Optimización de perforación de pozos direccionales utilizando nueva tecnología MicroCore

El MicroCore es una nueva tecnología, creada por el Departamento de Investigación y Desarrollo de la empresa TOTAL (Francia), enfocada en la realización de una nueva mecha, la cual ya fue probada con éxito, con la que se pueden recoger los llamados tapones o núcleos, estos son cortados con la misma tecnología que se ha utilizado actualmente pero son expulsados a través del espacio anular y se recogen en la zapata. Una vez q estos tapones son recogidos en superficie se pueden realizar pruebas como con cualquier núcleo. Estos no interfieren con el desarrollo de las pruebas y no son alterados por la composición del lodo en el que viajan a superficie y tampoco son alterados por los impactos que reciben durante el viaje.
Esta técnica ayuda a reducir los viajes que tiene que hacer la tubería para cambiar la mecha. Además se mejora el impacto sobre la formación ya que hay una mejor distribución del peso sobre la mecha. Aunado a esto, se plantea el desempeño de la perforación y el muestreo en zonas complejas como lo pueden ser las rocas de alta dureza con baja tasa de penetración (ROP), las rocas de alta dureza con poca o ninguna muestra recuperada en superficie, las altas temperaturas de fondo con baja información en perfilaje y medición durante perforación, y reducir riesgos y costos operacionales en comparación con la toma de núcleo ambos de importancia en la optimización de perforación y caracterización de yacimientos.
Generación del Micro-Core: Depende del diseño de mecha, el mecanismo de corte resulta de la dureza de la roca (UCS), los parámetros operacionales y la estabilidad de la mecha.
Obtención del Micro-Core: Necesario mantener el área limpia en fondo con hidráulica adecuada para evitar rompimiento de los tapones.
Desplazamiento de Micro-Core hacia la superficie: Se sugiere adecuar la capacidad de levantameno del lodo, variando la densidad, viscosidad y flujo.

Objetivos

• Mejoramiento de la calidad de muestras geológicas:
  Micro-Core: Se Generan y recuperan muestras de tapones de la formación durante las operaciones de perforación.
• Mejoramiento del desempeño de perforación:
  Diseño de mecha con orificio central. Mejora distribución del peso sobre la mecha (WOB) e incrementa profundidad de corte para altas tasas de perforación.
• Generación de muestras (micro-núcleo) de la formación durante la operación de perforación mejorando la calidad de los cortes generados.
  – El tapón es generado en el centro de la mecha, donde la estructura de corte se interrumpe.
  – El tapón, va avanzando hasta su máximo tamaño y finalmente alcanza un tope PDC el cual aplica una fuerza lateral al tope del tapón induciendo una falla en la base.
  – El tapón es conducido por el flujo de lodo hacia el anular para el acarreo a superficie.
• Mejoramiento de la eficiencia de corte y el desempeño de perforación, mediante el diseño especial de esta mecha.

Diseño Prototipo: SPS 623C
• Diámetro de Núcleo: 10 x 30 mm
• PDC Central para obtener tapón
• Diseño Hidráulico especial
• Canal de flujo especial, para facilitar y promover migración del tapón
• Perfil optimizado para estabilidad
• Estructura estándard de corte, PDC
• Cuero de acero para geometría especial

Aplicaciones de campo


MECHA MICRO-CORING SPS 683-6” PDC

• Formación: campo Tunu, Pozo DX-32, Indonesia. Capas de lutita intercaladas con arenisca. Cuenta con un sistema constituido por un motor de baja velocidad. Su intervalo es desde los 3916m hasta los 4279 m.
• Desempeño: no se observó algún tipo de taponamiento, apelotonamiento o desgaste excesivo durante la corrida. Se confirma respuesta de perforación positiva.
• MICRO-CORE: con una longitud de 2cm y una profundidad media de 4096 m.

MECHA MICRO-CORING DDS 8 ½ SSC 123 IMPREGNADA

• Formación: Lumshiwal, tipo mixto, constutuida por: carbonato, caliza, limolita, lutita
• Sistema: Motor de baja velocidad
• MICRO-CORE: con una longitud de 25 mm, un diámetro de 19 mm, una profundidad media de 3978 m y 4110 m.
  
  
  

El diseño de MCB permite la generación de micro-núcleos en el área central de la estructura de corte. Este diseño permite ahorrar una parte importante de la energía movilizada en el centro del área. Aplicando este potencial en la estructura de corte remanente, permite incrementar la eficiencia de corte y por lo tanto el desempeño de perforación. Tanto los resultados experimentales como los de campo confirman que este concepto y tecnología ofrece ventajas competitivas las cuales se caracterizan de la siguiente manera:
La tecnología Micro-Core puede ser utilizada en cualquier diámetro de mecha
Se mejora la tasa de penetración (ROP) debido al diseño especial con centro de toma de tapones.
Se mejora ROP debido al uso más eficiente del WOB
Los tapones pueden llegar intactos o en piezas dependiendo de la resistencia o tipo de roca

Referencias
Charla dictada en el II Foro de perforación realizado en Intevep.