Tecnología TDDirect

TDDirect
Tecnología de perforación con tubería de revestimiento y liner
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
Construcción de pozos sin bajadas independientes
de la tubería de revestimiento
La tecnología de perforación con tubería de revestimiento y liner
TDDirect* provee un agujero superior mediante la entubación y el
aislamiento de la formación durante la perforación. Cada metro de pozo
es perforado y entubado simultáneamente, lo que elimina la necesidad
de bajar la tubería de revestimiento o el liner en una operación
independiente. Cuando se alcanza la profundidad total (TD), el pozo
queda listo para la cementación.
Este proceso de perforación simplificado favorece la ejecución de
operaciones más seguras ya que requiere menos personas en el piso
de perforación y menos manipulación de tuberías que la perforación
convencional. Además, con la tubería de revestimiento constantemente
en el fondo, se reduce la posibilidad de que se produzca tiempo
improductivo (NPT) debido a la inestabilidad del pozo.
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Tiempos operacionales más cortos en una amplia gama
de aplicaciones
Desde el año 1998, la tecnología TDDirect ha
incrementado la eficiencia de las operaciones de
perforación en una amplia gama de aplicaciones
terrestres y marinas de todo el mundo:
■■
más de 1,450 pozos
■■
un total de 4 millones de pies
■■
profundidades de más de 15,500 pies
En comparación con los sistemas de perforación
convencionales, en una gran diversidad de
inclinaciones, la tecnología TDDirect ha registrado
velocidades de penetración (ROPs) equiparables
o superiores en el fondo del pozo y ha reducido
el tiempo requerido por las operaciones de
perforación y entubación en más de un 30%.
La tecnología TDDirect también ha demostrado
su flexibilidad en varias aplicaciones especiales,
tales como los intervalos superiores de pozos
direccionales de Malasia, las lutitas complejas
de América del Norte y los pozos 3D del
Mar del Norte.
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Tecnología TDDirect
La tecnología TDDirect ha sido utilizada para perforar más de 1,450 pozos en todo el mundo a fin de
reducir los tiempos operacionales, el NPT y los costos de los equipos de perforación.
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
Mayor estabilidad del pozo y menores pérdidas de fluido
Durante la perforación, la rotación de la tubería
de revestimiento y el espacio anular reducido
resultante hacen que los recortes de la perforación
recubran la pared del pozo y la refuercen. Esta
acción se conoce como efecto de frisado ya que
sella los poros de la formación para reducir las
pérdidas de fluidos y mejora la cementación,
protegiendo la integridad del pozo. Dado que los
recortes se adhieren a la pared del pozo, la cantidad
de recortes que vuelve a la superficie es menor.
Y luego del frisado, el tamaño de los recortes que
retornan a la superficie es más pequeño.
Columna de
perforación
Tubería
de revestimiento
Espacio
anular
Efecto de
frisado
El efecto de frisado ha demostrado reducir el NPT
atribuido a problemas relacionados con el pozo,
tales como:
■■
Lutitas inestables
■■
Pozos estrechos
■■
Obstrucciones del pozo
■■
Pérdidas de circulación
■■
Pozos de gran diámetro que produce recortes
difíciles de remover del espacio anular
■■
Daño a las zonas de producción
■■
Atrapamiento de la tubería
Tecnología TDDirect
La perforación con la tubería de perforación convencional (izquierda) posibilita un espacio anular más
grande, en tanto que la perforación con tubería de revestimiento (derecha) minimiza el tamaño del
espacio anular; la rotación de la tubería de revestimiento cubre las paredes del pozo con los recortes,
sellando los poros de la formación para reducir las pérdidas de fluido y generando un pozo reforzado
para una mejor cementación.
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
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Tecnología flexible para aplicaciones diversas
Tubería de
revestimiento
de superficie
Tubería de
revestimiento
intermedia
Tubería de
perforación
Tubería de
revestimiento
Tubería
de revestimiento
Para asegurar la
efectividad en un amplio
rango de aplicaciones,
la tecnología TDDirect
ofrece soluciones con
cuatro diseños de sartas
de perforación.
Tubería de
revestimiento
corta (liner)
Tubería de
revestimiento
corta (liner)
Barrena
de PDC
Ensamblaje de
perforación
convencional.
