WELL CONTROL DRILLING
OPERATIONS
LEVEL 3 / 4 PRINCIPLES AND PROCEDURES
CIRCULATING SYSTEM
Lesson: Fracture
Pressure and
MAASP
DR-SF-PNP-07.03.03
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Propósito de la Prueba de Fuga / Admisión (LOT)
La presión de fractura es el grado de Normalmente se realizan dos pruebas para determinar la resistencia
resistencia que ofrece la formación, es de la formación, además, estas pruebas son hechas para tener la
decir la solidez de la roca. suficiente información para optimizar futuros diseños del pozo:
Esta presión esta dada en gradiente y Leak off test: para establecer la presión real que la formación es capaz de
entre mas profundo se encuentre la roca, soportar (manejo del influjo y profundidad próxima a perforar).
normalmente, mayor será esta presión.
Prueba FIT: es una especie de variación de la LOT, se usa para confirmar la
La máxima presión permisible en el pozo resistencia de la adherencia del cemento alrededor del zapato y asegurarse que
está determinada por el esfuerzo de la no hay camino de flujo de las formaciones por encima del cemento o al anterior
formación. anular.
Se deben adquirir datos de mecánica de
rocas para asegurar la integridad de pozo.
3 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.03
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Propósito de la Prueba de Fuga / Admisión (LOT)
La prueba de fugas y sus variaciones, se llevan a cabo después de bajar revestimiento,
cementarlo y que haya fraguado, perforado el zapato y acondicionado el lodo.
Esencialmente, para la Prueba de Fuga, la presión de la bomba se aplica a una columna
estática de lodo y se controla la tendencia de aumentar la presión de la bomba, se
registrada y utilizada para determinar hasta qué punto la formación aguanto y se
presento la fuga. En esencia, se determina la fuerza que resiste la formación expuesta.
Idealmente, una sección corta (10' a 15') de la formación no permeable es perforada por
debajo del zapato. Si una formación permeable está expuesta, se ve comprometida la
calidad de la prueba.
La prueba de integridad de la formación (FIT) está diseñada para aplicar una
determinada presión sobre el zapato teniendo en cuenta la máxima presión estimada
que el zapato tendrá que soportar mientras se perfora la siguiente sección.
4 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.03
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Propósito de la Prueba de Fuga / Admisión (LOT)
Los datos obtenidos del Leak Off Test permitirán determinar la máxima presión que
puede ser aplicada en el pozo durante las operaciones de perforación para evitar que la
formación mas débil se fracture o que se generen perdidas hacia la formación, y el
máximo peso de lodo que se puede introducir en el pozo de manera segura.
Para mantener un margen de seguridad, normalmente la máxima presión permitida
(MAASP) es ligeramente menor que los resultados de la prueba.
El máximo peso del lodo que se puede introducir en el pozo de manera segura se
conoce como densidad equivalente de la Leak Off Test o densidad máxima admisible, el
MAASP es la Máxima Presión Admisible en el Anular en Superficie que se podrá aplicar
sin generar fuga o fractura hacia la formación.
5 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.03
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Procedimiento de la Prueba LOT / FIT
1. Pruebe la Tubería de revestimiento según el programa.
2. Perfore el zapato flotador y de 10 – 15 ft de formación nueva.
3. Regrese a la Zapata de la TR y circule el lodo hasta que se iguale el peso
alrededor.
4. Cierre el Preventor “BOP”.
5. Alinee las bombas de cemento.
6. Bombee un pequeño volumen de lodo a la vez.
7. Monitoree la acumulación de presión y registre el volumen de lodo
bombeado.
Se debe tener en cuenta para un exitoso desarrollo de la prueba:
▪ Profundidad Vertical Verdadera Precisa de la Zapata.
▪ Peso preciso del Lodo.
▪ Manómetros calibrados en la unidad de cementación.
6 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.04
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Interpretación de la Prueba LOT / FIT
Con el pozo cerrado, bombee lodo desde bomba de cementación,
dibujando una grafica de volumen versus presión. El quiebre (cambio)
en la tendencia de la grafica indica que la formación ha empezado a
admitir fluido, ese punto es la Presión de la LOT.
7 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.05
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Máxima Presión Permitida en el Anular en Superficie (MAASP)
De la Prueba de Fuga se puede calcular:
La Presión de Admisión: para el pozo en pantalla, la presión
hidrostática al zapato es:
Ph = 0.052 * 10.8 * 10000 = 5616 psi
Y dado que la presión de la Prueba de Fuga en cabeza fue 2400
psi, la presión de admisión es:
P admision = 5616 + 2400 = 8016 psi
8016 psi es la presión máxima que se puede
aplicar a la formación, en la zapata, antes de que ocurra el goteo
o una fuga.
8 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.06
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Máxima Presión Permitida en el Anular en Superficie (MAASP)
El peso máximo de lodo que se puede utilizar (conocido también como densidad de lodo equivalente de la
leak off test – MWLOT ) se calcula:
MW máxima = 8016 ÷ 10000 ÷ 0.052 = 15.4154 ppg
O utilizando la formula IWCF 11:
= ÷ , ÷ +
MW máxima = 2400 ÷ 10000 ÷ 0.052 + 10.8 = 15.4154 ppg
Este es el Peso Máximo de Lodo calculado.
