Introduccion-Proyecciones

Introduccion a la Perforacion Direccional

Ignacio GorgoneDepartamento de Diseno - MCA

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Contenido Fundamanetos matematicos

Sistemas de coordenadas

Fundamentos de planificacion y diseno basico.

Proyecciones & planificacion manual

Registros direccionales, correcciones en el rumbo

Herramientas de toma de surveys

Herramientas mientras se perfora: MWD/LWD

Herramientas de deflexion, estabilizacion y Torque & Arrastre

Operacion de motores de fondo, sistemas rotatorios

Gerenciamiento de surveys, AC & Nueva tecnologia

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Contenido dia 1 Que es Perforacion Direccional Tipos de Perforacion

Direccional

Fundamentos Matematicos

Fundamentos de Diseno

Calculo de Coordenadas

Planificacion y tipos de Perfiles

Proyeciones manuales

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Que es Perforacion Direccional?

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Definicion

Perforacion Direccional Es un esfuerzo de ingenieria al

desviar un agujero en base a una trayectoria planificada a un objetivo determinado,ubicado a cierta profundidad, cuya ubicacion posee direccion y un desplazamiento con respecto a la vertical.

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Necesidad para PerforarDireccionalmente?

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Por que Perforacion Direccional?

Salt Dome Drilling Fault Controlling

Inaccessible LocationsSidetracking

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Por que Perforacion Direccional?

Relief Well Drilling

Horizontal Drilling

Single Surface Location

Multi-Laterals

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Resolucion de Triangulos Relacion de angulos

Trigonometria - Teorema de Pitagoras

Conversion de Grados a Decimales

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Fundamentos de DisenoSistema de Coordenanas

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Sistema de CoordenadasCoordenadas Geograficas

Son Lineas Imaginarias - Paralelos180 lineas sin contar el Ecuador Ecuador es una linea equidistante

Son Lineas Imaginarias - Meridiano 360 lineas de longitud Cada una de ellas van del Polo Norte al Sur

Cada linea de Lat & Long representa 1grado: Cada grado es dividido en 60 min y cadaMinuto es dividido en 60 seg

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Sistema de Coordenadas

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Proyecciones de Mapas

Los mapas son creados al proyectarla superficie curva de la Tierra enuna superficie plana.

El resulatdo de la proyeccion de unmapa es un un sistema de grillasobre una superficie plana.

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Proyecciones de MapasMetodos

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Geodetic Datum

Es un modelo matematicoque define el tamano y laforma de una superficiedeterminada de la Tierra.

Con este modelo, se puedeconocer la posicion exactade un punto sobre la tierra

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Sistema de CoordenadasUniversal Tranverse Marcator (UTM)

Deriva de una proyeccion Cilindrica El cilindro es rotado 90 deg

Sistema UTM: es dividido en 60 zonas Cada zona es 6 deg ancho Las zonas cubre la distacia total desde

Norte 84 hasta el Sur 80 deg

Las zonas estan numeradas de 1 a 60

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Distacia Este-Oeste (Este)

Distancia de una locacion con respecto a un punto de Referencia.La linea de referencia esta 500Km Oeste delcentro Meridian

El Este tiene un rango de:200,000 m a 800,000m

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Distacia Norte-Sur (Norte)

Hemisferio Norte Distancia de una locacion con respecto al Ecuador.

La distancia es medida positivamente desde0,000,000 m (Ecuador)

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Distacia Norte-Sur (Norte)

Hemisferio Sur Distancia de una locacion con respecto al Ecuador.

El Ecuador tiene un valor de 10,000,000 m

La coordenada Norte de este punto seria:

10,000,0000 m (Ecuador) 5,000,100 mN: 4,999,900 m

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Reporte de Schlumberger

Canon 10 Plan ProposalReport Date: November 13, 2004 Survey / DLS Computation Method: Minimum Curvature / Lubinski

Client: Pemex Exploracion y Produccion Vertical Section Azimuth: 16.260Field: Canon Field Vertical Section Origin: N 0.000 ft, E 0.000 ft

Structure / Slot: Canon 10 / Canon 10 TVD Reference Datum: RKBWell: Canon 10 TVD Reference Elevation: 133.1 ft relative to MSL

Borehole: Canon 10 Sea Bed / Ground Level Elevation: 118.110 ft relative to MSLUWI/API#: Magnetic Declination: 5.977