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Barrena de aleación perforable para revestidor Direct XCD*
de Smith Bits —una compañía de Schlumberger— bajada
con la sarta de revestimiento o con la sarta del liner.
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio de perforación con
tubería de revestimiento
TDDirect CD*.
Servicio TDDirect LD
Accesorios
Servicio de perforación con
tubería de revestimiento corta
(liner) TDDirect LD*.
Diseños de perforación que reducen el tiempo de construcción
de pozos en todos los niveles
INTERVALO DE SUPERFICIE
La barrena Direct XCD perfora
intervalos verticales o tangenciales
hasta la TD en una sola carrera.
Convencional
INTERVALO INTERMEDIO
Profundidad
El servicio TDDirect CD perfora
intervalos que deben ser registrados
o perforados direccionalmente.
Ahorro potencial
de tiempo
Perforación
con tubería de
revestimiento
INTERVALO DE PRODUCCIÓN
El servicio TDDirect LD perfora
intervalos de liner con la barrena
Direct XCD o con BHAs direccionales
cuando no es necesaria la entubación
hasta la superficie.
Tiempo
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
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Barrena de PDC perforable para perforación con tubería
de revestimiento
La barrena de aleación perforable Direct XCD*
es una barrena de PDC fabricada especialmente
para perforar pozos verticales o tangenciales
hasta la profundidad total (TD) en una sola
carrera. La barrena perfora con la tubería
de revestimiento estándar que se rota en
la superficie.
La estructura de corte de la barrena Direct XCD
puede proveerse con cortadores de PDC de 13,
16 o 19 mm, disponibles en calidad estándar o
premium. El material del sustituto de conexión
es de acero, en tanto que su cuerpo es de una
aleación de cobre y bronce. Esta aleación única
permite a la barrena Direct XCD ser rebajada
con cualquier barrena de PDC estándar,
después de perforar hasta la TD y que la tubería
de revestimiento fue cementada en su lugar.
Luego del rebaje, la barrena de PDC que hizo
el rebaje puede seguir perforando el intervalo
siguiente, lo que elimina la necesidad de un
viaje sólo para el rebaje.
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Después que la barrena Direct XCD perfora hasta la TD, actúa como zapata del revestidor (izquierda);
luego de la cementación, la barrena de aleación puede ser rebajada eficientemente (derecha).
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
Barrena de aleación perforable Direct XCD
Toberas optimizadas
resistentes a la erosión
dirigen el flujo y la fuerza hidráulica
para maximizar la ROP.
Estructura de corte
de la barrena
Patines de calibración
helicoidales
puede proveerse con
cortadores de PDC de calidad
premium de 13, 16, o 19 mm
en cada aleta.
maximizan la estabilidad de la
barrena y reducen las vibraciones.
Revestimiento
opcional de carburo
de tungsteno
aplicado al cuerpo y las aletas
de la barrena, que incrementa
la resistencia a la erosión en
aplicaciones agresivas.
Amplios Canales de Flujo
y un gran área de desalojo de recortes
maximizan la limpieza de los recortes.
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Diseño del cuerpo
de la barrena
que permite el rebaje con
cualquier barrena de PDC.
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Composición de cuerpo Bi-Metal
de una aleación perforable que incluye
un niple de acero de grado estándar de la
industria petrolera.
Accesorios
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Caso de estudio
La barrena perforable Direct XCD rescata dos pozos en
Colorado y genera un ahorro de USD 8,6 millones
La aplicación en lutitas inestables
amenaza la operación
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Un operador del Condado de Fremont, en
Colorado, estaba perforando una sección de
pozo de 95⁄8 pulgadas a través de una porción
de la formación Niobrara de la cuenca de
Denver-Julesburg, que se caracteriza por la
presencia de las lutitas inestables Pierre. Si
bien la profundidad planificada del pozo era
de 5,000 pies, a una profundidad de 3,800 pies
(1,159 mts) el BHA se atascó y se perdió.
