Metodología para la selección y optimización de Trépanos de Perforación

1. Metodología para la selección y optimización de Trépanos de Perforación Carlos Salas - Cñía. Smith

2. Objetivo • El Objetivo de este trabajo es presentar la metodología que Smith Bits está realizando hoy en día para la selección y optimización de trépanos de perforación, a partir de la evolución y el desarrollo de nuevas tecnologías

3. Agenda • Introducción • Proceso Tradicional • Proceso Actual • Uso de Herramientas para análisis • Registros de Trépanos (DRS™) • Drill Bit Optimization System (DBOS™) • IDEAS™ Analysis Request (IAR) • Experiencias en Argentina

4. Selección de Trépanos Identificar estructura de corte que se adapte a las condiciones de perforación y pueda cumplir con el objetivo establecido y planificado • Tipo de Estructura de corte • TCI, MT, PDC, Hibrida, Impregnada • Parámetros de diseño • Cantidad de filas/aletas • Tamaño de insertos/cortadores • Agresividad de la estructura de corte • Condiciones Hidráulicas • Estándar, Anti-embolamiento, Anti-erosión • Características adicionales • Protección requerida (calibre, piernas) • Limitador de Torque

5. Proceso Tradicional • Tipo de Estructura de corte • Parámetros de diseño • Condiciones Hidráulicas • Características Adicionales Planteamiento del Objetivo Definición y análisis de la aplicación Proceso de Optimización • Análisis de Información • Evaluación de condición de desgaste • Análisis de dureza de formación • MENOR COSTO POR METRO DE LA SECCION • Maximizar ROP • Incrementar Cantidad de metros perforados • Mejorar la condición de desgaste Evaluación del trépano Selección del Trépano

6. Proceso Tradicional Planteamiento del Objetivo Definición de la Aplicación • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) • Análisis de la dureza de la Formación • DBOS™ Proceso de Optimización Selección del Trépano Disponibilidad de estructura de corte NO Generar Proceso de Diseño SI Manufactura y Prueba de Campo SI Cumple Objetivo NO

7. Proceso Tradicional Ventajas Limitaciones El proceso de selección y optimización de un trépano para una aplicación toma un mayor tiempo No se tiene en cuenta la perforabilidad en cada formación y/o litología Proceso de evaluación es ensayo y error • Es un proceso continuo de trabajo en la aplicación • Se hace un acercamiento a la necesidad en la aplicación

8. Proceso Actual Planteamiento del Objetivo Definición y análisis de la aplicación Proceso de Optimización Evaluación del trépano Selección del Trépano

9. Proceso Actual Planteamiento del Objetivo Definición de la Aplicación • Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Proceso de Optimización Selección del Trépano Disponibilidad de estructura de corte NO Generar Proceso de Diseño SI Manufactura y Prueba de Campo SI Cumple Objetivo NO

10. Proceso Actual Ventajas Limitaciones Es necesaria una mayor cantidad y calidad de información Mayor tiempo necesario para el análisis de información • Se disminuye el ensayo y error en la selección del trépano para una aplicación. • Con el uso de nuevas herramientas y tecnologías, la evaluación de la estructura de corte se realiza antes de la perforación.

11. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Análisis de Información

12. 12.25” ‘Best in Class’ • 50 1800 1600 40 1400 1200 30 Interval Drilled (m) 22.2 1000 20.5 Run ROP (m/hr) m/hr 758m m/hr 800 16.2 20 m/hr 546m 600 8.5 5.2 516m 340m m/hr 400 130m m/hr 10 273m 10.7 11.3 m/hr 48m m/hr 200 0 0 4 blds, 19mm 19mm 3blds, 19mm 4 blds, 19mm 3blds, 5 blds, 19/13mm 6 blds, 19/13mm 5 blds, 6 blds, 19/13mm 19/13mm 19mm Body 19mm Body 111-135 MT 111-135 MT 415-517 TCI 415-517 TCI 1 MX09PX 30/03-A08A 2965 1 MX09PX 30/03-07B 44.2 2 LA325B 30/03-A07A 2097 2 LA325B 30/03-A07A 44.1 3 QP19L 30/03-06S 1665 3 DS53HUG 30/03-A18 42.2 4 DS53H 30/03-A15 1651 4 PD4 30/03-A07 38.4 5 PD4 30/03-A07 1523 5 PD4 30/03-A09Z 35.2 MX09PX ‘Best in Class’ = • Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Análisis de Información

13. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Evaluación de Trépanos # BITS: 11 1 . 0 0 . 9 TD NO 0 . 8 ( 36 %) 1 1 ( 43 %) ( 45 %) ( 45 %) 0 . 7 A IN ( 73 %) ( 73 %) 0 . 6 WT ( 91 %) WT 0 . 5 3 3 PR ( 14 %) ( 18 %) ( 18 %) ( 36 %) 0 . 4 LT ( 14 %) 0 . 3 2 2 ( 18 %) ( 18 %) LOG S CT ( 9 %) ( 9 %) 2 0 . 2 ( 14 %) 5 7 ( 18 %) DMF ( 9 %) ( 9 %) ( 9 %) C 0 . 1 BT ( 18 %) 4 4 BHA BT 1 ( 14 %) ( 9 %) ( 9 %) ( 9 %) ( 9 %) ( 9 %) 0 . 0 I ( 0 … 8 ) O ( 0 … 8 ) DC L G ( 1 / 16 ") ODC RP

14. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Evaluación de Trépanos

15. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Caracterización de Formación - DBOS™

16. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Caracterización de Formación • La caracterización de formación se realiza a partir de la selección de zonas de similar perforabilidad • La Zona 1, es un carbonato masivo, con una compresibilidad de roca muy consistente entre 12 y 15 kpsi. • La Zona 2, es un intervalo con predominación de lutitas entre 3 y 6kpsi, con alta porosidad. • La Zona 3, es el reservorio objetivo, arenisca con compresibilidades hasta 30 kpsi.

17. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Caracterización de Formación

18. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Mapeo de Pozos (Tipicamente de 4 a 8 pozos) Variaciones de Perforabilidad en una línea de sección en 2D

19. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) Mapeo de Parámetros Typically 8-30 Offset Wells Mapeo de Contorno Diagrama de Superficies Cualquier variable puede ser analizada

20. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) IDEAS™ Analysis Request - IAR • Procedimiento de análisis de estructuras de corte para una aplicación definida, usando IDEAS™

21. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) IDEAS™ Analysis Request - IAR • Información necesaria • Estructuras de corte a Analizar • Tipo de Formación • Sand/Shale/Chalk • Dureza de Formación • DBOS • Parámetros Operacionales • W.O.B. • R.P.M. • MudWeight • Depth of hole • Perfil del Pozo • Vertical, directional • Información del BHA Análisis dinámico del trépano (interacción trépano + BHA con la formación) • Vibración Lateral • Vibración Axial • Vibración Torsional

22. Caracterización de Formación • DBOS™ • Abrasividad, Impacto • Mapeo de Parámetros • Análisis Dinámico de Estructuras de Corte • IAR • Vibraciones: Lateral, Axial, Torsional • Análisis de la Información • Parámetros Operacionales (WOB, RPM) • Desempeño (Metros Perforados, Horas, ROP) • Problemas Operacionales • Evaluación de Trépanos Usados • Condición de Desgaste • Estructura de Corte • IADC • Características adicionales (features) IDEAS™ Analysis Request - IAR Tendencia Direccional Perfil del Fondo del Pozo Trayectoria del Centro del Trépano Vibración Lateral UY : negative as left UY : positive as right UZ : negative as high side UZ : positive as low side Vibración Axial Vibración Torsional

23. EXPERIENCIAS EN ARGENTINA

24. Optimización en sección 8 ¾”, Campo Centenario - Pluspetrol

25. Sección 12 ¼” en proyecto Chañares Herrados - SAI 12 ¼” MSi519PX 12 ¼” MSi616HBPX

26. Sección 12 ¼” en proyecto Chañares Herrados - SAI

27. Caracterización de formación - El Tordillo - Tecpetrol

28. Sección 8 ¾” – El Medanito - YPF Optimización Hidráulica

29. H 103 GM47 - HAB GM44

30. H 108 GM47 - HAB GM44

31. PREGUNTAS?