evaluación del desgaste en barrenas ayudará a caracterizar y perfilar patrones de desgaste presentados por los tipos y marcas de barrenas, determinando e identificando de este modo los factores o condiciones pozo adentro que incidieron en el desgaste presentado por las mismas. Lo anterior gracias a los códigos de evaluación de desgaste establecidos por la IADC, que permiten identificar según las condiciones de desgaste presentadas por las mismas, los factores y condiciones incidentes en tales desgastes. El listado de barrenas utilizadas en la perforación de los pozos del campo Teotleco comprende alrededor de diez tipos y marcas de barrenas distintas, mismas que en la actualidad se siguen considerando dentro del listado de herramientas que forman parte de los ensambles de perforación, es importante recalcar que la cuidadosa evaluación del 7 desgaste de una determinada barrena cuando esté completo su trabajo y es extraída de un pozo, es de suma importancia. La información que se obtiene a partir de estas evaluaciones es muy valiosa en el proceso de optimización en la selección de barrenas, por lo que el alcance de este trabajo comprende y presenta repercusiones en términos operacionales y económicos principalmente. 8 1.4. Objetivos 1.4.1. Objetivo general Evaluar el desempeño y rendimiento de barrenas utilizadas en la perforación de pozos petroleros del campo Teotleco. 1.4.2. Objetivos específicos 1. Revisar reportes diarios para determinar condiciones operacionales. 2. Tabular la información recabada. 3. Identificar condiciones de desgaste según evaluación IADC, API 5DP, API 5CT. 4. Evaluar condiciones de perforación. 5. Presentar gráficamente. 9 1.5. Hipótesis En este trabajo, el desempeño y rendimiento se evalúan con base a la información generada por los diversos registros de penetración de las diversas barrenas que se utilizaron en ocho pozos ubicados en el campo Teotleco, correlacionando los datos para determinar la selección óptima de la barrena a utilizar en cada etapa de la intervención. Lo anterior, permitirá verificar si la velocidad de penetración está únicamente en función del tipo de formación y el peso sobre la barrena. 10 CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.1. Generalidades El método rotatorio de perforación de un agujero implica invariablemente el empleo de una barrena. Es la herramienta clave para el ingeniero de perforación: Su correcta selección y las condiciones óptimas de operación son dos aspectos esenciales para lograr el éxito en el proceso. Aunque existen muchos factores que pueden afectar el rendimiento de la perforación, los cuales tienen relación directa entre el equipo de perforación en superficie y el ensamble de fondo, también existen parámetros operacionales durante la perforación como peso sobre la barrena, rpm, torque, arrastre, gasto del lodo etc. Los cuáles será necesarios comprender para asegurar que el comportamiento de la barrena sea óptimo, en vista de que también repercuten en el rendimiento de las barrenas durante el proceso de perforación; aunque es necesario mencionar que la selección de barrenas, no se basa en los parámetros de perforación que se pretenden ocupar. La litología sí es un factor de importancia, además de los parámetros operacionales que afectan el rendimiento de las barrenas, ya que dependiendo del tipo de roca que se perforé, dependerán las características de las barrena. Estos parámetros y factores en conjunto influyen de forma directa en el comportamiento directo de la sarta y el desgaste de la barrena. En la actualidad existe gran variedad de barrenas para diferentes procesos de trabajo. Por ello el diseñador debe de examinar adecuadamente las condiciones de la formación que se pretende perforar y el equipo disponible. 11 Es imprescindible, por lo tanto, que el ingeniero en perforación domine los fundamentos del diseño de barrenas y sea capaz de entender sus comportamientos para lograr una apropiada selección. 2.2. Barrenas La barrena de acuerdo a (PEMEX, 2010), es la herramienta de corte localizada en el extremo inferior de la sarta de perforación que se utiliza para cortar o triturar la formación durante el proceso de la perforación rotatoria, y también se conoce como el primer elemento de la sarta de perforación, la cual tiene contacto directo con la formación y es la encargada de cortar, romper y/o triturar las rocas mediante movimiento giratorio. Su función es perforar los estratos de la roca mediante el vencimiento de su esfuerzo de compresión y de la rotación de la barrena garantizando el éxito de la perforación. Los principales factores que se deben considerar para seleccionar brocas o barrenas son: geología, fuerzas de compresión, elasticidad y abrasión de las rocas, presión de poros, permeabilidad y porosidad por mencionar algunos. A continuación se enlistan las variables que se consideran para la selección adecuada de barrenas. 12 2.3. Requisitos para la selección de barrenas Para seleccionar adecuadamente una barrena, se debe analizar un gran número de variables que interactúan entre sí. Por esta razón es indispensable conocer, de acuerdo a (PEMEX, 2011) la siguiente información: 1. La elevación del desgaste de las barrenas previamente empleadas. 2. Los rendimientos obtenidos en pozos vecinos. 3. Los registros geofísicos de pozos vecinos y del mismo pozo (si se tienen). 4. Los datos sísmicos del área. 5. El software especializado en cálculo y análisis para la selección. 6. Las propiedades de los fluidos de perforación por emplearse en función de la barrena elegida. 7. Las tablas e información geológica. 8. Los catálogos de barrenas. 9. Los boletines sobre las características de las barrenas. 10. Las clasificaciones de barrenas, como la de la IADC (International Association of Drilling Contractors) 2.4. Mineralogía La mineralogía se encarga del estudio de los minerales (sólidos cristalinos homogéneos), que componen las rocas, analizar sus propiedades físicas y químicas, su composición y su origen. Dentro de las características mineralógicas que se deben considerar para la selección de barrenas, se encuentra la abrasividad de la roca. Se considera que existe abrasividad si la roca está compuesta por minerales con dureza mayor de seis en la escala de dureza de Mohs. Por ejemplo la arenisca es abrasiva porque la mayoría está compuesta por Ortoclasa y Cuarzo (seis y siete en la escala de Mohs), respectivamente. (Halliburton, 2007). 13 La abrasividad aumenta dependiendo de la compresibilidad de la formación, por lo que la dureza de la roca y la dureza de los minerales que componen la roca influyen en la abrasividad presentada por ésta. 2.5. Propiedades mecánicas de las rocas La mecánica de las rocas, según (Schlumberger, 2010), estudia las propiedades físicas de la roca y la forma en que estas responden a modificaciones debidas a operaciones como la perforación. Dentro de las propiedades físicas más comunes tenemos: Fractura, exfoliación, dureza, elasticidad, densidad, esfuerzo no confinado y esfuerzos confinados, cuyas descripciones son: 11. Fractura: Una fractura es cuando un mineral o una roca es sometida a un esfuerzo compresivo y puede responder rompiéndose de manera irregular. Esto es conocido como fractura. 12. Exfoliación: Es cuando un mineral es sometido a un esfuerzo compresivo, produciendo separación en superficies planas. No todos los minerales presentan este aspecto. 13. Dureza: Es definida como la resistencia que opone una superficie a ser rayada por otra. La dureza de cada especie mineral es constante y puede ser referida o comparada con la escala de dureza de Mohs. 14. Elasticidad: Es la habilidad para resistir y recuperarse de las deformaciones producidas debido a fuerzas. Es una propiedad directamente relacionada con la cohesión entre los minerales. 14 15. Peso específico o densidad de la roca: De acuerdo con el autor anterior, es la masa sobre la unidad de volumen de los minerales o rocas y depende de los átomos que lo constituyen, por lo que minerales con la misma fórmula química tienen diferentes pesos específicos. 16. Esfuerzos no confinados o esfuerzo uniaxial: se define como la fuerza compresiva de una muestra de roca medida bajo condiciones atmosféricas. 17. Esfuerzos confinados o esfuerzo triaxial: es la fuerza real de la roca bajo condiciones del yacimiento antes de que la roca sea perforada o expuesta a la columna de fluido en el pozo. 2.6. Principios de corte Para realizar la perforación, las barrenas funcionan con base en dos principios esenciales: fallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte y de compresión, como se muestra en la Figura 2-1. (ITH, 2005). El principio de ataque de las barrenas, se realiza mediante la incrustación de sus dientes en la formación y posteriormente en el corte de la roca al desplazarse dentro de ella; o bien mediante el cizallamiento generado por los cortadores de la barrena y que vencen la resistencia de la roca. De ahí que se distingan dos tipos fundamentales de barrenas: de dientes y de arrastre. La formación de ataque dependerá del tipo y característica de la roca que se desee cortar, principalmente en función de su dureza. Este factor resulta muy importante en la clasificación de las barrenas. Por ejemplo, para formaciones suaves la mecánica preferencial es el peleado y escareado que proporcionan las barrenas de dientes; mientras que en formaciones duras es preferible usar barrenas de arrastre; sin embargo, es el grado de dureza lo que determinará el tipo y el principio de ataque. 15 Figura 2-1 La roca falla por esfuerzos compresivos. (PEMEX, 2009) Figura 2-2 Corte por raspado. (PEMEX, 2010) 2.7. Tipos de barrenas Las patentes de las primeras barrenas, de acuerdo a (Schlumberger, 2011), surgieron en 1901, paralelamente a los primeros descubrimientos de yacimientos petroleros. En cuanto a su diseño e ingeniería, en la actualidad han mejorado notablemente sus características físicas y mecánicas; su duración y funcionamiento también han evolucionado y así se ha logrado un mejor rendimiento y desempeño en la perforación de los pozos. Aunque todas las barrenas son capaces de perforar casi cualquier tipo de formación, 16 la velocidad de perforación y el desgaste que sufren será diferente dependiendo del tipo de barrena seleccionada. Dentro de cada tipo existen características diferentes, por esto, es necesario tener una idea de cada una de ellas para poder así hacer una selección adecuada. Durante casi una década la industria petrolera utilizó de manera rudimentaria, pero efectiva, la perforación con pulseta y con diferentes tipos de barrenas: las de arrastre, de discos, de rodillos en cruz, de uno o de dos conos, así como las de diamante que han sido usadas extensamente. Los tipos de barrenas más utilizados para la perforación de pozos petroleros, así como el empleo de barrenas para operaciones especiales, se clasifican según (PEMEX, 2011), genéricamente de la siguiente manera. (Ver Figura 2-3) Figura 2-3 Tipos de barrenas. (PEMEX, 2011) En la ingeniería de perforación, las barrenas son clasificadas en tricónicas (Figura 25) y de Diamante Policristalino Compacto (PDC), (PEMEX, 2011), (Figura 2-4). A continuación, se hace una clasificación, descripción y análisis de cada una: * Barrenas Tricónicas * De cortadores fijos * Barrenas especiales 17 Figura 2-4 Barrenas con cortadores de PDC. (PEMEX, 2011) Figura 2-5 Barrenas tricónicas de dientes de acero. (PEMEX, 2011) 18 2.7.1. Barrenas tricónicas Las barrenas tricónicas, datan de antes de 1866. (PEMEX, 2009). Sin embargo, solamente tres fueron emitidas antes del descubrimiento del yacimiento de Spindletop, cerca de Beaumont, Texas, en 1901. En ese lugar se hicieron notorias las ventajas del proceso rotario de perforación, y así fue reemplazando a los métodos anteriores. Su aceptación se debe a que es universal, tiene gran versatilidad y por sus buenos resultados en la perforación de pozos petroleros. Las barrenas tricónicas, como su nombre lo indica, tiene tres conos cortadores que giran sobre su propio eje, fueron introducidas en 1931 y 1933. Básicamente similares a las modernas barrenas. Fueron empleadas para su construcción cojinetes antifricción y en vez de tener los dientes en línea sobre la longitud de un cono, cada hilera de dientes fue producida separadamente y escalonada con los dientes de las otras hieleras. La siguiente figura muestra el escalonamiento de los dientes de acero de las hileras anteriores respecto de la exterior. Esta característica dobla la velocidad de penetración y los metros por barrena; así, sucesivamente siguieron muchas mejoras en los cojinetes y en la estructura cortadora hasta 1948 con la introducción de las barrenas a chorro. Las toberas en las barrenas de este tipo envían el fluido de perforación a altas velocidades contra el fondo del pozo para remover y levantar las partículas a medida que la barrena va aflojando el terreno. Una importante modificación de las barrenas fue el empleo de insertos de carburo de Tungsteno como elementos cortantes, dichas barrenas aparecidas en 1951, tenían insertos cilíndricos de carburo de tungsteno que estaban redondeados en sus extremos, colocados a presión en agujeros patrones y hechos en los conos para formar la estructura cortadora. (PEMEX, 2009). 19 En 1959, se hace la primera aplicación práctica del balero sellado, del compensador de presión y del sistema de auto contenido de lubricación, lo que proporcionó a los cojinetes de los rodillos la ayuda necesaria para prolongar la vida de la barrena. El más reciente y espectacular progreso llegó en 1969 con la introducción del cojinete de fricción (chumaceras selladas). La duración de este cojinete fue pareja a la de los insertos de tungsteno en la estructura cortadora. Gracias a este adelanto, la vida de la barrena llegó a cuadruplicarse. Las barrenas tricónicas, poseen conos de metal que contienen insertos o dientes maquilados (Figura 2-6) que giran en forma independiente sobre su propio eje, al mismo tiempo que la barrena rota en el fondo del pozo. Cada uno de los conos cuenta con una estructura cortante (dientes de acero resistentes al desgaste, o insertos de carburo de tungsteno) que cortan, trituran, penetran y rompen la roca, dependiendo de la formación. Figura 2-6 Partes de las barrenas triconicas. (PEMEX, 2009) 20 2.7.1.1. Características de las barrenas tricónicas Estas barrenas tienen, de acuerdo a (PEMEX, 2009), tres elementos: Los cortadores (o sean los conos), los cojinetes y el cuerpo. Sin embargo, las barrenas de este tipo sólo tienen dos componentes en cada sección: los cortadores y las piernas. Los cortadores o conos ya terminados se instalan en sus correspondientes piernas y los tres pares de segmentos se sueldan para formar la barrena completa o incluso el cuerpo. Una vez soldados los tres segmentos, la espiga API (rosca macho) es maquinada en el extremo superior. Existen dos tipos de barrenas de acuerdo a la estructura cortadora: Barrenas de dientes de acero, donde los dientes son fundidos y forjados del mismo cuerpo del cono con bordes de compuestos de carburo resistentes al desgaste y barrenas con insertos de carburo de tungsteno en los cuales los insertos son formados por separado y colocados a presión en la superficie de los conos. Las barrenas tricónicas con dientes de acero se utilizan en formaciones blandas con baja resistencia a la compresión. Las que poseen insertos se utilizan para perforar formaciones que van de semiduras a duras semiabrasivas y duras abrasivas. Ver Figura 2-7. 