Después de desviar la trayectoria del pozo
hasta 3,410 pies (1,040 mts), el departamento
de perforación intentó correr una tubería
de revestimiento de 95⁄8 pulgadas, pero no
pudo lograr que la sarta pasara más allá de
2,444 pies (745 mts). El operador procedió a
extraer la sarta del pozo y efectuó un viaje
de limpieza con la sarta de perforación hasta
3,095 pies (944 mts). Al reingresar en el pozo
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
después de la cementación, el operador
sólo pudo llegar hasta una profundidad de
2,800 pies (854 mts).
La perforación con tubería de revestimiento previene el abandono del pozo
Después de 68 días de perforación, el operador
consideró la posibilidad de abandonar el
pozo, pero decidió tratar de alcanzar la
TD planificada utilizando la barrena para
perforación con tubería de revestimiento
Direct XCD. Bajar rimando el agujero con la
tubería de revestimiento de regreso hasta
el fondo permitió que el operador perforara
el resto del intervalo hasta la TD, utilizando
una barrena Direct XCD de 81⁄2 pulgadas en
la tubería de revestimiento de 7 pulgadas.
Luego de asentar y cementar la tubería de
revestimiento, se rebajó la barrena Direct XCD.
La operación de perforación con tubería de
revestimiento requirió aproximadamente
Servicio TDDirect LD
Accesorios
10 días de equipo de perforación y posibilitó
el ahorro de USD 5,5 millones en el pozo,
luego de lo cual el operador continuó
corriendo la sarta de producción.
La barrena Direct XCD protege la
inversión en el primer pozo y reduce el
costo del segundo
Una vez terminado el pozo, el operador
trasladó el equipo de perforación a una
distancia de 20 pies para perforar un segundo
pozo. Mediante la utilización del mismo
diseño de perforación del primer pozo, el
operador corrió una barrena Direct XCD con
la tubería de revestimiento de 95⁄8 pulgadas
para perforar, en sólo siete días, desde
1,600 pies (488 mts) hasta la TD del intervalo,
situada a 4,900 pies (1,494 mts). Respecto de
la inversión de USD 5,5 millones efectuada
en el primer pozo, la inversión del segundo se
redujo en USD 3,1 millones.
Tecnología TDDirect
La Barrena Direct XCD redujo sustancialmente el tiempo de construcción del pozo del operador en la lutita
inestable Pierre del campo de la cuenca de Denver-Julesburg mediante la perforación con revestimiento de
dos pozos, lo que generó un ahorro de USD 8,6 millones.
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
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Servicio perforación con tubería de revestimiento TDDirect CD
Sección de anclaje del BHA
El sistema recuperable ofrece mayor flexibilidad
El DLA sella y conecta el BHA con la sarta de revestimiento con un anclaje
triaxial. En cualquier punto durante la perforación, el DLA puede ser
desenganchado para recuperar el BHA. Si es necesario, el BHA puede
bajarse nuevamente y ser reasentado en el DLA para seguir perforando.
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Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
El servicio de perforación con tubería de revestimiento TDDirect CD se
utiliza con un ensamblaje de fondo (BHA) recuperable cuando el intervalo
debe ser registrado durante la perforación o perforado direccionalmente.
Bajado con la tubería de perforación, el servicio funciona con cualquier
BHA y puede ser utilizado para perforar pozos que requieren múltiples
cambios de barrenas, o para aplicaciones que demandan sistemas
rotativos direccionales (RSS) o herramientas M/LWD.
El servicio incluye un candado de anclaje del ensamble (DLA), que
conecta el BHA con la última junta del revestidor y permite que la tubería
de revestimiento aplique torque y peso durante la perforación. El Top
Drive del equipo de perforación hace rotar la tubería de revestimiento, y
un motor de fondo provee la velocidad de rotación y torque adicionales al
BHA y la barrena.
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
Sección de potencia del fondo de pozo
El ampliador recuperable de PDC Tipo 5C de la tecnología
TDDirect también se utiliza para permitir el ensanchamiento
del agujero hasta el calibre requerido. En cualquier punto
durante la perforación, el BHA puede recuperarse a través
del diámetro interno de la tubería de revestimiento, lo que
asegura la recuperación de las herramientas RSS y M/LWD.
Cuando se extrae la tubería de perforación, se utiliza una
herramienta de circulación de la tubería de revestimiento para
asegurar la integridad de presión del revestimiento y del pozo.
