Prueba de Vástago de Perforación (DST, por sus siglas en Inglés)

Sigra lleva a cabo pruebas para medir la presión del yacimiento y la permeabilidad en formaciones tales como vetas de carbón para determinar sus condiciones in situ. Las pruebas se realizan normalmente en pozos de exploración de tamaño HQ (96 mm), pero también pueden llevarse a cabo en los pozos más grandes. La prueba de mayor éxito consiste en extraer fluidos de la formación que se va a analizar en lugar de inyectar.

La razón de esto es que la prueba se lleva a cabo utilizando los fluidos del yacimiento de viscosidad y temperatura conocidas. Puede realizarse la prueba de inyección, pero esta con frecuencia provoca un aumento drástico de las pérdidas del pozo durante la prueba, ya que las arcillas del fluido de perforación tienden a tapar las diaclasas cerca del pozo. El modo de prueba que se realiza con mayor frecuencia es una prueba de vástago de perforación. Esto implica vaciar parte del fluido del vástago de perforación, sellar la zona de prueba, esperar la estabilización de la presión y luego abrir una válvula entre la zona de prueba y el vástago de perforación para provocar el flujo. Después de un período de flujo de entrada, se cierra la válvula para provocar la acumulación de presión. En algunos casos, este procedimiento se puede repetir para confirmar el comportamiento.

El intervalo extremo de características de los yacimientos de vetas de carbón impide el uso de una prueba idéntica para cada veta. Es fundamental poder controlar en la superficie la respuesta de la formación al proceso de prueba y adaptar la prueba para conocer el comportamiento dentro del pozo. Las lecturas superficiales de Sigra permiten la visualización del avance de la prueba de pozo de forma numérica o gráfica. Por lo general, los gráficos producidos son de la prueba total, el gráfico de la derivada con respecto al tiempo de Agarwal y la gráfica de acumulación de Horner.

El hecho de tener la posibilidad de ver estos gráficos en tiempo real garantiza que todas las pruebas que Sigra controla y realiza con sus propios equipos produzcan un resultado válido, siempre y cuando los obturadores se pueden instalar en una formación de sellado. El sistema DST desarrollado por Sigra consta de un equipo de registro de datos que contiene un remolque, equipos de control y herramientas de fondo de pozo. Dichas herramientas están en dos formas.

 

Sigra DST Trailer
Remolque DST de Sigra

La primera herramienta está diseñada para ejecutarse a través de la columna de perforación HQ o HRQ en línea de cable de la plataforma de perforación. Se puede ejecutar como una herramienta de prueba de fondo o de montaje a horcajadas, dependiendo de si se utilizan un obturador de fondo y barras de extensión. Por lo tanto, se puede ejecutar a profundidad y utilizarse sin extraer el vástago de perforación. Puede utilizarse en agujeros de hasta 105 mm de diámetro.

La ventaja de esta herramienta es que se puede ejecutar rápidamente sin tener que extraer el vástago de perforación y, por lo tanto, se pueden realizar pruebas con secciones inestables de pozo por encima de la zona de prueba. La segunda herramienta es una herramienta de final de columna y también se puede utilizar en configuraciones de prueba de fondo o de montaje a horcajadas. Se utiliza un conjunto de fondo que está diseñado para atornillarse a la parte inferior del vástago de perforación. Las líneas de comunicación e inflado de obturadores se colocan en la parte inferior dentro de la tubería de perforación en la línea de cable de la plataforma de perforación para que se conecten con la herramienta. La herramienta puede utilizarse para realizar pruebas varias veces sin tener que extraer el vástago de perforación, siempre y cuando el espaciamiento del montaje a horcajadas de la zona de prueba permanezca igual. Ambas herramientas utilizan aire comprimido o nitrógeno para empujar hacia abajo el fluido en el vástago de perforación antes de una prueba.

Cada sistema contiene una válvula de cambio de volumen nulo que controla la conexión entre la zona de prueba y el interior del vástago de perforación que funciona al subir o bajar la columna una vez instalados los obturadores. Los transductores de presión controlan la presión en la zona de prueba, por encima de la válvula en el vástago de perforación, y la presión del obturador. El inflado de los obturadores se realiza mediante una bomba de agua en la superficie o en agujeros superficiales por medio de aire comprimido. Las líneas de comunicación e inflado se fijan a la línea del cable de la perforación para que suban y bajen. En la parte superior de la columna de perforación hay un amortiguador para cerrar alrededor de los cables en caso de que se produzca un reventón durante el funcionamiento de la herramienta o los cables.

