CALCULOS GRAVEL PACK.pdf

Cálculos de Empaque de Grava© 2005 Weatherford. All rights reserved. Cálculos de Empaque de Grava • Volumen de grava requerida • Empaquetado de los cañoneados • Volumen de lechada requerida • Ejemplos • Cálculos de densidad • Decantación de grava: Factores © 2005 Weatherford. All rights reserved. Volumen de Grava Requerido • El volumen de grava requerido depende de: – – – – – Técnica de colocación Permeabilidad de la formación Ubicación relativa de las zonas de alta permeabilidad Largo total del intervalo Pozo nuevo o viejo • Resultado ideal: – Todos los punzados y – Anular entre casing y filtro Totalmente Empaquetados © 2005 Weatherford. All rights reserved. puede aceptar altos volumenes de grava adicional. © 2005 Weatherford. • Los intervalos cortos son más fáciles de empacar. All rights reserved. • Si el cañoneado no se empaca. los finos de la formación pueden invadir los túneles reduciendo la permeabilidad y el area de flujo de los mismos. • La intervención de pozos en yacimientos de baja presión donde ya se ha producido arena desde la formación.Empaquetado de los tuneles de las perforaciones • La productividad y la vida del Empaque de Grava depende del llenado de los tuneles de las perforaciones con grava. . Volumen Total de Grava La estimación práctica se basa en la experiencia : • El total de grava a colocar esta determinado por el volumen anular entre casing y tubo liso y Mallas más: – Zonas nuevas Fm.0. 0.25 pie3/pie perforado.1. – Intervenciones (La zona ya ha producido arena) 0.5 . alta permeabilidad Fm.5 pie3/pie perforado. © 2005 Weatherford.25 . baja permeabilidad 0.5 pie3/pie perforado. sucia. All rights reserved. limpia. . Factores de Inyección de Grava • El arenamiento -que impide la inyección de un mayor volumen de grava. . All rights reserved. • Las zonas largas tomarán menos grava por pie (Hay más área expuesta al filtrado y la lechada se deshidratará más rápido) • Las zonas largas con secciones superiores de alta permeabilidad se pueden arenar prematuramente. Deshidratación al tope Sin inyección al fondo Empaque no satisfactorio Puenteo © 2005 Weatherford.es altamente dependiente de la permeabilidad de la formación. 64 lb/ft3 © 2005 Weatherford. .1 ppg Isopac: SG = 1. All rights reserved.3 ppg = 99 a 107 lb/ft3 Isopac: 7.6 ppg = 59 .Densidad Absoluta y de Masa • Densidad Absoluta: de una grava es la densidad de su grano y esta expresada por: Ej: Pacsan: SG = 2.65 = 22.3 ppg • Densidad de Masa: de una grava es la densidad de toda su masa.8.3 a 14. la cual incluye el aire intergranular presente (porosidad) y esta expresada por: Ej: Pacsan: 13.6 .60 =13. All rights reserved.PPA y Rendimiento (Yield) Libras Agregadas por Galón (PPA): + = • El volumen que ocupa la grava esta expresado por: • El volumen total resultante es: 1 galón + : Densidad Absoluta de grava [ppg] © 2005 Weatherford. . .Densidad de la Lechada Luego: Donde: : Densidad de la lechada : Densidad del fluido base : Concentración de Grava © 2005 Weatherford. All rights reserved. . All rights reserved.Cálculo de la Densidad de Lechada Ejemplo: Calcular el valor de la densidad. en lpg.6 lpg © 2005 Weatherford. cuando se agrega una concentración de 8 libras de Pacsan por galón de salmuera cuya densidad es 9. All rights reserved. Volumen anular Tubo Liso (Blank) / Casing [pies3] El 100% ó menos de este volumen puede ser considerado como exceso de grava. Esto asegura un completa cobertura del volumen anular entre formación y filtros. .Calculos de Empaque