Sección de apertura del pozo
El servicio supera las formaciones problemáticas
Para aplicaciones direccionales, el servicio TDDirect CD recuperable
utiliza un BHA direccional que es compatible con los sistemas RSS o las
herramientas direccionales con motores de desplazamiento positivo (PDM).
Cuando se perfora en campos depletados o maduros caracterizados por
problemas de pérdida de circulación e inestabilidad de agujeros, este
servicio ofrece diversas capacidades clave, tales como:
■■
■■
■■
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
la rotación constante de la tubería de revestimiento rompe la fricción
estática, lo que permite que se aplique un peso consistente sobre
la barrena
la rotación y la alta velocidad anular mejoran la limpieza del pozo,
desplazando los recortes hacia la corriente de flujo
el efecto de frisado maximiza la resistencia y la estabilidad del pozo.
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
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Servicio de perforación con liner TDDirect LD
Colgador para liner y sección de anclaje superior
Las opciones del servicio permiten
asentar el liner en cualquier punto
durante la perforación
Basado en el servicio TDDirect CD, el servicio
de perforación con liner TDDirect LD se utiliza
para perforar intervalos que no necesitan ser
entubados hasta la superficie.
La capacidad multi-asentable del colgador permite suspender el liner en cualquier punto durante la
perforación. Debido a la reducción de los fenómenos de suabeo y surgencia inicial en la formación, los
tiempos de cambio del BHA son mucho más breves. El colgador multi-asentable también permite suspender
toda la sarta dentro de la tubería de revestimiento principal, donde se encuentra protegida de la inestabilidad
del agujero y se reduce la posibilidad de atascamiento.
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Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
El servicio incluye un colgador único multiasentable para liner, que permite colocar
el liner en tensión dentro de la tubería de
revestimiento principal o en una sección
de agujero descubierto en cualquier punto
durante la perforación.
Servicio TDDirect LD
Accesorios
Sección de anclaje inferior
Sección de potencia y de ampliación
El ampliador recuperable de PDC Tipo 5C de la tecnología TDDirect
también se utiliza para permitir el ensanchamiento del agujero hasta el
calibre requerido. Después de un viaje de retorno desde la superficie,
la sarta de perforación se vuelve a anclar en el liner y el colgador se
desasienta para continuar con la perforación. El servicio no puede ser
asentado durante la perforación y sólo puede ser activado mediante
un mecanismo de lanzamiento de esferas.
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Los controles de torque aseguran la estabilidad del pozo
A través de la derivación interna del liner, el servicio TDDirect LD
minimiza la diferencia entre la densidad de circulación equivalente
(ECD) estática y dinámica, lo que ayuda a asegurar la estabilidad del
pozo. Mediante el direccionamiento del torque hacia la barrena de
perforación, a través de la sarta de perforación interna, el servicio
también impide que el torque de perforación atraviese el liner o
sus conexiones con la posibilidad de dañarlo. Las conexiones del
liner están sujetas solamente a la fricción generada por la rotación
de dicha tubería en el pozo, lo que produce el efecto de frisado del
servicio que refuerza la pared del pozo.
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
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Accesorios de la tubería de revestimiento
La tecnología TDDirect incluye una amplia
diversidad de herramientas y accesorios para la
tubería de revestimiento, lo que permite que casi
cualquier equipo de perforación terrestre o marino
sea adaptado para una operación de perforación
con tubería de revestimiento. Esta capacidad de
perforación eficiente, sumada al conocimiento y
la experiencia de los profesionales de perforación
de Schlumberger, coloca cualquier escenario de
perforación al alcance, de modo que los objetivos de
la perforación sean alcanzables.
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Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
El sistema de cementación con el tapón
de desplazamiento
Proporciona aislamiento del cemento y prevención del contraflujo
Se utiliza el sistema de cementación de la tecnología TDDirect debido a que el equipo de flotación
convencional no puede ser utilizado en las aplicaciones de perforación con tubería de revestimiento
con BHA direccional. El sistema incluye un niple de asentamiento de tapones (PLN), que es
pre-instalado en la tuberia de revestimiento, y un tapón de desplazamiento (PDDP).