Survey Name / Date: Canon 10 Plan / November 12, 2004 Total Field Strength: 46224.017 nTTort / AHD / DDI / ERD ratio: 40.000 / 1575.89 ft / 4.811 / 0.160 Magnetic Dip: 55.296

Grid Coordinate System: NAD27 UTM Zone 14N Declination Date: April 25, 2002Location Lat/Long: N 26 8 28.039, W 98 28 19.018 Magnetic Declination Model: BGGM 2004

Location Grid N/E Y/X: N 2891256.240 m, E 552784.190 m North Reference: True NorthGrid Convergence Angle: +0.23265583 Total Corr Mag North -> True North: +5.977

Grid Scale Factor: 0.99963440 Local Coordinates Referenced To: Well Head

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Coordenadas Legales & Locales

Coordenas Legal: Definido por una entidad gubernamental/ estatal de la region El proposito es de adaptar las coordenadas de un pais o region a un sistemaGlobal de coordenadas (Datun Geodesico)

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Coordenadas Legales & Locales

Todo DD utiliza un sistema de coordena local

Tiene su origen y referencia a partir de un sistema de coordenada legal

Vertical Reference Datum ( Posicionamiento Vertical), Nivel del Mar (MSL), Elevacion del Terreno

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Calculo de Coordenadas

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Conversion de Grados a Decimales

Angulos pueden ser representados en dos formas:1. Grados, Minutos y Segundos ( 672640)2. Grados Decimales (67.44)

1 Minuto = 60 segundos (60)1 Grado = 60 Minutos (60)1 Grado = 3600 Segundos (3600)

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Conversion de Angulos

Formula: Grado Decimal = Grados + Minutos/60 + Segundos/3600

Grados = Numero Entero (26.72)Grados = 26

Minutos = Porcion Decimal de 26.72 (0.72) x 60Minutos = 0.72 x 60 = 43.2Minutos = 43

Segundos = Porcion Decimal 43.2 (0.2) x 60Segundos = 0.2 x 60Segundos = 12

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Azimuth

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Azimuth: Cuadrante4 Cuadrantes:NE,SE,SW,NW

Para cada Cuadrantela direccion es medidadel eje Norte Sur

Los grados son escritosentre las letras de loscuadrantes

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Azimuth: Cuadrante

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Coordenadas Rectangulares

Indica la distancia Norte-Sur& Este-Oeste de un punto aOtro.

En este ejemplo:

Target: 2035 ft S & 1574 ft W dela Surperficie (0,0)

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Coordenadas Polares

Indica la distancia de un punto aotro y la direccion que se encuentra.

En este ejemplo:

Target: 2,572.68 ft @ 217.6 azm

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Planificacion

Que se necesita?

Coordenadas de Superficie TVD Coordenadas de Fondo

Profundidad Vertical (TVD)?

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Planificacion

Vista de Planta o Proyeccion Horizontal

Es la proyeccion de la trayectoria de un pozo en el plano Horizontal

Proyeccion de un pozo 3D en el plano Horizontal

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PlanificacionVista Horizontal

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PlanificacionVista Horizontal

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PlanificacionProyeccion Vertical

Todos los pozos son ploteados en unPlano de referencia

Plano de Seccion Vertical:Es un plano orientado con respecto al norte con una direccion definidapor la coordenada de superficie al Target

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Planificacion

TVD = 7,800 ftVS = 3,800 ft

Plano de Seccion Vertical: 52 deg

Closure?

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Planificacion

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Perfiles Direccionales

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Vertical Section:Inclinacion = 0

Slant Well: Tipo J

Build Section

Tangent Section

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S Type Well: Tipo S

Vertical Section: Inclinacion = 0

Build Section

Tangent Section

Drop Section

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Vertical Section: Inclinacion = 0

Build Section

Tangent Section

Segundo Build Section hasta 90deg

SeccionHorizontal

Perfil Horizontal

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PlanificacionDefinicion de Terminos

1. KOP (Kick off Point)2. Build Up Rate (BUR)3. Target TVD4. Distancia del Target5. Direccion del Target

Radio de Costruccion

BUR = 180/ x 100/Rc

BUR = 5729.6/Rc

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PlanificacionEjemplo. Calculo Manual Pozo tipo J

1. KOP @ 6925 ft2. BUR 3/100 ft3. Target TVD = 10500 ft4. Target Distance: 2500 ft5. Direccion Target: S28E

1. Max Angulo del Pozo2. TVD fin (EOB) Contruccion3. MD del fin de Construccion4. MD del target

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Planificacion

Plotear la ubicacion del Target:Interseccion del TVD y la distancia

Calcular y dibujar la linea de RcFormula: BUR

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Planificacion

Dibujar la seccion de construccion:Utilizar compas desde el punto O.Dibujar medio arco

Dibujar la linea tangenteDesde el punto C (target) tangente al Arco dibujado.