Por encima de este hay un cabezal de sellado que sella alrededor de los cables durante el funcionamiento. El equipo de superficie contiene un regulador para controlar la presión de aire de un compresor que se utilice para impulsar el nivel de agua en el vástago de perforación. También contiene medidores de gas de bajo y alto flujo para medir la tasa de flujo de gas desde el vástago de perforación. Además, contiene un sistema de regulación hídrica para permitir la inyección de agua en la columna a una presión o velocidad controlada en caso de que sea necesario. Cuando se utiliza la herramienta de muestreo a través de la barrena, entonces el vástago de perforación se fija en el nivel correcto y se hace descender la herramienta a través del sello, el amortiguador y la columna para que sobresalga por la parte inferior del portatestigos. Si se utiliza el extremo de la herramienta de la columna de perforación, entonces la herramienta se adjunta a la parte inferior de la columna y la misma se baja a su posición. La presión de aire regulada se utiliza para desplazar el agua de la columna de perforación. Se utiliza una presión tal que no expulse el aire de la parte inferior de la columna dentro del pozo.

Se fijan los obturadores y luego se hace descender el vástago de perforación para cerrar la válvula y se purga el aire comprimido. A continuación, se puede abrir la válvula para inducir el flujo de la sección de prueba en la columna. La entrada de agua se puede controlar mediante un cambio de descarga en el transductor de presión dentro de la columna, mientras que el flujo de aire desplazado y cualquier gas producido puede medirse con los medidores de flujo de gas. Se puede detectar cualquier flujo de gas como la diferencia entre la entrada de agua a la columna y el flujo de gas fuera de la misma. Siguiendo el procedimiento de la prueba, se llena el vástago de perforación, se igualan las presiones dentro y fuera de la herramienta, se desinflan los obturadores y se abre el sello superior alrededor del cable y de la línea de inflado. La herramienta de muestreo a través de la barrena se puede retirar mediante la columna o la cubierta del extremo de la herramienta de la columna y se puede extraer el módulo electrónico.

Tiempo de Prueba

Las pruebas de permeabilidad tardan tanto como lo exija el yacimiento para proporcionar una solución. Si no se realizan pruebas hasta el final, entonces no será posible analizarlas. En los casos de alta permeabilidad, los exámenes pueden completarse en pocas horas. En casos de media a baja permeabilidad, la parte de recuperación de la prueba se lleva a cabo con frecuencia durante la noche.En yacimientos de muy baja permeabilidad, las pruebas deben ejecutarse durante dos días. No es una práctica habitual llevar a cabo pruebas DST durante más tiempo.

Análisis

El análisis básico de los resultados se basa en la tasa de flujo de entrada y en la pendiente de la gráfica de acumulación de Horner cuando dicha tasa se ha estabilizado. La estabilización está definida por un valor constante de la gráfica de la derivada de la presión con respecto al tiempo de Agarwal en función del tiempo de Agarwal. Por lo general, el análisis se realiza en función de una sola fase que generalmente puede ser un líquido (agua), pero también puede ser gas. También puede llevarse a cabo el análisis de los flujos de fase mixta en términos de la permeabilidad para cada fase individual. Además de la permeabilidad, se evalúa la presión del depósito y se describen los términos de pérdidas del pozo. Los términos de pérdidas del pozo se evalúan en términos de la capa superficial y el radio efectivo del pozo. También se calcula el radio medio efectivo de investigación. Se basa en los tiempos reales de los puntos utilizados en la determinación de la pendiente de la gráfica de Horner y representa el radio medio en el que se puede considerar que actúan los cambios de presión entre estos tiempos. En ocasiones, Sigra puede llevar a cabo un análisis más detallado de cierre temprano en el comportamiento para determinar la tensión efectiva (características de permeabilidad de la formación) en carbones determinados.

El equipo de DST se transporta al sitio en un remolque o en una cápsula. Esto alberga los componentes electrónicos, los carretes, las bombas y los medidores de flujo necesarios para su funcionamiento. También se transporta un amortiguador para cerrar la columna de la prueba en caso de un fallo del obturador.Las cápsulas son adecuadas para su transporte en helicóptero.

Sigra Drill Stem Test (DST) Full Test Plot
Gráfica completa de la prueba de vástago de perforación (DST) de Sigra
Plot of Derivative Pressure with Respect to Agarwal Time Plot
Gráfica de la derivada de la presión con respecto a la gráfica de tiempo de Agarwal
Horner Plot
Gráfica de Horner

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