Una matanza de pozo es la operación de colocar una columna de fluidos especiales de la densidad requerida en el pozo para evitar el flujo de fluidos del yacimiento sin la necesidad de equipos de control de presión en la superficie. Funciona según el principio de que la cabeza hidrostática del "fluido de extinción" o "lodo de extinción" será suficiente para suprimir la presión de los fluidos de formación. La destrucción de pozos puede planificarse en el caso de intervenciones avanzadas , como reparaciones , o ser operaciones de contingencia. La situación que requiera una destrucción del pozo determinará el método que se adopte.
No todos los asesinatos son deliberados. En ocasiones, la acumulación involuntaria de fluidos, ya sea por la inyección de sustancias químicas como el metanol desde la superficie, o por líquidos producidos en el yacimiento, puede ser suficiente para matar el pozo, particularmente los pozos de gas , que son notoriamente fáciles de matar. [1]
El control de pozos en general es una operación extremadamente costosa y peligrosa. Una amplia capacitación, pruebas, pruebas de competencia y experiencia son requisitos previos para planificar y realizar una matanza de pozo, incluso una aparentemente simple. Muchas personas han muerto por asesinatos de pozos realizados incorrectamente.
El principio de una matanza de pozo gira en torno a la influencia del peso de una columna de fluido y, por tanto, de la presión ejercida en el fondo del pozo.
Donde P es la presión a una profundidad específica, h, dentro de la columna, g es la aceleración de la gravedad y ρ es la densidad del fluido. Es común en la industria petrolera utilizar la densidad de peso , que es el producto de la densidad de masa por la aceleración de la gravedad. Esto reduce la ecuación a:
Donde γ es la densidad de peso. La densidad de peso también se puede describir como el gradiente de presión porque determina directamente cuánta presión adicional se agregará al aumentar la profundidad de la columna de fluido.
El objetivo de una operación de eliminación de pozos es hacer que la presión en el fondo del fluido de eliminación sea igual (o ligeramente mayor) en comparación con la presión de los fluidos del yacimiento.
La presión de los fluidos del yacimiento en el fondo del pozo es de 38 MPa . Tenemos un fluido de eliminación con una densidad de peso de 16 kN .m −3 . ¿Cuál deberá ser la altura de la cabeza hidrostática para matar el pozo?
De la ecuación:
Por tanto, se necesita una columna de 2375 m de este fluido. Esto se refiere a la profundidad vertical verdadera de la columna, no a la profundidad medida, que siempre es mayor que la profundidad vertical verdadera debido a desviaciones de la vertical.
En la industria petrolera , un sistema SI puro es extremadamente raro. Las densidades de peso comúnmente se dan como gravedad específica o en libras por galón . Los factores de conversión simples (0,433 para gravedad específica y 0,052 para ppg) convierten estos valores a un gradiente de presión en psi por pie . Multiplicar por la profundidad en pies da la presión en la parte inferior de la columna.
Por supuesto, cuando el pozo se perfora en metros como unidad de profundidad, las matemáticas se vuelven más complicadas. Dado que la certificación de destrucción de pozos normalmente (en EE. UU. y el Reino Unido) se realiza en "unidades de yacimiento petrolífero" (pies para longitud, pulgadas para diámetros, barriles de yacimiento petrolífero para volumen bombeado, psi para presiones), a menudo se toman soluciones complejas para mantener la cálculos planificados de acuerdo con las regulaciones locales y las "mejores prácticas" de la industria.
Durante todos los cierres de pozos, se debe prestar especial atención a no exceder la resistencia de la formación en el punto más débil del pozo (o tuberías de revestimiento/revestimiento, según corresponda), la "presión de fractura", de lo contrario se perderá fluido del pozo hacia el formación. Dado que se desconoce este volumen perdido, resulta muy difícil saber cómo se está produciendo la destrucción, especialmente si está involucrado gas con su gran cambio de volumen a través de diferentes partes del pozo. Combinar la muerte de un pozo con una situación de "pérdida de circulación" es un problema grave. [2]
Por supuesto, las situaciones de pérdida de circulación también pueden provocar situaciones de muerte del pozo.
Esta suele ser la forma más ordenada de realizar una destrucción de pozo planificada. Consiste en bombear fluido de eliminación hacia abajo por el anillo 'A' del pozo, a través de un punto de comunicación entre este y la tubería de producción justo encima del empacador de producción y hacia arriba por la tubería, desplazando los fluidos más livianos del pozo, a los que se les permite fluir hacia la producción. .