de Grava 1. [in] V1 VOLUMEN ANULAR LISO / CASING [ft] [in] [V1] = [pies3] © 2005 Weatherford. . All rights reserved. Volumen anular Malla / Casing [pies3] Este volumen siempre debe ser llenado totalmente con grava [in] V2 VOLUMEN ANULAR MALLA / CASING [in] [V2] = [pies3] [ft] © 2005 Weatherford.Cálculos de Empaque de Grava 2. . Grava a inyectar en los Perforados [pies3] Este es el volumen de grava que se requiere para empaquetar los punzados.25 a 1. All rights reserved.Cálculos de Empaque de Grava 3.5 [pies3/pie] Valor que depende de las características de la formación (Slide #5) © 2005 Weatherford. V3 [ft] PERFORADOS [V3] = [pies3] Donde: Cp = 0. All rights reserved. .Cálculos de Empaque de Grava Volumen Total de Grava (Vg): Vg = [ V1 * (%)] + V2 + V3 Donde: %: Fracción de llenado del anular entre tubo liso y casing Peso de Grava (Wg) : Donde: b : Densidad de masa [ppg] Vg : Volumen de grava [gal] Volumen del Fluido de Transporte (VCF) : © 2005 Weatherford. .Cálculos de Empaque de Grava • Se llama “Lechada” a cualquier fluido que contiene grava. • La relación entre los volúmenes del fluido de transporte y el de lechada esta expresada por: En esta ecuación las unidades de VSL dependerán de las de VCLF © 2005 Weatherford. All rights reserved. Calcular: – Cantidad de Grava requerida para el trabajo – Cantidad de Fluido de Transporte – Cantidad de lechada a bombear – Volumen de desplazamiento hasta el BLACKCAT • Asumir: – La zona es nueva y el llenado del tubo ciego es 100% – Concentración de Carbolite: 3 PPA © 2005 Weatherford. All rights reserved.Ejemplo Se debe realizar un Empaque de Grava en el pozo cuyo esquema figura en el próximo slide. . 01 in Tope de Malla @ 2703’ Tope de Perf. 2708’ Fondo de Perf.2#/ft BLACKCAT @ 2604’ Tope de Liso @ 2625’ Casing 7 5/8” x 26. 2779’ Sump Packer @ 2783’ OD Malla = 4.4 #/ft OD Ciego = 4.Ejemplo Tubing 3 1/2” x 9.5 in © 2005 Weatherford. . All rights reserved. 012] x 0.2625’ = 78 pies V1 = [6.0054 x 78 = 13.969 plg ODblank = 4.Solución del Ejemplo 1.4.01 plg Lblank = 2703’ . All rights reserved..Volumen del anular Tubo liso/Casing [pies3] IDcsg = 6.9692 .82 pies3 © 2005 Weatherford. . Volumen del anular Malla/Casing [pies3] IDcsg = 6.52] x 0.35 pies3 © 2005 Weatherford.0054 x 80 = 12.5 plg Lscreen = 2783’ .969 plg ODscreen = 4.4. . All rights reserved.Solución del Ejemplo 2.9692 ..2703’ = 80 pies V2 = [6. 50 pies3 © 2005 Weatherford.50 x 71 = 35.50 pies3/pie (Asumiendo punzados nuevos y arenisca sucia) Lperf = 2779’ ..Grava a inyectar en los perforados [pies3] Cp = 0. .Solución del Ejemplo 3.2708’ = 71 pies V3 = 0. All rights reserved. 82 x 1) + 12. ..5 = 61.67 ft3 x 100 lbs/ft3 = 6167lbs © 2005 Weatherford..Volumen total de Grava requerida [pies3] Vg = V1 (100%) + V2 + V3 Vg = (13.Peso total de Grava requerida [lbs] Asumiendo: Carbolite b = 100 lbs/ft3 Wg = 61. All rights reserved.67 pies3 5.35 + 35.Solución del Ejemplo 4. . .Solución del Ejemplo 6.Volumen del Fluido de Transporte: 8..Rendimiento: 7. All rights reserved.Volumen de la lechada: © 2005 Weatherford.. All rights reserved.Desplazamiento hasta el BLACKCAT (DQ) Donde: Ctbg = Capacidad del tubing = 0. .0087 bbl/pie D = Profundidad media (MD) del BLACKCAT = 2604 pies Luego: © 2005 Weatherford..Solución del Ejemplo 9. • Una vez que se produce el arenamiento (SAND OUT) asumiremos que los perforados y el volumen V2 están totalmente empacados. conformando un volumen de grava de reserva. .6 bbls @ 3 PPA. es decir.65 bbls salmuera hasta el QUANTUM o hasta el