Después de alcanzar la TD y una vez que el BHA retornó a la superficie, comienza la cementación
de la tubería de revestimiento. El tapón PDDP se lanza después de la lechada de cola y se ancla en
el niple PLN para contener la presión y concluir la cementación.
El sistema limpia la tubería de revestimiento o liner detrás del cemento y proporciona una barrera
entre este último y el fluido de desplazamiento. Luego del asentamiento, el sistema proporciona una
barrera que impide que el cemento forme un tubo en U en la tubería de revestimiento o en el liner.
Compuesto por un niple
PLN y un tapón PDDP, el
sistema de cementación
previene el contraflujo y
aísla el cemento.
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
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Centralizadores hidroformados para tuberías de revestimiento
Centralización del pozo para cementación en pozos verticales y desviados
El centralizador hidroformado para tubería de
revestimiento permite la centralización para la
cementación en pozos verticales y desviados. Los
centralizadores se colocan en el diámetro externo de
la sarta de revestimiento para generar la separación
entre la tubería de revestimiento y las paredes del
pozo durante las aplicaciones de la tecnología
TDDirect.
El diseño del centralizador favorece el efecto de
frisado, que hace más resistentes a los pozos y
genera una adherencia efectiva del cemento que
ayuda a proteger la integridad de los mismos.
Fabricado con un proceso especial de hidroformado,
el centralizador posee un método exclusivo de
diseño y fijación. El resultado es un tubular para
perforación con tubería de revestimiento que
proporciona la resistencia y la rigidez necesarias
para tolerar las cargas dinámicas de fondo de pozo
y a la vez mantener la separación con respecto a las
paredes del pozo bajo la acción de fuerzas laterales
considerables, sin ser aplastado.
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Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Centralizador sin
endurecimiento superficial
Centralizador con
endurecimiento superficial
El diseño de aletas helicoidales del centralizador para la tubería de revestimiento mejora la
circulación, la limpieza del pozo y la cementación.
Servicio TDDirect CD
Servicio TDDirect LD
Accesorios
Los anillos de torque multi-lóbulo
Incrementan la capacidad de torque y a la vez protegen las conexiones de los tubulares
Los anillos de torque multi-lóbulo (MLT) proporcionan un hombro de torque en la rosca, para incrementar la capacidad de torque al ser
instalados en las conexiones estándar con roscas API BTC, para las aplicaciones de la tecnología de perforación con tubería de revestimiento y
liner TDDirect*. El incremento de la capacidad de torque impide la sobrecarga de las roscas y coples utilizados en las conexiones de las tuberías
de revestimiento y de producción API en aplicaciones de perforación y reparación de pozos, lo que reduce los costos de mantenimiento y
reposición de las conexiones de los tubulares.
70,000
Torque, pie.lbf
50,000
40,000
La capacidad de torque
normal o con hombro de
una conexión BTC de una
tubería de revestimiento
de 9 5⁄8 pulgadas en
acero de calidad N-80 se
incrementa cuando se
instalan anillos MLT en las
conexiones con roscas
API BTC estándar.
58,020
60,000
44,630

49,190


30,000
20,000
10,000
0
9,630
9,630
9,630



36
43.5
53.5
Peso de la tubería de revestimiento, lbm/pie
Capacidad de torque de las conexiones con anillos MLT
Capacidad de torque de las conexiones estándar
Tecnología TDDirect
Barrena Direct XCD
Servicio TDDirect CD
El anillo MLT provee un hombro de torque confiable
en la rosca para incrementar la capacidad de torque
a la vez que se protegen las roscas de conexión.
Servicio TDDirect LD
Accesorios
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TDDirect
Para más información sobre la tecnología TDDirect,
consulte a slb.com/TDDirect.
Caso de estudio
Mediante la utilización de una barrena
para tubería de revestimiento Direct XCD
en la formación Niobrara de Colorado,
un operador ahorró una inversión de
USD 5,5 millones en un pozo y redujo en
USD 3,1 millones el costo de otro.
Direct XCD
Barrena para Tubería de Revestimiento
de aleación perforable
slb.com/DirectXCD
i-DRILL
Diseño del sistema de perforación
slb.com/i-DRILL
slb.com/TDDirect
*Marca de Schlumberger.
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