El punto de comunicación era tradicionalmente un dispositivo llamado manguito deslizante o puerta lateral deslizante, que es un dispositivo operado hidráulicamente, integrado en la tubería de producción . Durante el funcionamiento normal, permanecería cerrado sellando el tubo y el anillo, pero para eventos como este, se abriría para permitir el libre flujo de fluidos entre las dos regiones. Estos componentes han caído en desgracia porque eran propensos a tener fugas. En cambio, ahora es más común perforar un agujero en el tubo para interrumpir la circulación. Aunque esto daña permanentemente la tubería, dado que la mayoría de las muertes de pozos planificadas son para reparaciones , esto no es un problema, ya que de todos modos se retira la tubería para reemplazarla.
Este es el método más común de eliminación de pozos de contingencia. Si hay una necesidad repentina de cerrar un pozo rápidamente, sin tiempo para prepararlo para la circulación, se puede utilizar el instrumento más contundente de la manipulación. Esto implica simplemente bombear el fluido destructivo directamente hacia el interior del pozo, forzando a los fluidos del pozo a regresar al yacimiento . Esto puede ser eficaz para lograr el objetivo central de matar un pozo; crear una cabeza hidrostática suficiente en el pozo. Sin embargo, puede verse limitado por las capacidades de presión de estallido de la tubería o la carcasa, y puede correr el riesgo de dañar el depósito al introducir materiales no deseados en él. La principal ventaja es que se puede realizar con poca planificación previa.
Esto es similar a la circulación inversa, excepto que el fluido de eliminación se bombea hacia el tubo de producción y circula hacia afuera a través del espacio anular . Aunque eficaz, no es tan deseable ya que se prefiere que los fluidos del pozo sean desplazados hacia la producción, en lugar del espacio anular.
Esta es la forma de matar pozos que requiere más tiempo. Implica bombear repetidamente pequeñas cantidades de lodo letal en el pozo y luego purgar el exceso de presión. Funciona según el principio de que el lodo más pesado se hundirá debajo de los fluidos más ligeros del pozo y, por lo tanto, al eliminar la presión se eliminará este último, dejando una cantidad cada vez mayor de lodo en el pozo con pasos sucesivos.
Durante la perforación, el control de la presión se mantiene mediante el uso de fluido de perforación preparado con precisión , que equilibra la presión en el fondo del pozo. En el caso de encontrarse repentinamente con una bolsa de alta presión, es posible que la presión debida al fluido de perforación no pueda contrarrestar la alta presión de la formación. Permitir que el fluido de formación ingrese al pozo. Este influjo de fluido de formación se llama kick y entonces se hace necesario cerrar el pozo. Esto se hace bombeando lodo eliminador por la tubería de perforación , donde circula hacia el fondo y hacia el pozo.
La intención de una muerte de pozo (o la realidad de una muerte de pozo no intencional) es detener el flujo de fluidos del yacimiento hacia la superficie. Por supuesto, esto crea problemas cuando es deseable que el pozo vuelva a fluir. Para revertir la muerte del pozo, el fluido de muerte debe ser desplazado del pozo. Se trata de inyectar un gas a alta presión, normalmente nitrógeno, ya que es inerte y relativamente barato. Se puede poner un gas bajo presión suficiente para permitirle empujar un fluido destructivo pesado, pero luego se expandirá y se volverá liviano una vez que se elimine la presión. Esto significa que al haber desplazado el fluido de destrucción, este no destruirá el pozo por sí solo. También se pueden utilizar líquidos de baja densidad ("ligeros") como el combustible diésel o el "fluido base" para un "lodo (sintético) a base de petróleo", dependiendo de la disponibilidad y los problemas de gestión de presión de un pozo específico. Los fluidos del yacimiento deberían poder fluir hacia la superficie, desplazando el gas.
La forma más económica de hacerlo es similar al bullheading, donde el fluido ligero (nitrógeno o líquido de baja densidad) se bombea a alta presión para forzar el fluido letal hacia el depósito. Esto, por supuesto, conlleva un alto riesgo de causar daños al pozo. La forma más efectiva es usar tubería flexible , bombeando el gas/diésel por el serpentín y haciéndolo circular por el fondo hacia el pozo, donde desplazará el lodo letal hacia la producción. (Por supuesto, extender una tubería flexible hasta el lugar puede llevar semanas de trabajo y logística).