21 Figura 2-7 Tipo de cortadores en barrenas triconicas. (PEMEX, 2009) (Flanco trasero) Cono No. 1 Diente Parcialmente Fila de dientes del calibre biselado Recubrimiento de metal duro del diente Punta de flecha Ranura entre filas Cono No. 3 Cono No.2 Salto de paso Figura 2-8 Componentes y nomenclatura de una barrena triconica de dientes. (PEMEX, 2009) 22 Salto de paso Cono número 1 Inserto de la fila del calibre Filas internas Insertos afilados Cono número 3 Ranura entre filas Cono número 2 Figura 2-9 Nomenclatura de conos de barrenas de insertos. (PEMEX, 2009) 23 Estructura cortadora Los elementos cortadores de las barrenas tricónicas son hileras circunferenciales de dientes que sobresalen de los alrededores de cada cono y que se entrelazan con las hileras de dientes de los conos adyacentes a manera de engranes. Estos se maquinan a partir de forjas de acero (en el caso de las barrenas de dientes fresados. Figura 2-8) o se prefabrican de material más duro de carburo de tungsteno y los cortadores se insertan en cavidades maquinadas en los conos (como ocurre en las barrenas de insertos). Figura 2-9 Los dientes pueden ser de gran variedad de formas y tamaños, según sea la aplicación a la cual se destine la barrena. Su función es la de moler y/o excavar la roca a medida que gira la barrena. Figura 2-10. La acción de moler se debe al alto peso que se aplica sobre la barrena y que hace penetrar los dientes en la formación a medida que giran los conos. La acción de excavar se debe a la oblicuidad de los conos, la cual impide que giren alrededor de sus ejes (centros reales). Si las fuerzas predominantes hacen que los conos giren alrededor de un eje que no sea el suyo propio, o sea alrededor del eje geométrico de rotación, ocasionalmente los conos de la barrena resbalan o arrastran en el fondo del pozo generando así un mecanismo de corte por arrastre, el cual se suma al efecto de mole. 24 Características de los conos e insertos En general, el cono No.1 normalmente contiene el elemento de corte más céntrico. En algunas barrenas, (PEMEX, 2010), ambos, los conos No.1 y No.3, parecen tener en el elemento de corte más céntrico. Blandas Medias a Duras Blandas a Medias Duras Figura 2-10 Forma de insertos de carburo de tungsteno: Filas internas. (PEMEX, 2010) En este caso, el cono con la mayor distancia entre las filas A y B es el cono No.1. Los conos No.2 y No.3 siguen en dirección del movimiento de las manecillas del reloj. 1. El Carburo de Tungsteno provee resistencia al desgaste. 2. Uno de los materiales más duros conocido por el hombre. 3. Sin embargo, es estructuralmente débil. 4. Cobalto provee resistencia al impacto. 5. Cobalto típicamente 6 a 16% en peso. 6. Los cojinetes (baleros) y sellos Los cojinetes son, según (PEMEX, 2010), estructuras que funcionan como un eje alrededor de los cuales giran los conos. Estos elementos son diseñados tomando en cuenta la velocidad de rotación (RPM) y el peso sobre la barrena (WOB). 25 El sello generalmente es un elastómero el cual no permite el contacto entre el fluido de perforación y la parte interna del cono. Generalmente cuenta con partes reforzadas de diferente material para poder resistir el desgaste producido por la rotación del cono. Los cojinetes para barrena de primera calidad (tipo "Premium") son sellados y lubricados, para asegurar su más larga duración efectiva bajo condiciones adversas pozo abajo. Dentro del cono se encuentra un sistema de retención formado por balineros, las cuales evitan que el cono se salga de la parte superior de la barrena. Estas balineras son ingresadas al momento de ensamblar la barrena. Se ha diseñado de modo tal que los elementos de los cojinetes reciben la carga uniformemente, cosa que permite usar altas velocidades de rotación y aplicar altos pesos sobre la barrena. Existen varios tipos de cojinetes. Estos pueden ser: • Cojinete de Rodillos: Los cojinetes de rodillos soportan grandes pesos sobre barrena y bajas revoluciones por minuto puesto que las cargas se distribuyen de manera puntual en los rodillos. Estos cojinetes se utilizan en tamaños de barrenas superiores a 12 ¼. • Cojinete de Fricción: Los cojinetes de fricción soportan altas revoluciones por minuto y bajos pesos sobre la barrena debido a que las cargas se distribuyen de manera uniforme en la superficie del cojinete. (Figura 2-11) 26 Cojinete de Rodillos Cojinete de Fricción Figura 2-11 Tipo de Cojinetes (PEMEX, 2010) 27 Sistema de rodamiento y lubricación Por su sistema de rodamiento las barrenas pueden ser de baleros estándar, de baleros sellados y de chumaceras. (Figura 2-12). Figura 2-12 Tipos de baleros. (PEMEX, 2009) Los cojinetes le permiten a los conos girar alrededor del cuerpo de la barrena. (PEMEX, 2009). Los cojinetes para barrena de primera calidad (tipo "Premium") son sellados y 28 lubricados, para asegurar su más larga duración efectiva bajo condiciones adversas pozo abajo. Se usan primordialmente en el intervalo o trecho inicial del pozo, en el cual el viaje redondo de la sarta es de corta duración y en el que las altas velocidades de rotación son deseables. Actualmente, la barrena "Premium" más común es la del cojinete sellado. Estos cojinetes carecen de rodillos y consisten, básicamente, en una espiga maciza que encaja en la superficie interior de cada cono o en un buje situado entre el cono y el cojinete. Se ha diseñado de modo tal que los elementos de los cojinetes reciben la carga uniformemente, cosa que permite usar altas velocidades de rotación y aplicar altos pesos sobre la barrena. Dentro del cuerpo de la barrena hay un depósito sellado con grasa, desde el cual se lubrican los cojinetes. Almacén de grasa Como su nombre lo indica, este elemento permite almacenar la grasa que sirve como lubricante al cojinete y al sistema interno del cono. El objetivo de este almacén es proveer el lubricante al interior del cono, el cual es movido dentro de la barrena por diferencial de presión. Cuando existe un cambio de presión dentro de la barrena, se acciona un sello interno que permite el desplazamiento de la grasa. Físicamente, el almacén de grasa se encuentra en la parte inferior de la pierna de la barrena junto con el compensador de presión conectado por un canal hacia el cojinete (Figura 2-13). 29 Figura 2-13 Almacen de grasa. (PEMEX, 2009) El cuerpo de la barrena Al cuerpo de la barrena (de acero, de tres forjas separadas), se le puede poner un revestimiento más resistente a la erosión. En el extremo de la barrena está la espiga de norma API para conectarla con la sarta de perforación. El cuerpo tiene también boquillas situados entre cono y cono, las cuales descargan el lodo de perforación que limpia y enfría la barrena. Mecanismos de corte de las barrenas tricónicas El mecanismo principal de ataque de las barrenas tricónicas, ya sea de dientes maquinados o insertos, es de trituración por impacto. Este ataque causa que la roca falle por compresión. (Figura 2.14). El desplazamiento o excentricidad del cono y la forma del mismo (Figura 2.15), provocan que los conos dejen de girar periódicamente a medida que gira la barrena. 30 Como resultado, las estructuras cortantes se deslizan en el fondo del pozo y raspan la formación. Las barrenas para formaciones blandas utilizan estructuras de corte más largas con ángulos de desplazamiento en los conos que reducen el movimiento de rotación, los cortadores cortos en los conos que giran más, provocan una acción de trituración en las formaciones duras. Figura 2-14 Fallo de la roca por compresión. (PEMEX, 2009) Figura 2-15 Desplazamiento o excentricidad de los conos. (PEMEX, 2009) 31 2.7.2. Principio de diseño Las barrenas tricónicas (PEMEX, 2009), tienen 3 conos cortadores que giran sobre su eje de manera excéntrica al encontrarse colocados de manera descentrada. El desplazamiento o excentricidad del cono y la forma del mismo, provocan que los conos dejen de girar periódicamente a medida que gira la barrena. 2.7.3. Descentrado de la barrena (“Bit Offset”) La excentricidad (“Offset”), es la distancia horizontal entre los ejes de la barrena y un plano vertical a través de los ejes del muñón. La Smith Tool (Herramienta de forjado), mide el “Offset” (Contrabalance, contra peso), en pulgadas de: 1) Formaciones muy blandas (agresivas) - típicamente 3/8” 2) Formaciones muy duras - típicamente 1/32” Las barrenas de tricónicas modernas que se emplean en las formaciones blandas tienen sus conos desalineados (Figura 2-16). La alineación descentrada, o excéntrica de los conos, causa que los dientes raspen y excaven a la formación según giran los conos en el fondo del hoyo; la cantidad que raspan depende de la magnitud de la desalineación del cono. Las barrenas diseñadas para las formaciones más blandas, con el menor número de características abrasivas, tienen el mayor grado de excentricidad de los conos. 32 Figura 2-16 Angulo de excentricidad de los conos. (PEMEX, 2009) 2.7.4. Código IADC para identificación de barrenas tricónicas de diferentes fabricantes y tipo de formación La Asociación Internacional de Contratistas de Perforación (por sus siglas en inglés, IADC), proporciona un método de clasificación de las barrenas tricónicas, con el cual se nombra de una manera estándar cada barrena (Tabla 2-1). El sistema de clasificación permite hacer comparaciones entre los tipos de barrenas que ofrecen los fabricantes. (Tabla 2-2) La clasificación se basa en un código de tres caracteres numéricos. 33 Como ejemplo en la siguiente tabla No. 1 describiremos un tipo de barrenas correspondientes a tres dígitos. Si se tiene una barrena de insertos tipo 527 1. Primer Carácter (Serie de la estructura cortadora 1-8). Los caracteres de esta serie indican la dureza de la formación, así como también el tipo de estructura de corte la barrena, ya sea dientes o insertos. Las series del 1 al 3 indican qué barrena tiene dientes de acero. La serie del 4 al 8 indica que la barrena tiene insertos de carburo de tungsteno (TCI). Se considera que en la serie 1 la formación será muy blanda, aumentando hasta la serie 8, en donde la formación será muy dura. El primer dígito identifica el sistema de corte, en este caso tenemos una barrena de dientes de inserto para formación blanda 2. Segundo Carácter (Tipos de estructura cortadora). El segundo carácter presenta una clasificación de dureza dentro de la dureza definida anteriormente. Cada serie está dividida en cuatro tipos en la mayoría de los casos. El 1 indica que es una formación muy blanda, hasta el 4 que indica una formación muy dura El segundo dígito nos da a conocer el grado de dureza de la formación, y aquí corresponde a una medio suave. 3. Tercer Carácter (Cojinete/ Calibre). Este carácter indica una descripción interna y externa de la barrena. Hace referencia al diseño del cojinete y a la protección del calibre. Está dividido en siete categorías: 1) Cojinete de rodillo estándar no sellado 34 2) Cojinete de rodillo enfriado con aire. 3) Cojinete de rodillo con calibre protegido. 4) Cojinete de rodillo sellado. 5) Cojinete de rodillo sellado con calibre protegido. 6) Cojinete de fricción sellado. 7) Cojinete de fricción sellado con calibre protegido. El tercer dígito corresponde al sistema de rodamiento, siendo para esta barrena, de chumacera sellada y protección al calibre. 35 Tabla 2-1 Códigos IADC de barrenas triconicas para identificar tipos de formaciones (IADC, 2009) 1er. dígito 3er dígito Sistema de Rodamiento 6 7 8 9 Chumacera sellada y protección al calibre Para perforación direccional Otros Insertos 5 Chumacera sellada Suave Medio suave Medio dura Dura Suave Medio suave Medio dura Dura Suave 4 Balero sellado y protección al calibre 1 Dientes de acero 2 2 para formación 3 media 4 1 Dientes de acero 2 3 para formación 3 dura 4 1 Insertos para 2 4 formación muy 3 blanda 4 1 Insertos para 2 5 formación blanda 3 4 1 Insertos para 2 6 formación media 3 4 1 Insertos para 2 7 formación dura 3 4 1 Insertos para 2 8 formación extra 3 dura 4 Dura 3 Balero sellado y auto lubricante Suave Medio suave Medio dura 2 Protección al calibre y balero estándar 1 Dientes de acero 2 1 para formación 3 blanda Dientes de acero 4 1 Toberas aire/lodo y balero estándar Dureza Toberas para lodo y baleros estándar Sistema de corte 2do. dígito Medio suave Medio dura Dura Suave Medio suave Medio dura Dura Suave Medio suave Medio dura Dura Suave Medio suave Medio dura Dura Suave Medio suave Medio dura Dura 36 Figura 2-17 Códigos IADC de barrenas tricónicas para identificar tipo de formaciones. (IADC, 2009) 37 Explicación de las designaciones de SUFIJOS QUE FORMAN PARTE DEL NOTA: Las características de las barrenas REED. NOMBRE DE BARRENAS REED Barrenas que aparecen en el PREFIJO: A = Insertos con Forma de Formón EHP = Rendimiento Optimizado, C = Jet (Chorro) Central cuadro se basan en los datos Cojinetes de Anillos Roscados de Chumacera y Sistema Hidráulico D = Conjuntos de Diamantes en el Talón Mudpick HP = Cojinetes de Chumacera de disponibles publicados por los respectivos fabricantes. El representante del fabricante más cercano a Ud. suministrarte datos específicos G = Conjuntos de Carburo de para su región. Tungsteno en Barrena de Dientes de Primera (Tipo "Premium") Acero S = Barrena de Rodillos con Cojinetes H = Insertos con Forma del Formón en Sellados Diseños 417-517 con Inclinación de 3 Y = Barrena de Rodillos con Cojinetes grados No Sellados JA= Barrena de Jets (Chorros) para MHP = "Premium" Barrena con de Sellos Cojinetes de Circulación con Aire Alta Velocidad K = Insertos de Carburo de Tungsteno en el Faldón para Reducir el Desgaste JA = Mecha de Rodillos de Cojinetes puede y Proteger el Sello con Sellos de Alta Velocidad L = Placas de Acero con Insertos de Carburo de Tungsteno Soldados al Cuerpo de la Barrena. M = Sistema Hidráulico Mudpick II X = Vanadones Especiales de la Estructura de Corte que Pueden Vartar Según Sea el Tipo de Mecha Figura 2-18 Códigos IADC de barrenas tricónicas para identificar tipo de formaciones.(IADC, 2009) 38 2.8. Barrenas de cortadores fijos Las barrenas de cortadores fijos, a diferencia de las tricónicas no cuentan con partes móviles. Estas cuentan con cortadores planos en forma de pastilla montados sobre aletas fabricadas del mismo cuerpo de la barrena. Este tipo de barrenas es altamente efectivo para trabajar durante una gran cantidad de horas. 