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Planificacion

Marcar el punto EOB:Linea perpendicular desde el puntotangente hasta O

Marcar la Maxima InclinacionDibujar una linea vertical desde EOB.

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Planificacion

Calcular la Maxima Inclinacion:Utilizamos Trigonometria

Definimos dos Triangulos RectangulosCalculamos angulos y

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Planificacion

Calculamos angulo :Necesitamos saber OD & DC

Calculamos angulo :Necesitamos OC por Pitagoras

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Planificacion

Calculamos Max. Inclinacion : + + = 180

Calcular EOB TVD:Dibujar una linea recta desde SuperficieHasta EOB

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Planificacion

Calcular Target MD:Necesitamos BC Pitagoras

Calculamos EOB MD:Formula: MD = (Inc/BUR) x 100

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Planificacion

Resultados:

Maximo Angulo de Inclinacion: 41.83 TVD al final etapa construccion: 8185.51 ft Profundidad Medida fin etapa de construccion: 8304.33 ft Profundidad Medida del Target: 11383.50 ft

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Proyecciones Manuales

Proposito para las proyecciones Manuales: Pozo Direccional tiene una trayectoria planificada En algunos casos, el Desviador no estara acorde al plan

durante la perforacion

Por lo tanto es critico que el desviador tenga que monitorear el progreso del pozo o construccion para asegurar que el objetivo definido sea alcanzado.

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Generalmente hacemos Proyecciones Manuales al objetivo definido para el pozo:

Que necesitamos??

Coordenadas de Objetivo: Polares o Rectangulares TVD Plano de Proyeccion

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130.71-188.35225.694531.42149.526.54560Survey 2

123.00-175.00210.724500.00150.525.754525Survey 1

E/WN/SVSTVDAzmIncMD

???????Target

Objetivo: 357.34 ft @ 143.85 @ 143.85TVD: 4788.69 ft VS: 135

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Proyecciones ManualesProcedimiento

1. Calcular el desplazamiento del Objetivo2. Identificar el TVD3. Calcular el VS del objetivo4. Calcular el averaje del Azimuth al Objetivo5. Comparar este averaje con Azimuth survey anterior6. Calcular el averaje de Inclinacion7. Comparar este averaje con Inclinacion anterior8. Calcular la Profundidad Medida (MD) del objetivo

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Calcular las coordenadas del Target: N/S, E/W.

Identificar el TVD del Target

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Calcular la Seccion Vertical:Proyectar la Seccion Horizontal del Targeten el plano de VS

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Calcular el cambio de Azimuth: Calcular NS y EW al target

Calcular el average del cambiode azimuth al target

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Comparamos el azimuth average con el azimuth delSurvey anterior (survey # 2)

Si el azimuth averagees igual: NO es necesario correccion en Azimuth para alcanzar el objetivo.

Si el azimuth average no es igual: Correccion es necesaria.

Azimut average = 141.37Azimuth Survey # 2 = 149.50 Azm 2 Azm avg

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Calcular el azimuth de proyeccional target:

Azm avg = (Azm 2 + Azm T)/2

141.37 = (149.5 + Azm T) /2

Azm T = 133.24

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Calcular el cambio en Inclinacion

Trabajar en el Plano Vertical

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Calcular TVD y Desplazamiento

Angulo que forman los dos lados:

Comparar el valor de Inclinacion coninclinacion de survey # 2

Si son iguales: la inclinacion se mantiene

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Calcular MD

Distancia en MD del Survey 2 al target

Pitagoras.

MD = 287.47 ft

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Proyecciones ManualesSegundo Ejemplo

Target:Coordenada Polar: 354.59 ft @ 146.55TVD: 4857.73 ftVS: 135

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Proyecciones ManualesSegundo Ejemplo

Calculo de Average de Inclinacion:

(Inc2 + Inc T)/2 = Avg Inclinacion

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Fin de Modulo

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