arenamiento (SAND OUT). La grava allí contenida se asienta al cabo de un instante cubriendo parte del anular formado por el tubo liso y el casing. • En el momento del arenamiento (SAND OUT). • Eventualmente reversaremos la lechada que no ha sido colocada en el completamiento y que se encuentra en la sarta de trabajo (tubing). © 2005 Weatherford. Luego continuaremos desplazando la lechada con 22. llenos. All rights reserved.Cálculos de Empaque de Grava RESUMEN: • Durante el trabajo bombearemos 55. algo de lechada esta en V1. Cálculo del Empaque de Grava • Cantidad de grava reversada (WRO): Donde: VRO : Volumen de lechada reversada [gal] • Cantidad de grava decantada en Liso/casing (WSTL) Donde: VS1 : Volumen de lechada en el Liso/casing [gal] VS1 = V1 © 2005 Weatherford. . All rights reserved. Cálculos de Empaque de Grava • Volumen de grava decantada (VSLT): bulk: [ppg] • Fracción del Liso cubierto: • Reagrupando las tres (3) fórmulas anteriores: © 2005 Weatherford. . All rights reserved. All rights reserved.Cálculos de Empaque de Grava • Cantidad de grava inyectada en la formación.(W2+WRO+WSTL) [lbs] Donde: © 2005 Weatherford. – Responderá a un Balance de Masa Wform= Wg. . All rights reserved. Calcular: – Cuanta grava es reversada? – Cuanto tubo ciego es cubierto luego de que la grava se decanta? – Cuantas libras de grava tomó la formación? © 2005 Weatherford.Ejemplo • Para el ejemplo anterior. . asumiremos que el arenamiento ocurre 3 bbls antes de completarse el volumen de desplazamiento. .Solución del Ejemplo • Cantidad de grava reversada: VRO = 3 bbls = 126 gal • Grava decantada en el anular Tubo Liso/casing VS1=V1=13.4 gal © 2005 Weatherford.82 ft3=103. All rights reserved. Solución del Ejemplo • Cantidad de grava en la formación Wform= Wg.(1235+333+273) = 4326 lbs • Cantidad de grava por pie de perforado (Wperf) © 2005 Weatherford.(W2+WRO+WSTL) = = 6167. All rights reserved. . All rights reserved.Cálculos de Empaque de Grava RESUMEN • • Luego del arenamiento (SAND OUT). Para ello el anular debe ser presurizado antes de mover la Herramienta de Servicio a la posición de circulación inversa o reversa (RO). © 2005 Weatherford. . debemos evitar que la lechada penetre en el anular por detrás de la misma. una cierta cantidad de lechada queda en la sarta de trabajo por encima del BLACKCAT. • • • Para evitar que la Herramienta de Servicio se trabe. Necesitamos mover la Herramienta de Servicio a la posición de circulación inversa o reversa (RO) a la brevedad posible para poder mover la lechada que ha quedado en el tubing. En esta situación existe una presión hidrostática diferencial entre el anular y el tubing originada porque los fluidos a ambos lados no son los mismos. All rights reserved. .2 psi © 2005 Weatherford.Ejemplo • Asumiendo el mismo ejemplo: Cuál es la presión que debemos colocar en el anular antes de cambiar la Herramienta de servicio a posición de reversa (RO)? (El fluido base es el mismo en ambos lados de la sarta de trabajo: 2%KCl) • Como factor de seguridad se agregan 500 psi a la PHdr PTOT = 529. • Calcular la densidad de la lechada.6 ppg) • Determinar el programa de bombeo.5 #/ft BLACKCAT 3080’ Tope de Tubo Liso @ 3097’ OD Liso = 4.Ejercicio de aplicación Drill Pipe 3 1/2” x 15. .5 in Csg 7” x 23 #/ft Zapato @ 3120’ OH = 11” Tapón de Fondo @ 3254 ‘ • Calcular el volumen de lechada usando CARBOLITE 20/40 mezclada a 15 PPA con KCL como fluido de transporte ( = 8. © 2005 Weatherford. All rights reserved.0 in Tope de Malla @ 3172’ OD Rejilla = 4.