2.8.1. Clasificación de la barrena de cortadores fijos Existen varios tipos de barrenas de cortadores fijos (Figura 2-18); la mayoría están formadas por cuerpos de carburo de tungsteno con cortadores de diamante Policristalino compacto (PDC). Aunque también existen las de cuerpo de acero con cortadores de PDC y las barrenas de cuerpo de carburo de tungsteno y PDC con cortadores de diamantes naturales o impregnados. Las barrenas de cortadores fijos son cuerpos compactos sin partes móviles, fabricadas de diamantes naturales o sintéticos e incrustados parcialmente en su superficie inferior y lateral. Trituran la formación por fricción o arrastre (esfuerzos de corte). (Figura 2-19). Figura 2-19 Tipo de corte para cortadores fijos. (PEMEX, 2009) 39 De acuerdo al material de los cortadores se dividen en: 1. Barrenas de diamante natural 2. Barrenas de diamante Térmicamente estable (TSP) 3. Barrenas compactas de diamante Policristalino (PDC) Los tipos de cortadores fijos pueden ser: PDC y diamante, como se muestra en la Figura 2-20. Tipos de Brocas PDC Tipos de Brocas Diamante Figura 2-20 Tipos de cortadores fijos. (PEMEX, 2009) 40 2.8.2. Clasificación de acuerdo al material del cuerpo 1. Barrenas de cuerpo de acero Las barrenas de cuerpo de acero, las cuales son más resistentes que las de cuerpo de matriz a las altas cargas de impacto y de torsión. El acero es por eso el material preferido para mechas de cola de pescado de alta densidad de cortadores y también para las que se usan en pozos de diámetro grande. Más aún, con las barrenas grandes de cuerpo de acero se evitan los considerables problemas de fabricación que ocasiona la fundición de cuerpos de matriz para barrenas de diámetros grandes. Puesto que la forma del cuerpo se labra en tornos controlados por computadora, los complejos detalles se pueden repetir continuamente; y las cavidades para instalar los conjuntos de cortadores se pueden maquinar bajo estrechas tolerancias, cosa que permite instalarlos por interferencia. La espiga (rosca macho) API que conecta la barrenas con la sarta de perforación se maquina directamente en el extremo del cuerpo de acero. La desventaja principal del cuerpo de acero es que es menos resistente a la erosión que el cuerpo de matriz y, consiguientemente, más susceptible de dañarse por erosión con fluidos de perforación abrasivos. Para combatir ese problema, a las áreas de la barrena más propensa a desgastarse se les aplica recubrimiento de carburo de tungsteno. 41 2. Barrenas de cuerpo de matriz Las barrenas de cuerpo de matriz se fabrican por el proceso de fundición, durante el cual se infiltran partículas de carburo de tungsteno pulverizado en la aleación aglutinadora que se funde alrdedor de un núcleo de acero. Figura 2-21 Barrenas PDC con cuerpo de acero. (PEMEX, 2009) 42 La aleación derretida recubre y aglutina las partículas de carburo de tungsteno y facilita la unión metalúrgica de la corona de la matriz o capa exterior con el núcleo interno de acero. La matriz es más quebradiza que el acero, cosa que debe tenerse en cuenta cuando se diseña la forma de la barrena. El carburo de tungsteno es mucho más resistente a la erosión que el acero. Por eso, las barrenas de cuerpo de matriz son frecuentemente las favoritas cuando se requiere alto caballaje de fuerza por pulgada cuadrada y cuando la barrena debe perforar por muchas horas para que su aplicación sea económica. Figura 2-22 Barrea PDC con cuerpo de matriz. (PEMEX, 2009) 43 2.8.3. Clasificación de acuerdo al material de los cortadores 1) Barrenas de diamante natural Las barrenas de diamante natural tienen un cuerpo fijo cuyo material puede ser de matriz o de acero. Su tipo de corte es de diamante natural (el diamante es el material más duro hasta ahora conocido) incrustado en el cuerpo de la barrena. El uso de estas barrenas es limitado en la actualidad, salvo en casos especiales para perforar formaciones muy duras y abrasivas. Figura 2-23 Barrenas de diamante natural, TSP y compacta. (PEMEX, 2009) 2) Barrenas de diamante térmicamente estable (TSP) Las barrenas térmicamente estable (TSP). Son usadas para perforar rocas duras, por ejemplo caliza dura, basalto y arenas finas duras, entre otras. 3) Barrenas compacta de diamante Policristalino (PDC) Las barrenas PDC pertenecen al conjunto de barrenas de diamante con cuerpo sólido y cortadores fijos. 44 Su diseño de cortadores está hecho con diamante sintético en forma de pastillas (compacto de diamante), montadas en el cuerpo de los cortadores de la barrena, pero a diferencia de las barrenas de diamante natural y las TSP, su diseño hidráulico se realiza con sistema de toberas para lodo, al igual que las barrenas tricónicas. Este tipo de barrenas es el más utilizado en la actualidad para la perforación de pozos petroleros. (Figura 2-21). Existe un cuarto tipo de barrenas llamadas híbridas, las cuales combinan la tecnología del PDC y del diamante natural. 2.8.4. Cortadores Dependiendo de la forma de la barrena, la ubicación de sus cortadores será la que a continuación se esquematiza. C - Cone (Cono) S - Shoulder (Hombro) G - Gauge (Calibre) N - Nose (Nariz) T - Taper (Flanco) Figura 2-24 Ubicación de los cortadores dependiendo de su forma. (PEMEX, 2009) 45 2.8.5. Tecnología de los cortadores 1) Composición de los diamantes El diamante es una de las dos formas estables del carbón cristalino. La otra es el grafito. Las propiedades de uno y otro son tan diferentes que cualquiera podría creer que esos dos materiales no están relacionados entre sí. 2) Propiedades del diamante y del grafito El grafito, según (López, 2012), es un elemento químico negro, blando y refractario que frecuentemente se usa como lubricante y de base para las minas de los lápices. Las propiedades del diamante natural son diametralmente opuestas: es extremadamente duro, buen conductor térmico, transparente en su forma más pura y muy abrasivo. Es también un excelente aislante de la electricidad-- comparado con el grafito, el cual es conductor eléctrico. Del mismo átomo de carbono, pues, existen dos materiales muy diferentes, la disparidad de sus propiedades se debe a las diferencias de los enlaces químicos de uno y otro. La estructura del grafito es de placas paralelas de átomos dispuestos en forma hexagonal con enlaces relativamente débiles. Ese tipo de estructura permite que las placas se deslicen entre sí, lo cual explica por qué el grafito es lubricante. La estructura del diamante es maciza. Consiste en átomos dispuestos en forma de tetraedros, sin débiles enlaces de electrones, cosa que le imparte excelente aptitud aislante. En términos generales, el diamante tiene muchas propiedades superiores a las de otras substancias. Los singulares atributos del diamante lo hacen extremadamente útil en gran variedad de operaciones industriales, especialmente las relacionadas con la 46 remoción de materiales, tales como las de taladrar, esmerilar y pulir. Sus propiedades claves son: A) Dureza: El diamante es el material más duro que conocemos. Es diez veces más duro que el acero y dos veces más duro que el carburo de tungsteno. B) Resistencia al desgaste. El diamante es el material conocido más resistente al desgaste. Su resistencia es unas diez veces más alta que la del carburo de tungsteno. C) Resistencia a la compresión. El diamante es el material conocido más resistente a la compresión. Es 20 veces más fuerte que el granito. D) Módulo de elasticidad. El módulo de elasticidad del diamante es el más alto que el de cualquier otro material dos veces más alto que el del carburo de tungsteno. E) Coeficiente de fricción. El coeficiente de fricción del diamante es más bajo que el de cualquier otro material conocido y de ahí que sea aún más "resbaladizo" que el Teflón. F) Conductividad térmica. El diamante es mejor conductor del calor que cualquier otro material. Disipa el calor extremadamente aprisa, siempre que esté en contacto con un material apropiado que lo absorba. 47 2.9. Perfil de la barrena El perfil de la barrena, (López, 2012), se refiere a qué tan altos o bajos están los cortadores de la nariz con respecto al gauge (Figura 2-25). A diferencia de las barrenas de conos, las cuales cuentan con perfiles muy similares, las barrenas de cortadores fijos cuentan con cuatro tipos principales. Cada uno de estos es utilizado para obtener un cierto resultado durante la perforación y debe ser escogido con cuidado. Las barrenas con un perfil parabólico largo y medio son utilizadas principalmente en pozos verticales, mientras que las barrenas con el perfil parabólico corto y perfil plano son utilizadas con mayor frecuencia en la perforación de pozos direccionales. Figura 2-25 Tipos de perfiles de cortadores fijos. (López, 2012) 48 2.9.1. Calibre o Gauge En una barrena, el calibre es, de acuerdo a (Halliburton, 2007).referido a la parte más baja de la aleta y está encargada de darle estabilidad a las aletas. Existen diferentes tamaños para el calibre (Figura 2-25), esto depende de su uso (tipo de pozo a perforar) y tamaño de la misma, ya que mientras mayor sea el diámetro de la barrena mayor podrá ser la longitud del gauge. En esta zona de la barrena es posible la localización de cortadores de PDC y/o de protección adicional formada por pastillas de PDC adheridas al costado del calibre. Estas características dependen de la aplicación a la que será sometida. Las barrenas con calibres muy largos son utilizadas principalmente en pozos verticales y las de calibres cortos en pozos direccionales, aunque esto no es una regla, ya que se tiene que observar en conjunto con esta característica el perfil de la barrena. Figura 2-25 Tipos de calibres en barrenas de cortadores fijos (Halliburton, 2007) 2.9.2. Mecánica de corte de barrenas de cortadores fijos Las barrenas son clasificadas de acuerdo con su mecanismo de corte a la roca en dos tipos: tricónicas y de cortadores fijos. A diferencia de las barrenas tricónicas cuyo mecanismo principal de ataque, ya sea de dientes maquinados o insertos, es la 49 trituración por impacto. Lo que causa que la roca falle por compresión. (Fig. 2-27). Las barrenas de cortadores fijos en cambio tienen un mecanismo de corte por raspado de la roca que la hace fallar por esfuerzos de corte como se representa en la figura 2-28. Figura 2-27 La roca falla por esfuerzo compresivo. (PEMEX, 2009) Figura 2-28 Corte de raspado. (PEMEX, 2009) La barrena PDC es, de acuerdo a (Halliburton, 2007), un dispositivo mecánico diseñado para transmitir energía a fin de perforar cizallando la roca. La perforación es rápida por lo que se requiere menos energía que la utilizada por las barrenas que necesitan grandes cargas y que ocasionan fallas por compresión en las formaciones. Las barrenas PDC perforan, cortando la formación por fuerza cizallante, bastante parecida a la acción cortante de un torno. Las cargas compresivas verticales causan que 50 la roca falle deslizándose a lo largo de un plano de falla de aproximadamente 4º a horizontal. Las barrenas de diamante natural y las impregnadas de diamante perforan lentamente pulverizando la roca, lo que hace que ambas requieran una gran carga sobre la barrena y altos esfuerzos de torsión (torque). Estas barrenas deben ser operadas a altas RPM para que su funcionamiento sea óptimo. En cuanto a las híbridas, éstas combinan los insertos impregnados de diamante natural con los PDC. Cuando las barrenas híbridas están nuevas, los insertos impregnados de diamante no hacen contacto con la formación y las barrenas se desempeñan como barrenas PDC. A medida que los cortadores de PDC se desgastan con las formaciones duras, los insertos de diamante penetran en la formación. (Fig. 2-29). La acción cortadora de una barrena, juega un papel fundamental en la cantidad de energía requerida para perforar a través de una formación dada. Esta característica es generalmente presentada en término de “energía específica”, la cual se define como la cantidad de energía requerida para cortar una unidad de volumen de formación. Una barrena que hace fallar la roca por acción cizallante directa, antes que utilizar altas cargas compresivas para causar que la roca falle por cizallamiento a lo largo de su plano de falla natural, tiene una energía específica más baja. Como regla general, la fuerza cortante es aproximadamente un medio de la fuerza compresiva. Sin embargo esta relación puede variar, dependiendo del el tipo específico de roca. 51 Figura 2-29 Tipos de barrenas de cortadores fijos. (PEMEX, 2009) 2.9.3. Clasificación de la barrena de cortadores Fijos (PDC) Al contrario de las barrenas de conos, no existe un sistema uniforme de clasificación que relaciones el tipo de barrena con la aplicación. Los códigos de la IADC para clasificar barrenas de cortadores fijos, únicamente tienen la intención de proveer los medios para caracterizar de forma general su apariencia física. Dos barrenas con un código de IADC similar o incluso igual, podrían tener capacidades de desempeño significativamente diferentes. La intención de establecer códigos en común para las barrenas de perforación de cortadores fijos es la de ayudar al usuario a evaluar y comparar varias barrenas en lo que respecta a diseño, prácticas de operación y rendimiento, así como para facilitar la selección final. 52 La clasificación se representa mediante un código de cuatro cifras: Los cuatro caracteres describen el material del cuerpo, densidad del cortador, tamaño y tipo del cortador y el perfil de la barrena, respectivamente. 1) Material del cuerpo S= (PDC) Acero M= (PDC) Matriz T= (TSP) MATRIZ 1. D= (DIAMANTE) Primer Carácter (Tipo de cuerpo de la barrena). En el primer carácter se muestra el material del que está fabricada la barrena. Con una “M” si es de matriz, y con una “S” si es de acero. 2. Segundo Carácter (Dureza de la formación). El segundo carácter presenta la dureza de formación. La dureza va desde el 1 que indica que es una formación muy blanda, hasta el 7 que indica que se trata de una formación muy dura. 3. Tercer Carácter (Tamaño y tipo de cortador). Este carácter indica el tipo de cortador y el diámetro de las pastillas de PDC. Esta va desde durezas de formaciones muy blandas a medias. De las durezas de formaciones medias-duras a extremadamente duras ya no es utilizada la pastilla de PDC. 4. Cuarto Carácter (Perfil de la barrena). Muestra el perfil de la barrena. Se utiliza el 1 para perfil plano, hasta el 4 que es el perfil parabólico largo. 53 1er CARÁCTER 2do CARÁCTER 3er CARÁCTER DENSIDAD 4to CARÁCTER TAMAÑO MUY MUY LIGERO DENSO LIGERO DENSO PERFIL FRL CUERPO >24mm 14-24mm <14mm COLA DE PESCADO O PLANA M PDC MATRIZ 1 2 3 4 1 2 3 4 1 S PED ACERO 1 2 3 4 1 2 3 4 1 Figura 2-30 Clasificación IADC para barrenas de cortadores fijos (IADC, 2009) 54 CORTO MEDIO LARGO 2 2 3 3 4 4 1er CARÁCTER 2do CARÁCTER CUERPO 3er CARÁCTER FORMACION 5 6 7 Media Medianamente dura Dura Extremadamente dura 3 PDC, 13 milímetros 4 PDC, 8 milímetros 2 PDC, 19 milímetros 3 PDC, 13 milímetros 4 PDC, 8 milímetros 2 PDC, 19 milímetros 3 PDC, 13 milímetros 4 PDC, 8 milímetros 2 PDC, 19 milímetros 3 PDC, 13 milímetros 4 PDC, 8 milímetros 1 Diamante natural 2 TSP 3 Combinación 1 Diamante natural 2 TSP 3 Combinación 1 Diamante natural 4 Impregnada de diamante Figura 2-31 Clasificación IADC para barrenas de cortadores fijos (IADC, 2009) Figura 2-31 Clasificación IADC para barrenas de cortadores fijos (IADC, 2009) 55 4.- Perfil Parabólico Largo "S" ACERO "M" MATRIZ 4 Blanda a media PDC, 19 milímetros 3.- Perfil Parabólico Medio 3 Blanda 2 PERFIL 2.- Perfil Parabólico Corto 2 Muy blanda TAMAÑO 1.- Perfil Plano 1 4to CARÁCTER Tabla 2-2 Relación de los mecanismos de perforación frente a los tipos de barrena. (PEMEX, 2011) Mecanismo de perforación vs Tipo de barrena Rayado y raspado Cono dentado Cincelado y triturado Inserto Cizallamiento PDC Surcos Diamante natural Molienda Diamante impregnado 2.10. Costos El costo por metro perforado por una barrena determinada, de acuerdo a (PEMEX, 1995), se puede calcular usando la ecuación 1: != $ + & ( ( + )) + Ecuación 1 Donde: C= Costo por metro en pesos B= Costo de la barrena en pesos E= Costo del equipo por hora en pesos T= Tiempo que dura la barrena perforando en horas t= Tiempo empleado para cambiar la barrena (viaje redondo) en horas M= Intervalo perforado por la barrena en metros 56 El factor determinante en la selección de los tipos de barrena y de la estructura de sus baleros, es el costo mínimo por metro. Para determinar el rendimiento requerido de otro tipo de barrena, para obtener el mismo costo por metro, se puede usar la ecuación 2. (! = $! + &) !, − & Ecuación 2 Donde: T2= Tiempo en horas que debe perforar la barrena que se va a usar, para obtener el mismo costo por metro B2= Costo en pesos de la barrena que se va a usar E= Costo de operación del equipo por hora en pesos t= Tiempo para cambiar la barrena (viaje redondo) en horas C= Costo por metro perforado de la barrena anterior en pesos V= Velocidad de penetración supuesta para la barrena que se va a usar en metros por hora Se pueden usar también las siguientes fórmulas, dependiendo si las velocidades de penetración son iguales o diferentes entre sí: ./0/ ," = ,! (! = Ecuación 3 (" ($! + &)) $" + &) 57 ./0/ ," ≠ ,! Ecuación 4 $! + &) ,! (! = $" + &) 1 1 2 + 3 + & 2, − , 3 " " ! Para las ecuaciones 2, 3 y 4 M2 = V2T2 Donde: T2= Tiempo en horas que debe durar perforando la barrena que se ba a usar T1= Tiempo en horas que duró perforando la barrena anterior B2= Costo en pesos de la barrena que se va a usar B1= Costo en pesos de la barrena anterior V2= Velocidad de penetración en metros/hora, que se estima para la barrena que se va a meter V1= Velocidad de penetración en metros/hora, de la barrena anterior M2= Metraje que deberá perforar la barrena que se va a usar M1= Metraje que perforó la barrena anterior E= Costo en pesos de operación del equipo de perforación t= Tiempo en horas para cambiar la barrena (viaje redondo) 58 La ecuación 2 se desarrolló de la siguiente manera: Se tomó la ecuación 1 != $ + & ( ( + )) + Y se multiplicaron ambos lados de la ecuación por T: !( = $ + & (( + )) $ + &( + &) = + , ( !(, = $ + &( + &) !(, + &( = $ + &) ((!, − &) = $ + &) (= $ + &) !, − & La ecuación 3 se desarrolló de la siguiente manera: Para costos iguales y velocidades de penetración iguales: C1 = C2 y V1 = V2 $" + & ((" + )) $! + &((! + )) = +" +! Por definición: +" +! = ó +" (! = +! (" (" (! $" + &(" + &) $! + &(! + &) = +" +! +! $" = +! $(" 670 87 9:; é=)7= )é0>?@7= =; A/@A;8/@ B 9:;C/ /=í: +! $" + +! &) = +" $! + +" &) +! ( $" + &) ) = +" ( $! + &)) 59 +! = Pero, +! = #! %" #" , +" ( $! + &)) $" + &) por lo que: (! +" +" ( $! + &)) = (" $" + &) (! = (" ( $! + &) ) $" + &) Para el desarrollo de la ecuación 4 se realizó lo siguiente: Para costos iguales y velocidades de penetración diferentes: C 1 = C 2 ; V1 ≠ V2 != $+&((+)) ; + = ,( + != != $ + &( + &) ,( $ + &) & $ + &) & + = + ,( , + , Haciendo C1 = C2 , tenemos: $" + &) & $! + &) & + = + +" ," ,! (! ,! $" + &) & & $! + &) + − = +" ," ,! ,! (! $" + &) 1 1 $! + &) +& G − H= +" ," ,! ,! (! 60 $! + &) ,! (! = $ + &) 1 1 2 " + 3 + & 2, − , 3 " " ! (! = +! = +! ,! $! + &) $ + &) 1 1 2 " + 3 + & 2, − , 3 " " ! 2.11. Selección de barrenas por correlación La selección de barrenas por correlación se inicia tomando como base la información de los parámetros de operación de pozos perforados, los cuales pueden ser utilizados como pozos de correlación. Usando la información derivada de ellos, es posible determinar las características que deberá poseer la barrena para poder tener un buen desempeño durante su operación. Para seleccionar una barrena a través de éste método, es necesario construir un perfil de comportamiento dinámico de la barrena en función de la litología y el diseño del pozo. Éste es un proceso relativamente sencillo, pero el buen uso de éste método depende de la persona encargada de realizarlo y de la información disponible. El proceso de selección por correlación, generalmente es usado para pozos de desarrollo, y aunque podría ser utilizado para pozos exploratorios, éste método no sería de mucha ayuda y podría resultar contraproducente, ya que es posible que los pozos más cercanos, estén a varios kilómetros de distancia. 61 Éste proceso involucra conocimiento y análisis de diversas situaciones, herramientas y procedimientos para poder realizar la selección óptima de las barrenas. (De la Torre, 2009). 2.11.1. Estado mecánico del pozo a perforar El estado mecánico del pozo, es una síntesis del programa de perforación, en el cual es posible observar las formaciones que se espera perforar, la profundidad a la que se encuentran las diferentes formaciones, el survey o programa direccional que se planea ejecutar (si es que existe), características mecánicas y geométricas de la TR (tubería de revestimiento), profundidad de asentamiento de las TR, número de etapas y el diámetro de barrena que se requiere. La litología, como se vio con anterioridad, es lo primero que hay que revisar para poder tener una primera idea de las características que debe tener la barrena para poder generar los mejores resultados posibles, ocasionándole el menor daño. En cuanto a la profundidad de desarrollo de cada etapa, si resulta ser larga la corrida, es posible que se necesite una barrena con características especiales, dependiendo del tipo de formaciones que se espera perforar, lo que posiblemente disminuiría la ROP, o la necesidad de perforar éste intervalo en dos o más corridas. (PEMEX, 2006). 2.12. Barrenas utilizadas en pozos de correlación La información generada en pozos cercanos al pozo a desarrollar, es utilizada para definir perfiles litológicos, cambios de litología, parámetros de perforación, tipo de barrena y en ocasiones, sus características. Para poder tener una idea más clara de la barrena que podría funcionar en ese pozo, es necesario observar y analizar las barrenas utilizadas en los pozos vecinos. 62 Además de éste parámetro, el reporte de desgaste de las barrenas de los pozos de correlación, son de utilidad para la obtención de información de la litología y a decidir algunas de las características de la barrena, ya que si las barrenas en los pozos de correlación, terminaron muy dañadas, es posible que la formación sea más dura de lo esperado originalmente. Este aspecto debe ser verificado con los reportes de operación para determinar si las características operacionales como el peso sobre la barrena y las RPM no excedieron lo establecido en la hoja técnica de la barrena. El tipo de barrenas utilizadas en cada etapa de los pozos de correlación sirve de guía en la selección de las nuevas barrenas, ya que se puede ver el número de aletas y diámetro de los cortadores que se utilizaron, lo cual reduce el análisis, permitiendo utilizar ésta información como base en el estudio. (PEMEX, 2006). 63 CAPÍTULO III METODOLOGÍA 3.1. Introducción Con respecto a la información contenida, se determinó un total de 45 tipos de barrenas utilizadas durante la perforación de los pozos en el campo de estudio, observando también que se presentaron los más altos registros de penetración, se siguió la metodología siguiente: 3.2. Método evaluativo aplicado (M.E. Longitud total perforada) Con el objetivo de determinar el rendimiento de las barrenas, se han utilizado diferentes parámetros de comparación, como por ejemplo: horas totales de vida útil, longitud total perforada, velocidad de perforación, costo de adquisición de la barrena, etc., sin embargo, no en todos los casos funciona, ya que la actividad de la perforación, la mayoría de los parámetros se encuentran en función de otras, por lo anterior, el empleo de estos parámetros como indicadores, será adecuado solo en casos. El método evaluativo aplicado en este trabajo basa sus resultados en el cálculo del promedio total de metros perforados de cada barrena de acuerdo al tipo y la marca utilizada por pozo. Por ejemplo; si la marca durante la perforación del pozo Teotleco 4 se ocuparon tres barrenas de la marca “OTS M433” en la misma o diferente formación, en las cuales la primera logró un registro de 43 metros en 6.45 horas, la segunda tuvo un registro de 123 metros en 74.34 horas y la tercera obtuvo un registro de 56 metros en 10.24 horas, entonces se suman los registros y se promedian; tomándose este resultado como indicativo de la tasa de penetración de esa marca de barrena. Se puede observar que el método, al promediar resultados no considera, aquellos parámetros aplicados con cada barrena y que afectan directamente la tasa de penetración de esta, tales como el peso sobre la barrena, rpm, densidad del lodo y 64 galones por minutos. Además que no se considera la profundidad a la que hayan operado ni el tipo de formación que hayan perforado. Por lo descrito anteriormente es que este y otros métodos evaluativos, se consideran inadecuados en vista de que solo aplican en algunos casos. Por ejemplo, el método de tasa de penetración aplica al cien por ciento solo en casos individuales de evaluación de cada tipo de barrena, en vista que en este contexto si se consideran todos los parámetros de perforación que hayan intervenido durante la operación de la barrena. Esta metodología no requiere de fórmulas, pero serán incluidas para ser utilizadas si es que se considera necesario. Solo se requiere de la correcta interpretación e inspección visual de la información de los reportes de los pozos del campo, los parámetros de perforación y del impacto ocasionado por las formaciones en la superficie de las barrena. 3.3. Revisión y análisis Esta etapa consiste en analizar los reportes de registros de perforación de barrenas utilizadas en cada uno de los pozos en el campo Teotleco. En un primer análisis se consideraron 13 pozos (Ver Tabla 3-1), bajo los siguientes criterios: a) Tener coordenadas geográficas para su ubicación tanto en superficie como de profundidad b) Profundidad total por arriba de los 5000 metros c) Contar con un registro, estado mecánico o registro de barrenas d) Poseer información sobre cima y base de las formaciones 65 3.4. PM 31/12/06 2006 05/04/08 2008 452 E 1001 6098 403 PM 13/07/08 2008 23/04/09 2009 278.85 E 101 5841 325 PM 29/06/11 2011 21/10/12 2012 475.92 D 11 5978 403 PM 01/07/10 2010 30/01/11 2011 213.94 D 12 6290 403 PM 10/05/11 2011 31/05/12 2012 386.75 D 13 5740 403 PM 28/06/09 2009 30/03/10 2010 275.33 D 14 6045 520 IPC 26/02/11 2011 16/12/11 2011 293.29 D 15 6253 341 PM 07/07/11 2011 19/06/12 2012 348.5 D 16 6140 520 IPC 27/09/12 2012 19/04/13 2013 194.75 D 4 5959 341 PM 22/08/12 2012 04/03/13 2013 181.38 D 42 5890 341 PM 11/05/09 2009 25/11/09 2009 198.43 D 7 6070 341 PM 30/08/10 2010 18/03/11 2011 200.96 D 9 5899 341 PM 08/02/10 2010 23/06/10 2010 136 DIAS 403 AÑO CIA. 5810 TERMINA EQUIPO 1 AÑO PROF E INICIO POZO TEOTLECO MUSPAC Pozos Seleccionados en la primera revisión TIPO ACTIVO Tabla 3-1 Tabulación Ésta parte de la metodología, consiste en reunir en tablas las coordenadas de cada uno de los pozos, previamente seleccionados, cuya información contiene valores numéricos en tres dimensiones (x, y, z), para cada una de las formaciones que se encontraron de manera correspondiente. Estos valores permitirán dibujar los perfiles que presenta cada formación geológica, para lo cual se emplean los softwares AutoCad 3D, Excel. 66 Con el AutoCad 3D, se proyecta, para cada uno de los pozos: a) Trayectoria geométrica b) Valor de la cima y de la base Con el Excel, se obtiene el comportamiento de los perfiles geológicos de las formaciones, los cuales permitirán conocer y constatar, las profundidades alcanzadas por cada una de las barrenas utilizadas por pozo. 3.5. Identificación del número total de barrenas usadas En ésta etapa, se identifica cada una de las barrenas que se utilizaron para perforar cada pozo seleccionado del Campo Teotleco. Dicha selección se realizará asignándole un color de acuerdo a su marca y el resultado de la aplicación del código IADC para la inspección del estatus de cada una de las barrenas mencionadas en la base de datos del Campo Teotleco. (Ver Tabla 1 en el Anexo 1). La base de datos, contiene información de importancia como: ü Características de la barrena ü Rendimiento ü Condiciones de operación ü Tipo de lodo ü Desgaste ü Tipo de sarta 67 3.6. Gráficas de rendimiento de barrena por pozo Para poder graficar los registros de las barrenas usadas por pozo, se procederá a completar las tablas de los tipos de barrenas con los parámetros graficables y que describen las condiciones operacionales con las que estas trabajaron, a saber: la profundidad de inicio de operación de cada barrena, los metros perforados y la ROP o la velocidad de penetración de estas. 3.7. Gráfica panorámica de rendimiento de barrenas Para obtener una gráfica que concentre la información del rendimiento de cada una de las barrenas en el Campo Teotleco, se emplearán los programas computacionales SIOP y Predict. El primero solo puede utilizarse dentro de las instalaciones de PEMEX, cargando la información de manera continua en todas las actividades, operaciones e intervenciones que se realizan tanto en exploración como en perforación y producción. El segundo, es un software cargado generalmente en las laptops de los ingenieros de pozo, dado que con él se pueden realizar predicciones sobre el comportamiento de las operaciones. 3.8. Rendimiento promedio por marca Para el último paso del análisis de rendimiento se procederá a obtener los rendimientos o registros promedio de las barrenas por marcas, descartando los diferentes tipos que estas pudieran tener. Este procedimiento se realizará con la intención de igualar el número de barrenas que se usaron por marca y de este modo hacer equitativa la comparación de registros totales 68 en aquellos casos donde, por ejemplo; se usaron tres barrenas de una marca frente al resultado de la suma de los registros de cinco barrenas de otra. Si se procediera a comparar los registros de estas dos marcas partiendo de la suma de los metros perforados por las barrenas de cada marca, claramente podríamos deducir que la marca con cinco barrenas obtuvo el mejor resultado y nosotros asignarle el primer lugar; lo que sería incorrecto en vista de que, en la comparación, la primer marca se encontraba en desventaja frente a la segunda por dos barrenas de más. Para evitar esta desigualdad, es necesario promediar los resultados de los diferentes tipos de barrenas por marca, para poder hacer comparaciones equitativas que nos permitan distinguir los mejores resultados y por ende; las mejores marcas. 69 CAPÍTULO IV RESULTADOS Y DISCUSIÓN 4.1. Introducción Después de aplicar el método de análisis de los registros de las barrenas empleadas en los pozos antes mencionados del Campo Teotleco, se obtuvieron los resultados que se presentan en Tablas y Gráficas a continuación y que por sí mismos se explican. 4.2. Aplicación de método evaluativo (M. E. Longitud total perforada) En primera parte se procedió a revisar detalladamente los reportes de perforación de cada pozo de estudio; (9 de los 18 que integran el campo), y que se presentan en este proyecto: Teotleco 4, 7, 9, 11, 13, 15, 16, 42 y 1001. (Ver Figuras 4-1 y 4-2). Figura 4-1 Distribución de los pozos del campo Teotleco. (PEMEX, 2009) 70 1980400 PT-12 1980200 Coordenadas del eje "Y" 1980000 1979800 PT-11 PT-14 1979600 1979400 PT-15 PT-01 PT-07 PT-1001 1979200 1979000 471000 PT-42 472000 473000 474000 475000 476000 PT-13 PT-09 477000 Coordenadas del eje "X" Figura 4-2 Distribución de 9 pozos pertenecientes al campo Teotleco 4.3. Revisión y análisis En las Figuras 4-3 y 4-4, se pueden apreciar, los datos referentes a las características de las barrenas (marca, serie, diámetro, toberas etc.), en el formato original de PEP. Las características del desgaste presentado por la barrena a su salida según la nomenclatura de desgaste IADC, está marcada de color rojo, y en color azul los gastos de la nueva barrena a conectar, describiendo todos los pormenores de importancia de la operación. 71 Fecha: 04/06/2013 01:55 Pag. # 13 Cia: PETROLEOS MEXICANOS D IVISION SU R U . O. R EFOR MA PEMEX EXPLORACION PRODUCCION R EPOR T E D IAR IO D E OPER ACION ES D EL: Proyecto: PIN-PTE 2 7 / 10 / 2 0 10 Equipo: 3 4 1 P ozo: TEO TLECO - 7 (DES ) Objetivo: KS Y KM Profund. Prof. Prog. 6122/ 5643 Dias Prog: Desarr. Vertical 00:00 3124 3124 Marca 24:00 3124 3124 Serie 05:00 3124 3124 Diametro Ava/ Ind Ult.Cont. M Prox.Cont. PP Litologí a: Barrenas A 3124 M . 100 % LUT Prox. T R B.L. 7 5"-5391 3148-M 5630 S/ T Long. 36 347.00 1 1.17 NC-50 (P) X WT-50 (C) 1 1.19 NC-50 P) A WT-50 C) 9 82.04 T.P. H.W. 5" T.P. H.W. 5" 12 109.07 T. PERF. 5" OG 182 1822.19 1 5.36 0:00 M ARTILLO 6 1/2 Prom x m COM B. 6 5/8" REG PIÑ- 5 XH CAJ. 1 1.17 Ult. Mts. T.P. H.W. 5" 3 27.03 Costo x m T.P. H.W. 5" 12 109.07 Amp. Inic. COM B. 4 IF (P) X 5 XH 1 0.89 Des. IADC S/CD Nucleos R. Int. Prog. Int.Disp. Obs. Cant. 8 1/ 2 COM BINACION NC-46.NC-50,NC-38.NC-26 PLANO Ac tivida d: (P ER) Inicio: 30/ 08/ 10 Prox. Mov: T EOT LECO 15 10382157 COM B. 6 1/2" 5XH (P)- 4IF (C) Ult. Reg. Desv'n Desp. Hoz.P rof. Vert. PID/ Prof. Ang. Rumbo Prog. --> 7"-2914 Emp. Real --> C2 Lodo: T . Agua: H e rra mie nta Anterior Hrs. Op. A PRESENTA CEM ENTO BIEN CONSOLIDADO3 9 7/ 8 167 Esp. Rot- NM: BAKER T. PERF. 5" OG 2699/ 2700 T oberas Mts. Perf. 33 ITA GRIS OSCURO YARENOSA Y CALCARE Ultima T R Actual T ipo Cero / 55.93 ACTIVO INTEGRAL MUSPAC Conduc tor: 3288 292.79 3204 3262 277.77 3183 3233 261.28 Pruebas Formación EM UL. INV. (M I) Dens: 1.90 Visc: 73 Temp °C: 65 %Arena: Filtrado: 4.00 Calcio: Prub. Goteo 0.00 Kg/ cm2/ m Grad. Form. Enjarre: 1.00 Alc. : 6 Gel 0 : 18 Gel 10 : 24 Cloruros: 198584 PH: %Solidos: 32.0 %Aceite: 56.0 %Agua: 12.0 VA: 38 VP: 29 YP: 18 Grad. Frac. a 0 m Agua De Perforacion 0.00/ 60.00 M 3 Diesel 3.92/ 28.31 M 3 0.00/ 120.85 Ton Kg/ cm2/ m Barita Kg/ cm2/ m Camisas B-1 Rotaria RPM Camisas B-2 P. Bomba Kg/ cm2 T orque Amps Peso Sarta Tons Resumen Dia Anterior SACO MOL. A SUPF. 100% CONECTÓ Y METE MOL. 8 1/2" CONFORMÓ VENTANA EN T.R. 9 5/8" A 3116 M. A 3119 M Operación Pozo: TEOTLECO-7 (DES) 0.19 Kg/ cm2/ m Kg/ cm2 con: Epm Gasto GPM SIM. CONT ROL BROT ES V. Anular PPM KOOMEY BOPS 35° 44' SW 56° 20' Materiales 3160 Emul: 992 R.A.A.: 82/ 18 MBT: Peso S-Bna Tons Epm Dens.Eq.Circ. Epm Pres.Red: 35° 55' SW 55° 21' 35° 9' SW 56° 6' 12/10/2010 04/ 10/ 2010 Hules TP: 0 Fren/ Corona: OK Val. Sup.: OK Val. Inf.: OK Val. Pie: OK 13 5/8" 5M . 18/10/10 42.71 59.00 MOVIMIENT O 00:00-00:30 (P) IMPARTIO PLATICA SOBRE EL PROYECTO PEMEX, POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA, PERFORACION DIFUSION DEL INDICE DE ACTOS SEGUROS (IAS) SEPTIEMBRE 2010 80.26% Y TEMA DE LA SEMANA "SUBSISTEMA DE ADMON. AMBIENTAL" PROM. DE SEG. RODRIGO ROCHE L. F-792624 CAT. AYDTE. PISO, T. 12/ 24 HRS BLADIMIR GARCIA CAT. AYTE DE PISO 00:30-06:00 (P) SACO MOL. 8 1/ 2" Y W.M. A SUPERF., LLENANDO POZO X E.A. CADA LINGS. VOL. DEL ACERO EXTRAIDO , MOL 8 1/ 2" + W.M. SALIERON , SIN DESGASTE , AL CALIB., 101.71 2.52 T ota l D ía s: MARTILLO 6 1/ 2" SALIO A LAS 4:30 HRS 06:00-07:00 (P) PERS DE OPERACION DESPEJO PISO DE TRABAJO Y MUELLE DE TUBERIA ACT IVO 07:00-10:00 (P) PERS DE CIA SCHL Y OP´N ARMO SARTA NAVEG. EQ M.F. - MWD , CONECTO BNA TRIC 8 AFECT ACION 0.85 1/ 2" T-117 MCA HUGUES #5180763 CON 3 TOB. 18/ 32 , A 28 M. PROBO EQ MWD Y M.F. CIAS. DE SERVICIO 0.50 CON 326 GPM, 76 KG/ CM2, , BIEN U.O. 5.41 10:00-11:00 (P) EFECTUO SIMULACRO DE CIERRE DE POZO AL. ESTAR METIENDO HTA T.C. 5 MIN., ITP DIFUNDIO PROC. ENGRASADO DE ARBOL DE ESTRANG. PROC. PE-CS-MA-007-2008, PROC. PARA CAMBIO DE ARIETES DE PREV. PROC. PE-CS-OP-014-2008 11:00-23:00 (P) METIO BNA TRIC. 8 1/ 2" Y SARTA NAVEG. ( MWD ) A 3070 M., LLENANDO INT. DE T.P. 9.28 T ota l Espe ra s: C/ 500 M. POR LLEVAR V.C.P. **MARTILLO ENTRO AL POZO A LAS 12 HRS. 23:00-24:00 (P) PERS. DE CIA SLB INSTALA SENSOR DE PROFUNDIDAD CON 40% DE AVANCE Compntes. y Eq. Aux. Resumen: M ETIO BNA 8 1/2" A 3070 M ., INSTALA SENSOR DE PROF. C/40% AV 0/2 INSTALO SENSOR DE PROFUNDIDAD 100% Sig. Ope: METER BNA PDC 8 1/ 2" Y SARTA NAVEG. A 3124 M. Suptte. Programa: EFECTUAR SIDE TRACK DE 3124-3135 M., PERF. A 5630 M+TOMAR REG. ELECTR.+METER LINER 5" T elefono KIOSCO: . Figura 4-3 Reporte de perforación 1. (PEMEX, 2009) 72 F/ S JOSE LUIS GARCIA CORDOVA 705015 Cia: PETROLEOS MEXICANOS PEMEX EXPLORACION PRODUCCION REPORTE DIARIO DE OPERACIONES DEL: Equipo: 341 Pozo: TEOTLECO-7 (DES) Objetivo: KS Y KM Prof. Prog. Profund. Desarr. Vertical Barrenas 00:00 3197 3129 Marca 24:00 3205 3136 Serie Fecha: 04/06/2013 01:55 Pag. # 22 DIVISION SUR U. O. REFORMA 30/10/2010 Proyecto: PIN-PTE ACTIVO INTEGRAL MUSPAC Conductor: Esp. Rot-NM: Actividad: (PER) Inicio: 30/08/10 6122/5643Dias Prog: 167 T. Agua: Prox. Mov:TEOTLECO 15 Actual Anterior Herramienta Cant. Long. Obs. BAKER-HUGHES T. PERF. 5" OG 36 347.00 NC-50 (P) X WT-50 (C) 5180163 COMB. 6 1/2" 4IF (P)- 5XH (C) 1 1.17 NC-50 P) A WT-50 C) 8 1/2 COMBINACION NC-46.NC-50,NC-38.NC-26 1 1.19 117 T.P. H.W. 5" 9 82.04 18-18-18 T.P. H.W. 5" 12 109.07 8 T. PERF. 5" OG 182 1822.19 HOT-HED 0:51 MARTILLO 6 1/2 1 5.36 6.38 COMB. 6 5/8" REG PIÑ- 5 XH CAJ. 1 1.17 5-6-6 T.P. H.W. 5" 3 27.03 T.P. H.W. 5" 12 109.07 750 COMB. 6 1/2" 4IF (P)- 5XH (C) 1 0.89 S/CD Ult. Reg. Rumbo Int. Prog. Int.Disp. Desv'n PID/Prof. Desp. Prof. Hoz. Vert. Ang. Prog. --> Real --> 3179 236.29 3116 37° 39' SW 72° 11' 3140 206.82 3085 36° 29' SW 64° 20' 3100 182.82 3052 36° SW 56° 26' 05:00 3217 3145 Diametro Ava/Ind 8 R / 53.23 Tipo Ult.Cont. M 2699/2700 Toberas Prox.Cont. PP 33 Mts. Perf. Litología: 3198 M, 100 % LUTITA Hrs. Op. GRIS CLARO Y GRIS OSC. ARENOSA Y Prom x m CALCAREA 3 Ult. Mts. Costo x m Amp. Inic. Ultima TR 9 7/8 3148-M Des. IADC Prox. TR 7 5630 Nucleos R. B.L. 5"-5391 7"-2914 Emp. C2 Lodo: EMULSION INVERSA Dens: 1.90 Visc: 70 Temp °C: 65 %Arena: Filtrado: 2.40 Calcio: Pruebas Formación Materiales 7.00/53.00 M 3 Enjarre: 1.00 Alc. : 6 Gel 0 : 18 Gel 10 : 24 Cloruros: 245875 PH: Prub. Goteo 0.00 Kg/cm2/m Agua a 3205 De Perforacion m 9.30/42.73 M 3 %Solidos: 32.0 %Aceite: 56.0 %Agua: 12.0 VA: 38 VP: 3 YP: 18 Grad. Form. Kg/cm2/mDiesel 0.00/130.00 Ton Emul: 1089 R.A.A.: 82/18 MBT: Grad. Frac. Kg/cm2/mBarita Peso S-Bna 5/6 Tons Camisas B-1 95 Epm Dens.Eq.Circ. 0.19 Kg/cm2/m Rotaria 130/130 RPM Camisas B-2 Epm Pres.Red: 70 Kg/cm2 con: 48 Epm P. Bomba 197 Kg/cm2 Gasto 397 GPM SIM. CONTROL BROTES ####### Torque 500/600 Amps V. Anular 203 PPM KOOMEY04/10/2010 Peso Sarta 100/95/92 Tons BOPS 13 5/8" 5M. 18/10/10 Hules TP: 0 Fren/Corona: OK Val. Sup.: OK Val. Inf.: OK Val. Pie: OK Resumen Dia Anterior PERFORO A 3197 M+SACO BNA YSARTA A SUPERF. Y RECUPERO VARILL DEL MWD 0/2 DESCONECTA BNA+M.F. Y ACC´S Operación Pozo: TEOTLECO-7 (DES) MOVIMIENTO 42.71 00:00-00:30 (N) **** IMPARTIÓ PLÁTICAS SOBRE EL PROYECTO PEMEX POLITICA Y PRINCIPIOS DEL SSPA,PERFORACION 62.00 SEG., ECOL. Y OP'N A REALIZAR, DIFUSION DE INDICE MENSUAL DE ACTOS SEGUROS 2010 (IAS) SEPTIEMBRE 80.26 %, DIFUSION DEL ACCIDENTE EN EL POZO CACHO LOPEZ 1001 Y TEMA DE LA SEMANA "PRACTICAS SEGURAS EN EL PISO DE PERFORACION" PROMOTOR DE SEG. JORGE ALBERTO DE LA CRUZ MARCELO F-373334, CAT. CHANGO. 00:30-02:00 (P) DESCONECTO BNA + M.F. Y ACC´S Y BAJO AL MUELLE CON AUX. DE GRUA DE 60 TON. DE 104.71 CIA SERIESA ****IADC BNA 1-1-NO-D-E-I-NO-BHA. Total Días: 02:00-03:00 (P) PERS DE OP´N CONECTO BNA PDC 8 1/2" HUGHES T-HCD 506 X IAC 323 CON 6 TOB 11/32ACTIVO 2.52 ATF 0.557 Y EQ. DE SIST ROT. AFECTACION 0.85 03:00-04:00 (P) PERS DE CIA SLB PROG Y PBO EQ. DE SIST ROT Y MWD CON 95 EPM, 400 GPM, 1220 PSICIAS. DE SERVICIO 0.58 CON BBA # 2. INTENTO PBAR CON BBA # 1 OBS FUGA EN EL MOD # 1 DE LA BBA # 1. U.O. 5.60 04:00-16:00 (P) METIO BNA PDC 8 1/2" Y SARTA CON SIST ROT ( MWD) A 3110 M LLENANDO TP C/500 M POR LLEVAR V.C.P. SIMULT PERS DE CIA BRAULIO ZAVALA REPARO MODULO DE SELLO DE CAB DE CILINDRO DE LA BBA # 2 PBO MISMA CON 1500 PSI BIEN EFECTUO SIMULACRO DE CIERRE DE POZO AL METER BNA T.CIERRE 3 MIN. 9.55 16:00-19:00 (P) CON BNA PDC 8 1/2" A 3110 M PERS DE OPN ARMO T XT TP 5"WT50 °G 105 19.5 # Y Total Esperas: ESTIBO EN LING AL CHANGUERO 15 LING. Compntes. y Eq. Aux. F/S 19:00-20:00 (P) CON PERS DE OP´N METIO BNA PDC 8 1/2" A 3197 M F.PERF. LIBRE. 20:00-21:00 (P) PERS DE CIA SLB PROGRAMO HTA. OBS PASARSE LA VALV DE SEG DE LA BBA # 2 21:00-23:00 (S) PERS DE CIA BRAULIO ZAVALA , CAMBIO Y PBO VALV DE SEG 2500 PSI BIEN. Resumen: DESCONECTA BNA+M.F. Y ACC´S, PERFORO BNA PDC 8 1/2" A 3205 M 0/2 PERFORO A 3217 M SUSP POR FALLA EN KIOSCO: BBA # 2 Sig. Ope: REPARAR FALLA + SACAR R BNA PDC 8 1/2" Y SARTA /CSIST ROT A 3116 M VENTANA +REP BBA Suptte. #2 JOSE LUIS GARCIA CORDOVA Programa: PERFORAR A 5630 M + TOMAR REG. ELECT. + METER Y CEMENTAR LINER 7" Telefono 705015 Observ.: *** EXC. DE CAL 21.00 KG/M3 ***, *** VENTANA A 3124 M Ecologí a: Vol. Aceite: 0lts. Vol. Rec: 0m3. Pta. Aguas Neg: S/ E Figura 4-4 Trit. Res: S/ E Charola: OK Comp. Basura: S/ E Reporte de perforación 2. (PEMEX, 2009) 73 4.4. Tabulación Del análisis de los reportes de perforación de cada pozo (Figuras 4-3 y 4-4), se tomó la información referente a los parámetros de perforación con los que operaron las barrenas de estudio, con los cuales se formó la base de datos, que se encuentra en el Anexo 1. Los metros perforados resultan de la resta de la profundidad de salida menos la profundidad de inicio. El dato de las horas de operación permite determinar cuantos minutos del total de las horas de operación se invirtieron para lograr perforar un metro de profundidad. Para este cálculo se multiplicó el dato de la hora por sesenta (Minutos), y se dividió entre los metros perforados. El minuto por metro nos permite hacernos una idea general del desempeño de esa barrena al poder observar el tiempo en minutos en que esta logró la marca del parámetro (perforar el metro). Para determinar la tasa de penetración (ROP) promedio de cada barrena (que es la que nos indica la velocidad promedio de penetración de esta), se dividen las horas de operación de ese tramo entre los metros perforados en el mismo. Cabe mencionar que para la obtención de la mayoría de los resultados nos apoyamos del uso de la hoja de cálculo Excel. Se revisaron los reportes de registros de perforación de barrenas utilizadas en cada uno de los pozos en el campo Teotleco, obteniendo la siguiente información que se presenta en las Tablas 4-1, 4-2, 4-3, 4-4, 4-5, 4-6, 4-7, 4-8, 4-9 y 4-10. 74 Tabla 4-1 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 1 X Y Z MD T-1 Mioceno 476051.01 1979266.25 -2778 2812 T-1 Oligoceno 476053.11 1979267.97 -3062 3096 T-1 Eoceno 476025.58 1979280.97 -3473 3510 T-1 Paleoceno 475397.75 1979471.85 -4853 5040.94 T-1 Ks 475347.16 1979494.84 -4995 5194 T-1 Kssf 475265.05 1979548.84 -5270 5486.01 T-1 Ksanva 475217.87 1979566.95 -5393 5619.24 T-1 Km 475158.23 1979579.64 -5506 5748.13 Tabla 4-2 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 1001 X Y Z MD T-1001 Mioceno 476048.4 1979191.82 -2780 2815 T-1001 Oligoceno 476048.25 1979178.36 -3039 3075 T-1001 Eoceno 476049.89 1979174.71 -3519 3555 T-1001 Paleoceno 475539.5 1979128.7 -4859 5014.88 T-1001 Ks 475481.23 1979122.37 -4996 5164 T-1001 Kssf 475392.63 1979117.46 -5268 5449.73 T-1001 Ksanva 475360.04 1979117.66 -5381 5567.56 T-1001 Km 475304.13 1979123.5 -5509 5707.89 T-1001 Ki 475237.87 1979129.73 -5613 5831 T-1001 Pt 475080.36 1979142.71 -5810 6083.88 75 Tabla 4-3 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 11 X Y Z MD T-11 Mioceno 474768.61 1979910.34 -2567 2691 T-11 Oligoceno 474620.66 1979645.54 -3068 3277 T-11 Eoceno 474504.87 1979435.57 -3464 3740 T-11 Paleoceno 474420.93 1979283.14 -4911 5222.97 T-11 Ks 474419.94 1979283.06 -5087 5399 T-11 Kssf 474419.85 1979285.85 -5342 5654 T-11 Ksanva 474424.59 1979292.79 -5479 5791.02 T-11 Km 474430.96 1979299.25 -5602 5914.88 T-11 Pt 474435.39 1979303.64 -5687 6000 Tabla 4-4 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 12 X Y Z MD T-12ST Mioceno 474910.03 1980207.19 -2847 2880 T-12ST Oligoceno 474908.03 1980207.92 -3522 3555 T-12ST Eoceno 474905.67 1980207.42 -3837 3870 T-12ST Paleoceno 474732.36 1979658.68 -4884 5117.12 T-12ST Ks 474651.81 1979415.44 -5069 5432.95 T-12ST Kssf 474523.36 1979054.63 -5350 5908.26 T-12ST Ksanva 474491.54 1978929.41 -5451 6073.06 T-12ST Km 474471.83 1978803.01 -5531 6223.95 T-12ST Pt 474466.14 1978747.63 -5567 6290.12 76 Tabla 4-5 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 13 X Y Z MD T-13 St Mioceno 476036.92 1979273.2 -2783 2816 T-13 St Oligoceno 476036.77 1979276.45 -3041 3074.2 T-13 St Eoceno 476030.71 1979320.03 -3519 3555 T-13 St Paleoceno 475773.87 1979520.86 -4867 4952.4 T-13 St Ks 475757.7 1979520.21 -4998 5085 T-13 St Kssf 475728.73 1979524.86 -5297 5385 T-13 St Ksanva 475718.03 1979531.75 -5418 5506.94 T-13 St Km 475705.52 1979542.78 -5580 5669.13 T-13 St Pt 475699.44 1979548.27 -5650 5740 Tabla 4-6 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 14 X Y Z MD T-14 St Mioceno 471889.9 1979689.45 -2722 2754 T-14 St Oligoceno 471906.11 1979694.35 -3877 3910 T-14 St Eoceno 471939.45 1979737.48 -4150 4190 T-14 St Paleoceno 472746.46 1979962.27 -5297 5618 T-14 St Ks 472798.36 1979980.53 -5371 5710 T-14 St Ksanva 472865.25 1980003.81 -5474 5835 T-14 St Km 472909.76 1980019.48 -5556 5930 77 Tabla 4-7 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 15 X Y Z MD T-15 Mioceno 476151.1 1979272.12 -2728 2763 T-15 Oligoceno 476142.22 1979307 -3479 3515 T-15 Eoceno 476145.67 1979293.65 -3314 3349.05 T-15 St Paleoceno 475667.69 1978336.13 -4824 5224.74 T-15 St Ks 475579.95 1978219.2 -4981 5439.5 T-15 St Kssf 475430.11 1978009.4 -5255 5816.71 T-15 St Ksanva 475385.31 1977934.98 -5358 5952.12 T-15 St Km 475312.2 1977825.6 -5451 6114.27 Tabla 4-8 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 7 X Y Z MD T-7 Mioceno 476044.76 1979227.72 -2654 2689 T-7 Oligoceno 475989.5 1979200.14 -2831 2877 T-7 Eoceno 475580.59 1978997.19 -3471 3664.88 T-7 Paleoceno 474808.37 1978487.49 -4889 5361.79 T-7 Ks 474766.6 1978459.45 -5045 5526 T-7 Kssf 474726.46 1978435.26 -5293 5778.73 T-7 Ksanva 474715.76 1978425.29 -5395 5881.72 T-7 Km 474708.13 1978411.48 -5476 5965 T-7 Pt 474697.22 1978390.41 -5589 6080.12 78 Tabla 4-9 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 9 X Y Z MD T-9 Mioceno 476208.93 1979125.18 -2650 2686.25 T-9 Oligoceno 476210.14 1979120.46 -2871 2907.73 T-9 Eoceno 476195.93 1979103.77 -3402 3440 T-9 Paleoceno 475581.42 1978483.65 -4832 5126.28 T-9 Ks 475500.88 1978409.12 -4988 5317 T-9 Kssf 475399.56 1978315.05 -5213 5581.82 T-9 Ksanva 475347.78 1978274.63 -5308 5697.43 T-9 Km 475287.83 1978227.67 -5412 5826 Tabla 4-10 POZO FORMACIÓN Datos del pozo Teotleco 42 X Y Z MD T-42 Mioceno 476000.8 1979096.46 -2681 2735.63 T-42 Oligoceno 475920.2 1979025.91 -2900 2980 T-42 Eoceno 475778.97 1978926.7 -3322 3437 T-42 Paleoceno 475235.24 1978712.73 -4874 5096.94 T-42 Ks 475195.84 1978689.44 -5025 5254 T-42 Kssf 475176.24 1978667.17 -5258 5490 T-42 Ksanva 475182.97 1978656.94 -5360 5592.83 T-42 Km 475191.01 1978644.97 -5466 5700 T-42 Ki 475196.86 1978627.71 -5583 5818 79 Utilizando la información presentada en las Tablas 4-1 a la 4-10, se obtuvieron las siguientes imágenes que ejemplifican el comportamiento de los perfiles geológicos de los pozos previamente seleccionados. A continuación se presentan dichos perfiles de diferentes perspectivas. Tabla 4-11 Relación entre los colores y las formaciones SURFACE MIOCENO OLIGOCENO EOCENO PALEOCENO KS KSSF KSANVA KM KI PT 80 Figura 4-5 Vista de pozos seleccionados del campo Teotleco 81 Figura 4-6 Vista lateral de pozos seleccionados del campo Teotleco 82 Figura 4-7 Vista esquemática de las formaciones de pozos seleccionados del campo Teotleco 83 0% T-1 -10% T-1001 -3062 T-11 -3039 -3068 -3519 -3464 -20% -3473 T-12 T-13 -3522 T-14 -3041 Profundidad (m) -30% -4853 -3837 -3519 -5087 -3314 -4884 -4867 -4150 -5268 -5069 -4998 -5342 -5350 -5297 -5381 -5479 -5418 0 -5613 -5602 0 -4988 -5255 -5213 -5580 -5360 -5395 -5474 -5531 -5258 -5293 -5466 -5358 -90% -5506 -100% -4874 -4832 -5476 -5687 -3322 -5025 -5393 -80% -2900 -3402 -4981 -5451 -2871 T-42 -5045 -5371 -5509 T-9 -4889 -5297 -50% -70% -2831 -4824 -40% -60% -5270 T-7 -3471 -4996 -4995 -3479 -3877 -4859 -4911 T-15 -5308 -5583 -5567 -5650 -5556 -5451 0 0 -5589 -5412 0 Pozos del campo Teotleco Figura 4-8 Perfil de formaciones del campo Teotleco 84 El llenado de las hojas de evaluación de desgaste, no se presentarán en este capítulo, en vista de que esa labor queda fuera del alcance de este proyecto, cuyo objetivo se limita a determinar los mejores rendimientos en metros presentados por las barrenas de estudio. Además de que ese análisis es previo al desarrollado en este proyecto; por tal motivo, solo se indican las hojas de evaluación desgaste sus respectivas descripciones de nomenclatura en el anexo final. 4.5. Identificación del número total de barrenas usadas Como se puede observar en el Anexo 2, Tabla 2, las barrenas se identificaron con un color de acuerdo a su marca, facilitando así la determinación de sus características mecánicas, mismas que son identificables al momento de una inspección visual aplicando el código IADC. Existen ocasiones en que algunos reportes no mencionan datos con respectos a los viajes a superficie, sin embargo, por medio del código, se pueden hacer aproximaciones de horas de uso y su posible reacondicionamiento y puesta en operación. Es importante mencionar, que el programa de uso en PEMEX Predict, arroja la tabulación en colores para una mejor identificación de la información. Los diámetros de la barrena, permiten identificar el paso de una etapa a otra, así mismo el número de serie sirven para distinguir entre dos barrenas con las mismas características, en ocasiones en que sea necesario seguir perforando con una barrena con las mismas características que la desechada previamente. Se pueden observar dos barrenas de la marca HYCALLOG con las mismas características de diseño; las mismas exactamente, solo que identificadas como diferente 85 por el número de serie. A continuación se muestran los resultados obtenidos, donde se encontraron: 12 marcas distintas y un total de 45 barrenas usadas. Cabe mencionar que el análisis de rendimiento de las barrenas de este proyecto se limita solamente al área de presiones anormales (3000 a 5000m). Figura 4-9, como lo muestran todas las tablas de parámetros y condiciones por pozo. Tabla de referencia (412), donde la profundidad de inicio es a 3144 m, por lo tanto el número de barrenas usadas en esa zona, hacen el total de barrenas que se presenta en esta sección. Figura 4-9 Zonas de Presiones anormales. (PEMEX, 2009) 86 Tabla 4-12 Tipos, marcas y números de barrenas usadas por pozo. (PEMEX, 2009) POZO No. Barrena TIPO MARCA SERIE METROS HORAS MIN/M 4 3 M333 OTS 3856 3 0.51 10.2 1 M223 SECURITY 3856 203 38.09 11.26 1 M222 DPI 3782 250 20.37 4.89 2 M323 SMITH 3769 540 36.44 4.05 1 M433 HUGHES 3907 278 76.48 16.51 M323 SMITH 3782 541 116.55 12.93 M433 OTS 3907 190 293.41 502.14 M433 OTS 3982 158 205.15 427.69 M133 HYCALLOG 3924 43 6.59 16.18 M133 HYCALLOG 3899 123 74.34 104.08 TIPO MARCA SERIE METROS HORAS MIN/M M73PX SMITH JX4549 1685 176.2 234 SMITH JW6715 298 112.5 234 SMITH JY4897 183 74.51 M333 SMITH JY5441 144 28.01 TIPO MARCA SERIE METROS HORAS MIN/M MD1616 SMITH JY5785 295 68.2 13.87 116 SMITH PN1674 95 48.29 30.5 116 SMITH JY9747 41 9.21 13.48 M421 REED HYCALLOG MSX616M 236 69.31 17.62 M421 REED HYCALLOG JY9247 370 102.51 16.62 MD1616 SMITH JY9747 531 160.33 18.12 223 SMITH JY5795 107 12.49 7 117 HYCALLOG AC4281 35 223 SMITH JY2164 155 36.02 13.94 117 SIN MARCA 5171042 55 32.19 35.12 M421 REED HYCALLOG 216461 852 248.09 17.47 M241 REED HYCALLOG 216458 318 134.45 25.37 427 HUGHES 7113056 206 24.44 7.12 2 POZO No. Barrena T-9 POZO T-13 No. Barrena 87 POZO No. Barrena TIPO T-16 POZO HYCALLOG T-7 METROS HORAS MIN/M JK7045 1915 199.06 6.24 SMITH 7014212 315 143.36 27.31 117 SMITH PS4099 36 11.41 19.02 M333 SMITH 7134375 185 44.16 14.32 SERIE METROS HORAS MIN/M MARCA HCM408 CHRISTENSEN 7010549 184 101.19 DPO391 CHRISTENSEN 324511 83 38.34 27.72 117 SMITH PF6726 5 1.44 17.28 331 CHRISTENSEN 7014285 78 15.07 11.59 331 CHRISTENSEN 7014285 296 92.37 18.72 511 CHRISTENSEN 7119477 26 32.25 74.42 MX20 CHRISTENSEN 6071366 92 65.59 42.78 537 BAKER-HUGHES 6071367 85 54 38.12 DPO391 BAKER 7302710 44 16.1 21.95 537 VAREL TH34MS 55 30.44 33.21 537 VAREL 207385 88 517 HUGHES 5751836 159 37.56 14.17 HCM408 CHRISTENSEN 7010549 SERIE METROS HORAS MIN/M No. Barrena TIPO 2 SERIE M323 No. Barrena TIPO T-1001 POZO MARCA MARCA 117 BAKER HUGHES 5180163 39 9.56 14.708 PDC BAKER HUGHES 7127770 1028 131.05 7.6488 PDC BAKER HUGHES 7127771 172 56.01 19.538 PDC BAKER HUGHES 7130295 429 140.27 19.618 M423 BAKER HUGHES 7124923 736 291.58 23.77 417 HUGHES 7125759 248 86.02 20.811 1 537 HUGHES 5178182 47 17.16 21.906 1 117 BAKER HUGHES 5180163 117 117 117 1 PDC BAKER HUGHES 7127770 1028 131.05 7.6488 4 88 POZO T-11 POZO T-15 POZO T-42 No. Barrena TIPO MARCA SERIE METROS HORAS MIN/M PDC BAKER HUGHES 7125130 1709 235.42 8.2652 M433 BAKER HUGHES 7126033 295 71.11 14.463 M333 CHRISTENSEN 7130295 61 14.28 14.046 M323 BAKER 7208532 90 9.41 6.2733 No. Barrena TIPO MARCA SERIE METROS HORAS MIN/M 11519017 700 166.92 14.307 117 SECURITY M423 SECURITY 11396756 178 M423 SECURITY 113967 617 M123 HYCALLOG 11161300 902 M343 HYCALLOG 11267390 1750 M423 HYCALLOG 1129005 246 M333 HYCALLOG 11267396 190 M423 HYCALLOG 1126739 94 M433 SECURITY 10937335 80 M4230 SECURITY 10793753 67 SERIE 7014217 METROS 214 HORAS MIN/M 73022365 618 117.43 11.401 18.215 No. Barrena TIPO CM507ZX MARCA BAKER HUGHES M423 HUGHES M423 BAKER HUGHES 7013151 1078 327.26 M433 HUGHES 7013329 188 793.41 M423 BAKER HUGHES 711357 296 52.3 M423 HUGHES 7120735 39 49.68 89 10.601 Tabla 4-13 Total de barrenas usadas. (PEMEX, 2009) Número 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 Tipo M333 M433 M223 117 M423 M423 M222 M323 M73PX 234 M333 MD1616 116 223 117 M133 M123 M343 M343 M333 117 M421 117 PDC M423 M433 537 117 417 537 427 M423 M433 MX-20 517 M333 HCM408 DP0391 331 Total de barrenas usadas Marca OTS OTS SECURITY SECURITY SECURITY SECURITY DPI SMITH SMITH SMITH SMITH SMITH SMITH SMITH SMITH HYCALLOG HYCALLOG HYCALLOG HYCALLOG HYCALLOG HYCALLOG REED-HYCALLOG BAKER-HUGHES BAKER-HUGHES BAKER-HUGHES BAKER-HUGHES BAKER-HUGHES SIN MARCA HUGHES HUGHES HUGHES HUGHES HUGHES HUGHES HUGHES CHRISTENSEN CHRISTENSEN CHRISTENSEN CHRISTENSEN Serie 3856 3907 3856 11519017 11396756 10937335 3782 3769 JX4549 JW6715 JY5441 JY5785 PN1674 JY5795 PS4099 3924 11161300 11267390 11267390 1129005 11267396 AC4281 MSX616M 5180163 7127770 7124923 7126033 5171042 7125759 5178182 7113056 7302365 7013329 6071366 5751836 7130295 7010549 324511 7014285 90 Pozo TEO 4 TEO 4 4 15 15 15 4 4 9 9 9 13 13 13 16 4 15 15 15 15 15 13 7 7 7 7 1001 13 7 7 4 42 42 TEO 1001 TEO 1001 TEO 11 1001 1001 1001 N. barrenas 1 2 1 1 1 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 2 1 1 1 1 1 4 2 5 1 1 1 1 1 1 1 2 2 1 1 1 2 1 2 40 41 42 43 44 45 4.6. 511 M323 HCM5072X M423 DP0391 537 CHRISTENSEN BAKER-HUGHES BAKER-HUGHES BAKER-HUGHES BAKER-HUGHES VAREL 7119477 7208532 7014217 7013151 7302710 TH34MS 1001 TEO 11 TEO 42 TEO 42 TEP 101 T 1001 1 1 1 1 1 2 Gráficas de rendimiento de barrenas por pozo A continuación se presentan las gráficas de resultados por pozo en las cuales se incluyen las columnas geológicas perforadas y las profundidades de las mismas. 4.6.1. Gráfica y descripción resultados - Pozo Teotleco 4 La gráfica siguiente muestra, el desempeño presentado por las barrenas usadas en el pozo Teotleco 4, el cual alcanzó una profundidad de 5959m, cuyas operaciones de perforación iniciaron el 22 de Agosto de 2012 y culmino el 4 de Marzo de 2013; lo que es igual a 181 días de labores. De este pozo se tomaron los tres mejores registros presentados por las barrenas usadas en las zonas de presiones anormales (3000m – 5959m). El registro más alto lo obtuvo la barrena Smith M323, con 560m, y una vida de 36.44 horas. Presentó excelente tiempo y velocidad de penetración (6,97) y 3.09 minutos por metro respectivamente. El segundo lugar lo obtuvo la Smith 323 serie 3782 (lo que indica que es otra barrena) la cual perforó 541 metros en 116.5 horas. Es decir, 12.93 min por metro con una tasa de penetración de 2.30 RPM. La Hughes M433, presentó un registro de 299m en 76.48 horas., lo que es una inversión del tiempo total de 15 minutos por metro perforado y una ROP de 1. 91 POZO/No. Bna Tabla 4-14 Resultado de desempeño de barrenas – Pozo Teotleco 4. (PEMEX, 2009) TIPO MARCA SERIE PROF. TERMINO INICIO METROS PERFORADOS HORAS MIN/M ROP 4 M333 OTS 3856 3144 3147 3 0.51 10.2 5.88 1 M223 SECURITY 3856 3147 3350 203 38.09 11.28 3.37 1 M222 DPI 3782 3350 3600 250 20.37 4.89 7.32 2 M323 SMITH 3769 3600 4160 560 36.44 3.09 6.97 1 M433 HUGHES 3907 4160 4459 299 76.48 15 1.42 M323 SMITH 3782 4459 5000 541 116.55 12.93 2.3 M433 OTS 3907 5000 5190 190 293.41 93 0.91 M433 OTS 3982 5192 5350 158 205.18 78 0.93 M133 HYCALLOG 3924 5350 5393 43 6.59 9.2 8.75 M133 HYCALLOG 3899 5393 5516 123 74.34 36 1.86 3 2 Figura 4-10 Grafica de resultados Pozo Teotleco 4. (PEMEX, 2009) 92 4.6.2. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 7 El pozo Teotleco 7 alcanzó una profundidad de 6070m, inició operaciones el 30 de Agosto de 2010 y culminaron el 18 de Abril de 2011, lo que es igual a 200 días de operaciones. La zona de presiones anormales abarca 2959 metros conformados por ocho columnas litológicas distintas, lo que implicó el ajuste del aparejo de perforación en repetidas ocasiones e incluyó el cambio de barrenas de acuerdo a los tipos de formaciones encontradas. Para detalles de las columnas litológicas ver Tabla 4-8. Los tres mejores registros los obtuvieron las siguientes barrenas: Baker-Hughes M323/PDC en primer lugar con 1028 metros perforados en 131.05 horas (7.65 min/m) y una velocidad de penetración de 3.29***. El segundo lugar lo obtuvo la Baker-Hughes #7124923 con 767m en 291.58 horas (22.81m por minuto) y una ROP de 0.47 rpm., el tercer lugar lo obtuvo la barrena Baker-Hughes #7130295 con 429m perforados en 140.27 horas, una ROP de 0.63rpm respectivamente. Tabla 4-16 Resultado de desempeño de barrenas – Poz Teotleco 7. (PEMEX, 2009) BNA POZO SERIE MARCA IADC TIPO PROF. INICIO TERMINO METROS PERFORADOS HORAS MIN/M ROP 1 7 5180163 BAKER HUGHES 117 TRIC 3124 3205 83 10.07 7.28 7.84 2 7 7127770 BAKER HUGHES 323 PDC 3197 4225 1028 131.05 7.65 3.29 3 7 7127771 BAKER HUGHES 506X PDC 4225 4397 172 56.01 19.54 1.49 4 7 7130295 BAKER HUGHES PDC 4397 4826 429 140.27 19.62 0.63 5 7 7124923 BAKER HUGHES M423 PDC 4826 5593 767 291.58 22.81 0.47 6 7 7125759 HUGHES M333 PDC 5593 5841 248 86.02 20.81 1.6 7 7 5178182 HUGHES 537 TRIC 5781 5890 47 17.16 21.91 1.11 93 Figura 4-11 Grafica de resultados Pozo Teotleco 7. (PEMEX, 2009) 4.6.3. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 9 El pozo Teotleco 9 alcanzó una profundidad de 5899m, e inició su perforación el 8 de Febrero del 2010 y culminó 136 días después; el 23 de Junio de 2010. La zona de presiones anormales abarca 2729m en los que se encontraron siete formaciones litológicas distintas (ver Tabla 4-9) cuya perforación requirió el uso de cuatro barrenas de la marca Smith, de las cuales se tomaron los tres mejores registros que se marcan en la Tabla 4-16. 94 Los tres mejores registros los obtuvieron las siguientes barrenas: Smith JX4540/M73PX en primer lugar con 1692 metros perforados en 176.2 horas (6.25 min/m) y una velocidad de penetración de 1.74***. El segundo lugar lo obtuvo Smith # JY6715/M233 con 283m en 112.5 horas (23.85 min/m) y una ROP de 0.99 rpm., el tercer lugar lo obtuvo la barrena Smith # JY4997/M333 con 240m perforados en 74.51 horas (17.95 min/m), una ROP de 1.13 rpm respectivamente. Tabla 4-16 Resultados de desempeño de barrenas – Pozo Teotleco 9. (PEMEX, 2009) SERIE MARCA IADC TIPO PROF. INICIO TERMINO METROS PERFORADOS HORAS MIN/M ROP JX4540 SMITH M73PX PDC 3170 4787 1692 176.2 6.25 1.74 JY6715 SMITH M233 PDC 4335 5122 283 112.5 23.85 0.99 JY4997 SMITH M333 PDC 5133 5370 240 74.51 17.95 1.13 JY5441 SMITH M333 PDC 5379 5625 153 28.01 10.98 1.97 95 Figura 4-12 Grafica de resultados Pozo Teotleco 9. (PEMEX, 2009) 96 4.6.4. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 11 El pozo Teotleco 11 inició operaciones el primero de Julio de 2010 y concluyeron el 30 de Enero del 2011, 213.94 días después. La zona de presiones anormales se extiende 2808m pozo a dentro. Se atravesaron ocho formaciones litológicas (ver Tabla 4-3) y se usaron cuatro barrenas en su perforación. Los tres mejores registros se muestran en la Tabla 4-17. Tabla 4-17 Resultado de desempeño de barrenas – Pozo Teotleco 11. (PEMEX, 2009) BARRENAS POZO SERIE MARCA IADC TIPO PROF. INICIO TERMINO METROS HORAS MIN/M ROP 1 11 7125130 BAKER HUGHES M423 PDC 3394 5103 1709 235.42 2 11 7126033 BAKER HUGHES M433 PDC 5103 5398 295 71.11 14.46 3.03 3 11 7130295 CHRISTENSEN M333 PDC 5398 5460 66 14.28 12.98 2.32 4 11 7208532 BAKER HUGHES M333 PDC 5460 5556 96 9.41 Figura 4-13 Grafica de resultados Pozo Teotleco 11. (PEMEX, 2009) 97 8.29 2.44 5.88 10.2 4.6.5. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 13 El pozo Teotleco 13 alcanzó una profundidad de 5740m e inició operaciones el 28 de Junio de 2009. Las operaciones de perforación se extendieron 275 días concluyendo el 30 de marzo del 2010. La zona de presiones anormales abarca 2529m en los que se encontraron ocho formaciones litológicas distintas (ver Tabla 4-5) y cuya perforación requirió el uso de ocho tipos de barrenas, distintas acordes a las características de estas. Los tres mejores registros se describen a continuación: En primer lugar la barrena Smith JY9747 con 531m perforados en 160.33 horas; le sigue la Smith JY5795 con 504m en 12.49 horas y en tercer lugar la Smith JY5785 con 438m en 68.2 horas, estos resultados se incluyen en la Tabla 4-18. Tabla 4-18 Resultado de desempeño de barrenas – Pozo Teotleco 13. (PEMEX, 2009) MARCA TIPO TIPO PROF. INICIO TERMINO METROS PERFORADOS HORAS MIN/M ROP SMITH M232 PDC 3211 3649 438 68.2 9.34 3 SMITH 116 TRIC 3786 3860 74 48.29 39.15 1.2 SMITH I616 PDC 3881 3922 41 9.21 13.48 4.45 REED HYCALLOG M421 PDC 3922 4158 236 69.31 17.62 0.55 REED HYCALLOG M421 PDC 4158 4554 366 102.51 16.6 0.88 SMITH 4528 5059 531 160.33 18.12 0.72 1.5 0.74 M222 PDC SMITH 223 PDC 4689 5193 504 12.49 HYCALLOG 223 PDC 5192 3736 35 0 98 0 0 Figura 4-14 Grafica de resultados Pozo Teotleco 13. (PEMEX, 2009) 4.6.6. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 15 El pozo Teotleco 14 alcanzó una profundidad de 6253m e inició operaciones el día siete de Julio del 2011 concluyendo su perforación 348.5 días después; la zona de presiones anormales se extiende por 3088m. En su perforación se encontraron ocho formaciones litológicas (ver Tabla 4-7) que requirieron el uso de 10 barrenas de las Marcas Security, Hycallog y Security de las cuales los tres mejores registros se presentan en la Tabla 4-19. 99 Tabla 4-19 Resultados de desempeño de Barrenas – Pozo Teotleco 19, (PEMEX, 2009) PORF. INICIO METROS PERFORADOS PDC 3165 3865 700 675.06 2.24 11396756 SECURITY M423 PDC 3865 4043 178 507.82 0.22 SECURITY M423 PDC 4043 4660 617 456.31 2.83 11161300 HYCALLOG M123 PDC 4660 5563 902 3822.03 0.25 11267390 HYCALLOG M343 PDC 3164 4914 1750 0 1129005 HYCALLOG M423 PDC 4914 5350 246 0 11267396 HYCALLOG M333 PDC 5160 5350 190 0 1126739 HYCALLOG M423 PDC 5351 5445 94 0 10937335 SECURITY M433 PDC 5445 5525 80 0 10793753 SECURITY M423 PDC 5533 5620 87 0 SERIE MARCA 11519017 SECURITY 113967 IADC TIPO 117 Figura 4-15 HORAS MIN/M ROP Grafica de resultados Pozo Teotleco. (PEMEX, 2009) 100 4.6.7. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 16 El pozo Teotleco 16 tiene una profundidad de 6140m e inició sus actividades de perforación el 27 de Septiembre del año 2012 y concluyeron el 19 de Abril del 2013. Las operaciones de perforación duraron 194.75 días. En su perforación se utilizaron cuatro barrenas, dos de la marca Baker y una de la marca Hycallog. Los tres mejores registros se presentan a continuación en la Tabla 4-20. Tabla 4-20 Resultado de desempeño de barrenas – Pozo Teotleco. (PEMEX, 2009) PROF. INICIO TERMINO METROS PERFORADOS JK7046 HYCALLOG M323 PDC 3433 5343 7014212 BAKER M323 PDC 5343 7134375 BAKER M333 PDC 7134075 BAKER M333 PDC SERIE MARCA Figura 4-16 IADC TIPO HORAS MIN/M ROP 1910 199.06 6.25 2.24 5658 315 143.36 27.31 0.67 5658 5694 36 11.41 19.02 1.96 5694 5843 185 44.16 14.32 2.02 Grafica de resultados Pozo Teotleco. 16. (PEMEX, 2009) 101 4.6.8. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 42 El pozo Teotleco 42 alcanzó una profundidad de 5890m; inició sus actividades de perforación el 11 de mayo del 2009 y concluyeron el 25 de Noviembre del 2009. Con 198.43 días de operación el pozo Teotleco 42 utilizó seis barrenas para perforar 2726m que conforman la zona de presiones anormales, en la cual se encontraron siete formaciones litológicas (ver Tabla 4-10) que abarcan 2726m. Los tres mejores registros se incluyen en la Tabla 4-21. Tabla 4-21 Resultados de desempeño de barrenas – Pozo Teotleco 42. (PEMEX, 2009) POZO SERIE MARCA IADC 42 7014217 BAKER 42 7302365 HUGHES M423 42 7013151 42 TIPO PROF. INICIO TERMINO METROS PERFORADOS ROP 8.76 4.72 3164 3378 214 PDC 3378 3965 618 11.4009 2.13 M423 PDC 3996 5074 1078 18.2148 0.62 7013329 HUGHES M433 PDC 5074 5294 231 0.31 42 711357 M423 PDC 5300 5596 296 10.6013 3.98 42 7120735 HUGHES M423 PDC 5596 5363 39 378.93 BAKER BAKER Figura 4-17 HCM507ZX PDC MIN/M Grafica de resultados POZO Teotleco 42 (PEMEX, 2009) 102 1.21 4.6.9. Gráfica y descripción de resultados - Pozo Teotleco 1001 El pozo Teotleco 1001 alcanzó una profundidad de 6098m; inició operaciones el 13 de Julio del 2008 y concluyó el 23 de Abril del 2009 (278.85 días de operaciones). La zona de presiones anormales se extiende por 2934m de profundidad integrada por nueve formaciones litológicas (ver Tabla 4-2), cuya perforación requirió de once barrenas de diferentes tipos y marcas. Los tres mejores registros se presentan en la tabla 4-22. Tabla 4-22 Resultados de desempeño de barrenas – Pozo Teotleco 1001. (PEMEX, 2009) POZO SERIE MARCA IADC 42 7014217 BAKER 42 7302365 HUGHES M423 42 7013151 BAKER 42 TIPO PROF. INICIO TERMINO METROS PERFORADOS ROP 8.76 4.72 3164 3378 214 PDC 3378 3965 618 11.4009 2.13 M423 PDC 3996 5074 1078 18.2148 0.62 7013329 HUGHES M433 PDC 5074 5294 231 0.31 42 711357 BAKER M423 PDC 5300 5596 296 10.6013 3.98 42 7120735 HUGHES M423 PDC 5596 5363 39 378.93 Figura 4-18 HCM507ZX PDC MIN/M Grafica de resultados Pozo Teotleco 1001. (PEMEX, 2009) 103 1.21 4.7. Gráfica panorámica de rendimiento de barrenas del Campo Teotleco Una vez graficados los resultados de barrenas por pozo, se realizó el graficado de todos los registros presentados por cada barrena usada en los pozos del campo y que forman parte de nuestro estudio para tener una visión panorámica de los mejores registros obtenidos del total de barrenas usadas. Los registros oficiales del sistema SIOP de PEMEX, con el cual se analizaron los rendimientos de las barrenas se pueden observar en el Anexo 1. De la gráfica anterior se tomaron los diez mejores registros, mismos que se pueden visualizar a simple vista y que se describen a continuación. Tabla 4-23 Resultado de mejores registros – Campo Teotleco. (PEMEX, 2009) No. BARRENA SERIE IADC TIPO PROF. INICIO TERMINO 1 JK7045 M323 PDC 3433 5343 1910 199.06 5 11267390 M343 PDC 3164 4914 1750 0 1 7125130 M423 PDC 3394 5103 1709 235.42 8.29 2.44 1 JX4549 M73PX PDC 3170 4787 1692 176.2 6.25 1.74 3 7013151 M423 PDC 3996 5074 1078 327.26 18.21 0.62 2 7127770 323 PDC 3197 4225 1028 131.05 7.65 3.29 4 11161300 M123 PDC 4660 5563 902 5 71244923 M423 PDC 4826 5593 767 291.58 22.81 0.47 1 11519017 117 PDC 3165 3865 700 675.06 57.86 2.24 2 7302365 M423 PDC 3378 3965 618 117.43 11.4 2.13 104 METROS HORAS MIN/M ROP PERFORADOS 6.25 2.24 0 3822.03 254.23 0.25 4.8. Rendimientos promedio por marca El análisis de rendimiento realizado a los diferentes registros de barrenas que se emplearon en el campo Teotleco, se presenta en la Tabla 4-24, de la cual hay información más amplia en el anexo 1. Tabla 4-24 Resultado de registros promedio por marca. (PEMEX, 2009) LISTADO TOTAL DE BARRENAS POR TIPO Y MARCA USADAS EN POZOS TEOTLECOS No TIPO MARCA SERIE POZO No. BARRENA FORMACIÓN T DE SARTA METROS HORAS MIN/M PSB RPM 1 M333 OTS 3656 T4 1 CRETACICO ROT 3 0.5 10.2 3/5 90 2 M433 OTS 3907 4 2 CRETACICO S. NAV (MF/MWD) 190 293.4 502.1 2/3 70/71 CRETACICO ROT 158 205.2 427.7 4/7 80/83 PROMEDIO 174 249.295 464.9 3982 3 M223 SECURITY 3856 4 1 CRETACICO ROT 203 38.1 11.3 3/5 54/85 4 117 SECURITY 11519017 15 1 MIOCENO NAV 700 675.1 57.9 4/5 69/69 M423 SECURITY 11696756 15 3 EOCENO NAV 178 507.8 171.2 1 63/63 113967 15 EOCENO NAV 617 456.3 44.4 3/4 68/68 10793753 15 KS NAV 67 2/3 44/44 287.3333 6 M433 SECURITY 3782 15 1 CRETACICO S. EMP/OR 80 7 M222 DPI 3769 4 1 CRETACICO NAVROT 250 20.4 8 M323 SMITH 7014212 4 2 CRETACICO NAVROT 540 4 CRETACICO NAVROT 16 1 OLIGOCENO STA. NAV 482.1 107.7745 6/7 60/60 4.9 4/5 140/150 36.4 4 4/5 128 541 116.6 12.9 4/7-7/9 315 143.4 27.3 465.3333 98.78333 14.76 150 9 M73PX SMITH JX4549 9 1 EOCENO S. NAV. SIST. ROT 1685 176.2 6.3 4/5 130/130 10 234 SMITH JW6715 9 2 EOCENO S. NAV. SIST. ROT 298 112.5 22.7 5/7 85/85 PALEOCENO S. NAV. SIST. ROT 183 74.5 24.4 2/3 80/150 PROMEDIO 240.5 93.505 23.5 KS S. NAV. SIST. ROT 144 28 11.7 3/4 60/60 OLIGOCENO STA. NAV 185 44.2 14.3 2/5 80/80 PROMEDIO 164.5 36.085 12.9965 11 M333 SMITH JY5441 9 1 7134375 16 1 105 COSTO/METRO A LA PROF VELOCIDAD PENETRACION 4.660714286 4922.4 8.79 3.904285714 2 8 1/2 SMITH M-3782 4459 541 116.55 2500 450 2423 4.478743068 4755.39 8.79 12.92606285 3 8 1/2 HUGHES M-3907 4160 299 76.48 2500 425 1768 5.913043478 2628.21 8.79 15.34715719 4 BAKER HUGHES 4225 1028 131.05 2500 500 2800 2.723735409 9036.12 8.79 7.648832685 5 BAKER HUGHES 5593 767 291.58 2500 510 2850 3.71577575 6741.93 8.79 22.80938722 6 BAKER HUGHES 4826 429 140.27 2500 490 2900 6.75990676 3770.91 8.79 19.61818182 Ω SMITH 4787 1692 176.2 2500 550 2800 1.654846336 14872.68 8.79 6.24822695 8 SMITH 5122 283 112.5 2500 560 2900 10.24734982 2487.57 8.79 23.85159011 9 SMITH 5370 249 74.51 2500 570 3000 12.04819277 2188.71 8.79 17.95421687 10 BAKER HUGHES 5103 1709 235.42 2500 500 2800 1.63838502 15022.11 8.79 8.265184318 11 BAKER HUGHES 5398 295 71.11 2500 510 2850 9.661016949 2593.05 8.79 14.46305085 12 BAKER HUGHES 5556 96 9.41 2500 490 2900 30.20833333 843.84 8.79 5.88125 13 SMITH 5059 531 160.33 2500 500 2800 5.27306968 4667.49 8.79 18.11638418 14 SMITH 5193 504 12.49 2500 510 2850 5.654761905 4430.16 8.79 1.486904762 15 SMITH 3649 438 68.2 2500 490 2900 6.621004566 3850.02 8.79 9.342465753 16 HYCALLOG 5563 902 3822.03 2500 500 2800 3.10421286 7928.58 8.79 254.2370288 17 SECURITY 3865 700 675.06 2500 510 2850 4.071428571 6153 8.79 57.86228571 18 SECURITY 4660 617 456.31 2500 490 2900 4.700162075 5423.43 8.79 44.37374392 19 HYCALLOG 5343 1910 199.06 2500 500 2800 1.465968586 16788.9 8.79 6.253193717 20 BAKER HUGHES 5658 315 143.36 2500 510 2850 9.047619048 2768.85 8.79 27.30666667 21 BAKER HUGHES 5843 185 44.16 2500 490 2900 15.67567568 1626.15 8.79 14.32216216 22 BAKER HUGHES 5074 1078 327.26 2500 500 2800 2.597402597 9475.62 8.79 18.2148423 23 BAKER HUGHES 3965 618 117.43 2500 510 2850 4.611650485 5432.22 8.79 11.40097087 24 BAKER HUGHES 5596 296 52.3 2500 490 2900 9.797297297 2601.84 8.79 10.60135135 25 BAKER HUGHES 5549 219 92.37 2500 500 2800 12.78538813 1925.01 8.79 25.30684932 26 CHRISTENSEN 5162 184 101.19 2500 510 2850 15.48913043 1617.36 8.79 32.99673913 106 POZO COSTO TOTAL A LA PROF 2610 POZO TEOTLECO 4 COSTO METRO/BNA 400 POZO TEOTLECO 7 COSTO POR BARRENA 2500 POZO TEOTLECO 9 COSTO BARRENA 36.44 POZO TEOTLEC O 11 COSTO EQUIPO 560 POZO TEOTLE CO 13 HORAS PERFORADAS 3600 POZO TEOTLEC O 19 METRO PERFORADO SMITH M-3769 POZO TEOTLEC O 16 PROF. A LA QUE SE SACO 8 1/2 POZO TEOTLECO 42 TIPO 1 POZO TEOTLEC O 1001 TAMAÑO Análisis de costos BARRENA Tabla 4-25 CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5.1. Conclusiones De la aplicación del método evaluativo, se concluye que, existen muchos métodos convencionales para la evaluación del rendimiento y desempeño de barrenas cuyos resultados se hallaron dentro de lo aceptable, hoy en día existen nuevas tecnologías que evalúan el desempeño y rendimiento de éstas, y cuyos resultados dejan poco o nada de margen para el error. De la revisión y análisis de los reportes originales de PEMEX, se concluye que, la información de los mismos es insuficiente para la determinación y evaluación de las barrenas empleadas. De la tabulación se concluye, que por medio de ellas se puede generar el comportamiento de los perfiles geológicos que se presentan en el Campo Teotleco, lo cual se puede inferir con la información de los reportes originales de PEMEX. De la identificación del número total de barrenas, se concluye, que la base de datos de PEMEX posee información que está sujeta a las apreciaciones de la persona que está realizando el reporte, es decir, es subjetiva. De las gráficas de rendimiento, se concluye, por medio de ellas se observa información como por ejemplo, inicio y final de metros perforados, horas, velocidad de penetración, etc. De las gráficas panorámicas, se concluye, que es de suma importancia el correcto ingreso de los datos al programa SIOP para que pueda generarse ese panorama que permita observar e interpretar su contenido. 107 Es decir, el SIOP sólo presenta la información sin ningún análisis que permita tomar decisiones con respecto a rendimiento y desempeño de las barrenas utilizadas en cada uno de los pozos. Del rendimiento promedio por marca, se concluye que, por medio de la concentración de la información analizada, se puede obtener un listado total de las barrenas, permitiendo al ingeniero de campo o personal capacitado, el poder emitir un resultado de rendimiento y desempeño de cada una de las barrenas utilizadas en el Campo Teotleco. Todo lo anterior confirma la importancia de contar con toda la información posible de cada uno de los pozos que sean objeto de análisis, dando así como resultado, una mejor base de datos, tanto en su calidad como en su confiabilidad y pertinencia. Es importante recalcar la importancia de poseer un sistema computacional de medición de parámetros, desempeño y rendimiento de barrenas en tiempo real. Esta tecnología puede apoyarse de sensores tubulares que se instalan en el fondo del pozo y que envía la información recabada a un computador, es la herramienta que se utiliza en la actualidad para realizar el trabajo de monitoreo de las condiciones operacionales que rodean la perforación de pozos petroleros y que tienen repercusión directa en el rendimiento de las barrenas utilizadas. Si bien, en la actualidad los métodos de evaluación convencionales y sus fórmulas quedaron en desuso, es preciso mencionar que estas nuevas tecnologías funcionan en base a los principios que integran estas fórmulas, solo que de manera programada. Por lo anterior se concluye que los resultados obtenidos en este proyecto se encuentran dentro del margen de lo aceptable y que son certeros y se encuentran al nivel de cualquier resultado arrojado por las nuevas tecnologías, dejando un paréntesis abierto para su revisión y comprobación, es decir, se cumplieron los objetivos y la hipótesis de la presente tesis. 108 También, es importante mencionar, que, derivado del análisis desarrollado, la marca de barrena que mejor desempeño promedio presentó fue: Hycallog, ya que fue la que perforó mayor profundidad en menor tiempo, presentando a la vez, un desgaste menor con respecto a las otras barrenas. 5.2. Recomendaciones El método de evaluación de rendimiento de barrenas que basa sus resultados en la medición de la tasa de penetración, sin embargo, el método de correlación empleado en éste proyecto, así mismo no requiere de fórmulas para su cálculo, en vista de que la evaluación parte de la inspección visual y de la comprensión de toda la información concentrada en las tablas de rendimiento por pozo. Dado que el método de evaluación de rendimiento de barrenas, solo considera el resultado final medido en metros que presentó cada una, ignorando todos aquellos parámetros que pudieron haber afectado el desempeño de estas, es recomendable el uso simultáneo o de forma paralela del método de correlación para una mayor precisión en los resultados. Es necesario poner atención a todos esos detalles descritos en los reportes de perforación en vista de que todas aquellas condiciones, características y procedimientos descritos en los mismos nos dan una idea general de las condiciones que rodearon el desempeño de las mismas y que nos permiten dictaminar o asignar un diagnóstico certero sobre el por qué; de un mal o buen rendimiento. 109 BIBLIOGRAFÍA 1. Schlumberger. (2011). Oilfield review, volúmen 23, No. 2, Schlumberger, México. 2. Rivas, J. (2003). Evaluación estadística de las actividades productivas y sus tiempos asociados en las áreas San Tomé, Punta de mata, Anaco y Maturín; Caracas. 3. Miramontes, J. (2010). Diseño de tuberías de revestimientos, CCDT-DOS BOCAS, Paraíso, Tabasco. PEMEX. México. 4. López, R. (2012). Tesis: Estudio de desempeño y rendimiento de brocas de perforación en el campo Shushufindi para optimizar tiempo de perforación mediante la aplicación de la base de datos Phoenix de Halliburton. Escuela Politécnica Nacional. Facultad de Ingeniería en Geología y Petróleos. Quito, Ecuador. 5. Schlumberger. (2010). Un siglo en la perforación en México. Schlumberger. México. 6. PEMEX. (2010). Diseño de barrenas, capacitación PEMEX, Paraíso, Tabasco. PEMEX. México. 7. PEMEX. (2011). Guía para la selección de barrenas, PEMEX, capítulo 4. PEMEX. México. 1. ITH INTERNATIONAL. (2005). Teoría de Mechas. Documento electrónico. ITH. México. 2. Schlumberger. (2004). Tecnología de Perforación. Documento electrónico. Schlumberger. México. 3. PEMEX. (2009). Información de Barrenas. Documento electrónico. PEMEX. México. 4. PEMEX. (2006). Guía para la Perforación, selección de barrenas. PEMEX. México. 110 5. Halliburton. (2007). Manual de Brocas. Halliburton. México. 6. PEMEX. (1995). Artículos técnicos para técnicos en perforación. Tomo II. Superintendencia de seguridad industrial y explotación. Zona Norte. PEMEX. México 7. De la Torre, P. (2009). Tesis “Selección de barrenas por correlación”. Facultad de Ingeniería. Universidad Nacional Autónoma de México. UNAM. México, D. F. 8. PEMEX. (2006). Guía No. 4 para la perforación, selección de barrenas. PEMEX. México. 111 ANEXO 1 112 Anexo 1. Tabla 1 CARACTERISTICAS No RENDIMIENTO BNAS DIAM. IADC TIPO MARCA SERIE TOBERAS INICIO 1 8 1/2-8 1/2 M233 PDC 8 8 1/2" OTS 3856 6 TOB 20-32" 3144 TERMINO METROS 3147 3 CONDICION DE OPERACION HRS MIN/M 0.51 10.2 ROP 5.88 LODO DESGASTE P.S.B RPM P.B GPM TIPO DENS. FORMACION 3/5. 90 2700 379 E.I 1.9 CRETACICO TIPO DE SARTA IADC IADC 0-0- NO-A-X-I-NO-BHA S / SIST. ROT ( MWD/LWD/PWD ) Sin desgaste- Sin desgaste-sin desgaste importante-Todas las areas-Barrenas PDC-Calibre-diente cortador roto-Cambio de ensamble de fondo 2 3 4 5 8 1/2-8 1/2 M223 PDC 8 1/2" SECURITY 3856 8 1/2-8 1/2 M223 PDC 8 1/2" SECURITY 3856 8 1/2-8 1/2 M223 PDC 8 1/2" SECURITY 3856 8 1/2-8 1/2 M223 PDC 8 1/2" SECURITY 3856 8 1/2-8 1/2 M222 PDC 8 1/2" DPI 8 1/2-8 1/2 M222 8 1/2-8 1/2 M222 8 1/2-8 1/2 M323 81/2-8 1/2 PDC 8 1/2" 6 TOB 20/32" 20-20-20-2020-20 20-20-20-2020-20 20-20-20-2020-20 3147 3158 11 2.06 11.236364 5.34 5/6 TON 110 421 E.I 1.9 CRETACICO . SARTA EMP. ORIENT. (MWD) ROT 3158 3248 90 17.48 11.653333 5.15 4/6 101 450 E.I 1.92 CRETACICO . SARTA EMP. ORIENT. (MWD) 3248 3315 67 32.58 29.176119 2.06 4/5 150/150 1100 450 E.I 1.92 CRETACICO . SARTA EMP. ORIENT. (MWD) 3315 3350 35 203 38.09 38.09 65.297143 11.258128 0.92 3.37 3/5 3/5. 66/66 54/85. 1000 1050 228 387.25 E.I 1.93 1.9175 CRETACICO 3782 3350 3432 82 6.34 4.6390244 12.93 3/5 140/140 900 425 E.I 1.94 CRETACICO . SARTA EMP. ORIENT. (MWD) DPI 3782 3432 3580 148 18.37 7.4472973 8.06 3/5 140/140 425 E.I 1.97 CRETACICO . SARTA EMP. ORIENT. (MWD) DPI 3782 3580 3600 20 250 20.37 20.37 61.11 4.8888 0.98 7.32 4/5 3/5. 150/150 143/143 425 425 E.I 1.98 1.9633333 CRETACICO 3600 3618 18 2.19 7.3 8.22 4/5 120 1300 420 E.I 1.98 CRETACICO . S.NAV.C/ SIST. ROT. EQ. LWD - MWD 3618 3768 150 12.1 4.84 12.40 4/5 130 3700 420 E.I 1.98 CRETACICO . NAV.ROT 3768 3900 132 20.56 9.3454545 6.42 4/5 130 3700 420 E.I 1.99 CRETACICO . NAV.ROT 3900 4055 155 31.32 12.123871 4.95 4/5 130 410 E.I 2 CRETACICO . NAV.ROT 4055 4160 105 560 36.44 36.44 20.822857 3.9042857 2.88 6.97 4/5 4/5 130 128 410 416 E.I 2 1.99 CRETACICO 0-0- NO-A-X-I-NO-BHA NAV.ROT SMITH 3769 M323 SMITH 3769 81/2-8 1/2 M323 SMITH 3769 81/2-8 1/2 M323 SMITH 3769 81/2-8 1/2 M323 SMITH 3769 8 1/2-8 1/2 M433 HUGHES 3907 8 1/2-8 1/2 M433 HUGHES 3907 8 1/2-8 1/2 M433 HUGHES 3907 8 1/2-8 1/2 M433 HUGHES 3907 8 1/2-8 1/2 M433 HUGHES 3907 8 1/2-8 1/2 M433 HUGHES 3907 6 TOB (2 ,11/32" + 4 ,12/32") 12-12-12-1211-11 12-12-12-1211-11 12-12-12-1211-11 12-12-12-1211-11 14-14-14-1414-14 14-14-14-1414-14 14-14-14-1414-14 14-14-14-1414-14 14-14-14-1414-14 14-14-14-1414-14 2900 IADC :0-0-NO-A-X-I-NO-BHA SARTA EMP. ORIENT. (MWD) 00-NO-A.- X- I-ND-BHA DESG SARTA EMP. ORIENT. (MWD) 4160 4207 47 14.55 18.574468 3.23 10/15 100/150 375 E.I 2.02 CRETACICO . NAV.NAVG 4207 4265 58 30.03 31.065517 1.93 14/15 150/150 375 E.I 2.02 CRETACICO . NAV.NAVG 4265 4324 59 44.29 45.040678 1.33 14/15 150/150 372 E.I 2.02 CRETACICO . NAV.NAVG 4324 4395 71 61.54 52.005634 1.15 12/14 130 351 E.I 2.02 CRETACICO . NAV.NAVG 4395 4435 40 75.29 112.935 0.53 8/10 150 3700 368 E.I 2.03 CRETACICO . NAV.NAVG 4435 4459 24 76.48 191.2 0.31 8/10 150 3800 368 E.I 2.04 CRETACICO 0-0- NO-A-X-I-PN-BHA NAV.NAVG 299 76.48 15.347157 1.42 11/13. 113 1550 133/146. 3016.67 368.167 2.025 Anexo 1. Tabla 1 6 7 8 9 10 8 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 8 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 8 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 8 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 8 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 1/2-8 1/2 M323 SMITH 3782 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3907 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3907 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3907 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3907 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3907 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 10-10-10-1111-11 22-22-22-2222-22 22-22-22-2222-22 22-22-22-2222-22 22-22-22-2222-22 18-18-18-1818-18-18 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3982 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3982 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3982 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3982 8 1/2-8 1/2 M433 OTS 3982 18-18-18-1818-18-18 18-18-18-1818-18-18 18-18-18-1818-18-18 18-18-18-1818-18-18 18-18-18-1818-18-18 5 7/8-5 7/8 M133 HYCALLOG 3924 5 7/8-5 7/8 M133 HYCALLOG 5 7/8-5 7/8 M133 5 7/8-5 7/8 M133 5 7/8-5 7/8 M133 4459 4482 23 3.18 8.2956522 7.23 5/7 150 3500 4482 4589 107 18.37 10.300935 5.82 5/7 150 4589 4633 44 25.46 34.718182 1.73 5/7 150 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.NAVG 70 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.ROT 72 333 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.ROT 74 4633 4718 85 41.2 29.082353 2.06 6/8 150 340 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.ROT 76 4718 4790 72 54.24 45.2 1.33 6/8 150 4790 4873 83 69.15 49.987952 1.20 6/8 150 3800 691 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.ROT 78 702 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.ROT 80 4873 4935 62 87.06 84.251613 0.71 6/8 150 1500 358 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.ROT 82 4935 4974 39 104.46 160.70769 0.37 6/8 150 1300 358 E.I 2.04 CRETACICO . NAV.ROT 84 4974 5000 26 541 116.55 116.55 268.96154 12.926063 0.22 2.30 7/9 6/8. 370 436.5 E.I 2.04 2.04 CRETACICO 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA NAV.ROT 86 5000 5043 43 20.35 28.395349 2.11 4/6 70/71 354 E.I 2.09 CRETACICO . 5043 5084 41 41.47 60.687805 0.99 10/12 70/70 354 E.I 2.09 CRETACICO . NAV (MF/MWD 114 5084 5122 38 58.07 91.689474 0.65 5/7 70/70 3800 354 E.I 2.09 CRETACICO . NAV (MF/MWD 116 5122 5162 40 78.5 117.75 0.51 10/12 70/70 1115 354 E.I 2.09 CRETACICO 0-0-NO-A-X-I-BU-BHA NAV (MF/MWD 118 5162 5190 28 190 95.02 293.41 203.61429 92.655789 0.29 0.91 10/12 8/10. 70/70 70/70 3300 2738.33 354 354 E.I CRETACICO 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA 4000 140/160 3800 140/150 2983.33 340 S.NAV (MF/MWD 112 122 2.09 5192 5200 8 6.5 48.75 1.23 8/10 80/80 3500 126 E.I 2.09 CRETACICO . NAV (MF/MWD 133 5200 5234 34 25.58 45.141176 1.33 10/12 80/81 3800 336 E.I 2.09 CRETACICO . NAV (MF/MWD 135 5234 5261 27 39.45 87.666667 0.68 10/12 80/80 3800 336 E.I 2.09 CRETACICO . NAV (MF/MWD 137 5261 5327 66 60.32 54.836364 1.09 10/12 80/80 3900 350 E.I 2.09 CRETACICO . NAV (MF/MWD 139 5327 5350 23 158 73.33 205.18 191.29565 77.916456 0.31 0.93 12/14 10/12. 80/80 80/80 3700 3740 347 299 E.I 2.09 2.09 CRETACICO 0-0-NO-A-X-I-NO-TD NAV (MF/MWD 141 18-18-18 5350 5364 14 1.15 4.9285714 12.17 3/5 50/50 1750 168 E.I 0.96 CRETACICO . NAV (MF/MWD 167 3924 18-18-18 5364 5393 29 43 5.44 6.59 11.255172 9.1953488 5.33 8.75 4/6 4/6 45/45 1000 1375 214 191 E.I 0.95 0.955 CRETACICO 0-0-NO-A-X-I-NO-DDF NAV (MF/MWD 169 HYCALLOG 3899 18-18-18 5393 5419 26 10.58 24.415385 2.46 4/5 950 214 E.I 0.95 CRETACICO . NAV (MF/MWD 172 HYCALLOG 3899 18-18-18 5419 5470 51 27.36 32.188235 1.86 3/5 50/50 210 E.I 0.97 CRETACICO . NAV (MF/MWD 174 3899 18-18-18 5470 5516 46 36.4 47.478261 1.26 3/5 50/50 1400 210 E.I 0.96 CRETACICO . NAV (MF/MWD 176 123 74.34 36.263415 1.86 3/5 50/50 1175 211.333 HYCALLOG 114 0.96 115 116 Anexo 1. Tabla 2 LISTADO TOTAL DE BARRENAS POR TIPO Y MARCA USADAS EN POZOS TEOTLECO No 1 TIPO M333 MARCA OTS SERIE 3856 Pozo T4 No,BNS 1 FORMACION CRETACICO T DE SARTA ROT 2 M433 OTS 3 4 M223 117 5 METROS 3 HRS 0.5 MIN/M 10.2 P.S.B 3/5. RPM 90 P.B 2700.0 GPM 379 TIPO E.I DENS. 1.90 3907 3982 4 2 CRETACICO CRETACICO SECURITY SECURITY 3856 11519017 4 15 1 1 M423 SECURITY 11396756 113967 10793753 15 15 15 6 M433 SECURITY 10937335 S.NAV (MF/MWD ROT PROMEDIOS: 190 158 174 293.4 205.2 249.295 502.1 427.7 464.9 4/6 8/14 70/71 80/83 4/6 3740.0 354 299 326.5 E.I E.I 2.09 2.09 2.09 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA 0-0-NO-A-X-I-NO-TD CRETACICO MIOCENO ROT NAV. 203 700 38.1 675.1 11.3 57.9 3/5. 4/5. 54/85. 69/69. 1050.0 2583.3 387 416 E.I INVERMUL 1.92 1.93 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA 0-0-NO-A-X-I-NO-BNA 3 EOCENO EOCENO KS NAV. NAV NAV PROMEDIOS: 178 617 67 287.3333 507.8 456.3 171.2 44.4 4/4. 3/4. 2/3. 63/63. 68/68. 44/44. 1.95 1.97 0-0-NO-A-X-1-NO-PP 0-0-NO-AX-I-NO-BHA 0-0-NO-A-X-I-NO-HP 107.7745 421 418 191 343.2333 INVERMUL INVERMUL INVERMUL 482.1 3600.0 1300.0 3125.0 2675.0 15 1 KS NAV 6/7 60/60 351 INVERMUL 2.05 : 0-0-NO-A-X-I-NO-TD 7 M222 DPI 8 M323 SMITH 3782 4 1 CRETACICO S.EMP/OR 1.96 00-NO-A.- X- I-ND-BHA DESG 3769 2 7014212 4 4 16 1 CRETACICO CRETACICO OLIGOCENO NAV.ROT NAV.ROT STA. NAV PROMEDIOS: 80 1.95675 250 20.4 4.9 4/5 140/150 900.0 425 E.I 540 541 315 465.3333 36.4 116.6 143.4 98.78333 4.0 12.9 27.3 14.76054 4/5 5/7-7/9 128 150 2900.0 2983.3 3542.9 3142.1 416 437 373 408.6 E.I E.I E.I 1.98 0-0- NO-A-X-I-NO-BHA 2.04 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA 2.05 2-1-CT-A-X-IBT 2.022239 9 M73PX SMITH JX4549 9 1 EOCENO S. NAV.SIST. ROT 1685 176.2 6.3 4/5 130/130 440 E.I 10 234 SMITH JW6715 9 2 EOCENO PALEOCENO S. NAV.SIST. ROT S. NAV.SIST. ROT PROMEDIOS: 298 183 240.5 112.5 74.5 93.505 22.7 24.4 23.5 5/7 10/15 85/85 80/150 365 330 347.5 E.I E.I 11 M333 SMITH JY5441 7134375 9 16 1 1 KS OLIGOCENO S. NAV.SIST. ROT STA. NAV PROMEDIOS: 144 185 164.5 28.0 44.2 36.085 11.7 14.3 12.9965 6/8 2/5 60/60 80/80 210 450 330.125 E.I E.I 1.06 0.95 1.01 JY5785 13 13 13 3 OLIGOCENO OLIGOCENO EOCENO SART.NAV SART.NAV SARTA NAV PROMEDIOS: 295 41 531 289 68.2 9.2 160.3 79.24667 13.9 13.5 18.1 15.2 5/7 7/8 4/6. 80/80 60/60 72/72. 3850.0 3675.0 534 490 493 505.5 E.I E.I E.I 1.86 1.92 2.13 2.0 12 MDI616 SMITH 13 116 SMITH PN1674 13 1 EOCENO SART.NAV 14 223 SMITH JY5795 13 2 EOCENO EOCENO EMPC. ORI S.SIST ROT PROMEDIOS: 15 117 SMITH PS4099 16 1 OLIGOCENO STA. NAV 16 M133 HYCALLOG 3924 4 2 CRETACICO CRETACICO NAV (MF/MWD NAV (MF/MWD PROMEDIOS: 17 M123 HYCALLOG 11161300 JK7045 15 16 1 1 EOCENO OLIGOCENO NAV NAV PROMEDIOS: 2600.0 2600.0 3500.0 IADC IADC 0-0- NO-A-X-I-NO-BHA 1.95 0-0-NO-A-X-IN-NO-TQ 2.46 0-1-WT-S-X-I-PN 2.50 2.477778 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA O-O-NO-A X-I-PN-DTF. 0-2-BT-G-X-IN-PN-BHA 95 48.3 30.5 15/16 60/60 600.0 528 E.I 1.89 107 155 131 12.5 36.0 24.255 7.0 13.9 10.5 7/9. 5/7 145/145. 140/140 4100.0 2350.0 3225.0 511 536 523.1 E.I E.I 2.05 1.93 2.0 3-2-BT-A-F-I-BF-HR 36 11.4 19.0 2/4 60/60 2175.0 435 E.I 0.95 0-0-NO-A-X-I-NO-TQ 43 123 83 6.6 36.4 21.495 16.2 17.8 17.0 4/6 3/5 45/45 50/50 1375.0 1175.0 1275.0 191 211 201.2 E.I E.I 0.96 0.96 1.0 0-0-NO-A-X-I-NO-DDF 902 1915 1408.5 199.1 199.06 6.2 6.2 4/5 3/5 80/80 180/180 3314.3 3408.3 3361.3 408 520 463.8 INVERMUL E.I 2.06 1.94 2.0 1-1-WT-A-X-I-NO-LOG 0-1-WT-G-X-1/16"-NO-PR + ESAB 0-2-WT-S-X-I-PM-LOG 0-0-NO-A-E-I-NO-BHA 18 M343 HYCALLOG 11267390 15 1 KS NAV 1750 4/6 60/60 2576.7 415 INVERMUL 1.97 1-1-WT-A-X-I-PN-BHA 19 M423 HYCALLOG 15 15 2 KS KS NAV NAV PROMEDIOS: 246 94 170 5/5. 71/71. 4100.0 2650.0 3375 392 372 382 INVERMUL INVERMUL 2.05 2.05 2.05 0-1-WT-N-X-1-BT-BHA 1-0-WT-A-I-NO-BHA 20 21 M333 117 HYCALLOG 11267396 HYCALLOG AC4281 15 13 1 1 KS EOCENO NAV NAVEG. ( MWD ) 190 35 3350.0 2000.0 351 380 INVERMUL E.I 2.05 1.90 1-0-CT-A-X-I-NO-BHA 1-1-WT-A-E-I-RR-BHA 22 M421 REED-HYCALLOG MSX616M 13 4 EOCENO EOCENO EOCENO PALEOCENO SART.NAV SART.NAV SART.NAV EMP.ORIENT PROMEDIOS: 236 370 852 318 444 2110.0 3466.7 505 496 511 456 491.8 E.I E.I E.I E.I 1.96 2.13 2.01 2.05 2.0 0-0-NO-A-X-I-RR-BHA 0-1-BT-G-X-I-NO-BHA 1-0-WT-C-X-I-NO-PR, 1-2-WT-A-X-I-BN-TD 1129005 1129005 69.3 102.5 248.1 134.5 138.59 117 17.6 16.6 17.5 25.4 19.3 3/4. 3/5. 4/5 11/12. 85/85. 105/105. 150/150 142/142. 1500.0 2358.9 Anexo 1. Tabla 2 23 117 BAKER-HUGHES 5180163 7 1 OLIGOCENO SARTA NAVEG 24 PDC BAKER-HUGHES 7127770 7127771 7130295 7127770 7 7 7 11 3 1 EOCENO EOCENO EOCENO EOCENO ORIENT. EMP. CON W.M1028 ORIENT. EMP. CON W.M172 C/SIST. ROT 429 NAV.SIS.ROT 1709 PROMEDIOS: 834.5 81 5/6 130/130 126/134. 134/144. 124/149. 1800.0 2950.0 3133.3 3166.7 2762.5 393 378 360 402 383.2 E.I E.I E.I E.I 1.97 2.02 2.03 1.97 2.0 1-5-BT-A-X-1/8-LN-PR 0-0-NO-A-X-I-TN-BHA 0-1-CT-H-X-I-BU-BHA. 1-1-WT/CT-C/N-X-I-PN/LN-BHA. 736 295 85 291.6 71.1 54.0 23.8 14.5 38.1 7/9. 6/8 10/12 98/98. 120/120 55/55 2933.3 374 373 324 E.I E.I E.I 2.04 2.03 1.36 1-2-BT-A-X-I-PN-TD 1-0-LN-T-X-I-LT-PP. 6-4-BT-A-F3-2-LT-PR 55 32.2 35.1 11/13. 100/100 549 E.I 1.95 1-2-CT-C2 F1-I-NO-BHA 248 47 206 86.0 17.2 24.4 20.8 21.9 7.1 2/4 5/7. 8/10 70/70 87/87. 120/120 228 231 389 E.I E.I E.I 0.95 0.95 1.09 IADC: 0-1-NO-S-X-I-CT-BHA 475 476 476 475.8 E.I E.I E.I 1.09 1.15 1.10 1.1 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA 1-0-CT-NO-X-I-WT-FM 4-RO-S-X-I-WT-TR 7 11 1001 1 1 1 SARTA NAVEG EOCENO PALEOCENO NAV.SIS.ROT KSANVA- KM S.NAV 28 117 SIN MARCA 5171042 13 1 EOCENO SART.NAV 29 30 31 417 537 427 HUGHES HUGHES HUGHES 7125759 5178182 7113056 7 7 13 1 1 1 PALNO-KSSF KSSF KS SARTA NAVEG EMP.ORIENT EMP ORIENT 32 M423 HUGHES 7302365 711357 7120735 42 42 42 3 EOCENO KS KSANVA SARTA NAVEG. EMP.ORIENT EMP.ORIENT PROMEDIOS: HUGHES 7013329 7013329 4 42 1 1 CRETACICO PALEOCENO NAV.NAVG ARTA EMP PROMEDIOS: 278 188 233 76.5 793.4 434.945 16.5 HUGHES HUGHES 6071366 5751836 teo 1001 teo 1001 1 1 KSANVA KI- PT S.NAV S.EMP 92 159 65.6 37.6 42.8 14.2 9/ 11. 5/10. 60/64 65/65 8/12 120/120 MX-20 517 618 117.4 296 52.3 39 49.7 317.6667 73.13667 11.4 10.6 378.9 133.6 36 M333 37 HCM408 CHRISTENSEN 7130295 CHRISTENSEN 7010549 11 1001 1 1 KS NAV.SIS.ROT OLIGOCENO-EOCENO S.EMP/ORI 61 184 14.3 101.2 14.0 33.0 38 DPO391 39 331 40 511 CHRISTENSEN324511 CHRISTENSEN 7014285 CHRISTENSEN 7119477 1001 1001 1001 1 1 1 PALEOCENO-KSS.EMP/ORI KS-KSSF S.NAV KSSF-KSANVA S.NAV 83 296 26 38.3 92.4 32.3 27.7 18.7 74.4 41 BAKER 7208532 teo 11 1 KS EMPC ORIENT C/ TP CON 90 3 1/2" Y 5" 9.4 6.3 42 HCM507ZX BAKER 43 M423 BAKER 44 DPO391 BAKER 7014217 7013151 7302710 teo 42 teo 42 teo 101 1 1 1 MIOCENO-OLIGOCENO NAVEG.SIST ROT. EOCENO SARTA NAVEG. KM S/EMP 214 1078 44 45 TH34MS 207385 T 1001 2 KM-KI KI 55 88 71.5 M323 537 537 VAREL VAREL S. EMP S.EMP PROMEDIOS: 1-1-NO-D-E-I-NO-BHA. 5/7. 9/10. 23/27. BAKER-HUGHES 7124923 BAKER-HUGHES 7126033 BAKER-HUGHES 6071367 34 35 1.58 7.6 19.5 19.6 8.3 13.8 M423 M433 537 M433 E.I 131.1 56.0 140.3 235.4 140.6875 25 26 27 33 397 327.3 16.1 18.2 22.0 30.4 33.2 0.0 21.9 18.22 118 3200.0 3000.0 120/120 08/10-14/15 133/121 100/100 3016.7 368 4000.0 471 3508.333 419.5833 E.I E.I 2.03 0-0- NO-A-X-I-PN-BHA 2.04 0-1-LT-H-X-I-PN-LOG 2.0325 339 211 E.I E.I 1.38 1.01 6-3-BT-A-F-1/16-CT-HR 1-2-WT-A-1/16-E-LT-HP/ 4-RO-S-X-I-WT-TR 2000.0 373 443 2.03 1.03 0-0-NO-A-X-I-NO-DT 1-1-LT-N-RO-I-BU-BHA 8/10 117.5/117.5 9/11. 65/65 3100.0 9 / 11. 65/67 451 387 326 E.I E.I E.I E.I E.I E.I 1.53 1.44 1.41 1-0-LT-C-X-I-NO-TD***DTE :0-0-NO-NO-X-I-NO-DDF 2-3-LT-A-X-I-CT-PR. 1900.0 253 E.I 1.00 3700.0 1250.0 543 464 356 E.I E.I E.I 1.83 2.01 1.25 336 287 312 E.I E.I 1.13 1.12 1.125 4/5 80/80 3/5 130/130 464.3913 8/10 100/100 10/12 13/15 70/70 65/65 0-0-NO-A-X-I-NO-BHA 0-0-NO-A-X-I-PN-BHA 4 -6-RO/JD-A-X-2-LT/BT-PR 2-3-WT-A-E-I-NO-PR 1-1-WT-A-E-I-NO-LOG,