Un peso de lodo (MW) mayor a 15.4154 dentro del pozo probablemente causara la fractura de la formación.
De acuerdo a lo anterior, y siguiendo la regla de redondeo por lo que el Máximo Peso de Lodo es 15.4 ppg.
9 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.06
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Máxima Presión Permitida en el Anular en Superficie (MAASP)
Finalmente, la Presión Máxima Permitida en el Anular en superficie se puede calcular con la
Formula IWCF 12:
= ( − ) × , ×
Por lo que para nuestro pozo de practica se tendría:
= ( . − . ) × , ×1000 = 2392 psi
NOTA: Aunque sabemos que la formación no tuvo fuga hasta que se aplicaron 2.400 psi sobre
10.8 ppg, al calcular la MAASP de esta manera se obtiene un número menor debido al
redondeo hacia abajo del peso máximo del lodo.
Margen de seguridad en la zapata:
El margen de seguridad de la presión en la zapata es la diferencia entre la presión máxima que
puede ser ejercida y la presión que se ven en ese momento.
Ejemplo: = −
10 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.06
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Máxima Presión Permitida en el Anular en Superficie (MAASP)
Así pues, teniendo claro que el MAASP es la máxima presión que se puede tolerar en superficie
antes de que la formación mas débil (típicamente la que esta justo debajo del zapato) se
fracture, es importante resaltar que el MAASP es dependiente del peso de lodo (MW) que se este
usando en ese momento dentro del pozo.
Si la densidad del lodo cambia, la MAASP debe ser recalculada:
Peso del Lodo entonces MAASP
Si la MAASP se excede, entonces es probable que ocurra una ruptura de formación.
También es posible que se pueda encontrar una formación aun mas débil a una profundidad
mayor, en este caso, el resultado seria una MAASP aun menor.
11 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.07
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Máxima Presión Permitida en el Anular en Superficie (MAASP)
Continuando con el ejemplo anterior:
Con lodo de 10.8 ppg MAASP = 2,392 psi
Peso Máximo del Lodo “MW”= 15.4 ppg
A una profundidad perforada de 11,000 ft, el peso de
lodo es aumentado a 11.5 ppg.
MAASP debe ser recalculada.
15.4 – 11.5 = 3.9 ppg
3.9 × 0.052 × 10,000 = 2028 psi
MAASP Recalculada = 2,028 psi
Nota: Los cálculos de la MAASP siempre se hacen en la
zapata
12 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.07
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Problemas Relacionados con el (MAASP)
Si es probable que la presión de la TR en superficie exceda la MAASP, hay pocas opciones disponibles:
• Continúe con la operación de matar planeada y acepte las perdidas.
• Regrese los fluidos a la formación “Bull Heading” y circule el lodo de matar.
Las emboladas de la barrena a la zapata son calculadas como parte del plan de matar para:
• Establecer cuando la filtración esta en la zapata
• Esto es importante ya que la presión máxima de la zapata ocurrirá cuando la filtración llegue a la zapata a
pesar de que la presión de superficie continúe aumentando (suponiendo que haya presión de fondo “BHP”
constante).
Contenido de la línea de estrangular y matar:
• Si el contenido de la línea de estrangular y matar es más ligero que el lodo de perforación, la MAASP en el
cierre inicial será mayor mientras que la hidrostática general de la zapata a través de la línea de
estrangulamiento es menor.
Señales de que se a fracturado la formación:
• Desviación de la presión de la TR seguida de la presión de la tubería de perforación.
• Necesidad no planeada de cerrar el estrangulador para mantener la presión de la TP .
• Disminución de Retornos.
13 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.07
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Tolerancia al Amago (Influjo) – Kick Tolerance
1. Tolerancia al Influjo: se define como el máximo tamaño de influjo a una
intensidad especifica que puede ser circulado del hueco sin causar fractura de la
formación en la sección del hueco abierto (comúnmente cerca al zapato), es
necesario ajustar las profundidades del revestimiento a los limites de la
tolerancia al influjo. Se debe calcular por cada sección del hueco.
2. Intensidad del Influjo: aumento en la densidad del lodo requerido para
balancear la presión de formación. También se puede definir como la diferencia
entre la presión de poro de la formación y la densidad del lodo en el pozo.
3. Umbral o nivel mínimo de detección del equipo: es el mínimo volumen de
influjo que se puede detectar con el sistema de detección instalado, de acuerdo
con las pruebas de campo más recientes del mismo, conducidas por el personal
en el equipo de perforación.
14 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.08
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Tolerancia al Amago (Influjo) – Kick Tolerance
Los factores que influyen en el Kick Tolerance, y su impacto en el pozo, son los siguientes:
➢ Presión de leak off test en el zapato del casing: a mayor presión de LOT, mayor será la
tolerancia del influjo, por lo tanto se podrá perforar a una mayor profundidad.
➢ Profundidad del pozo: a mayor profundidad del pozo, menor será el kick tolerance.
➢ Densidad del lodo: a mayor peso del lodo, mayor será el kick tolerance.
➢ Presión de Formación: a mayor presión de formación, se tendrá mayor intensidad de influjo,
por lo tanto menor será el kick tolernace.
➢ Tamaño del Influjo: si se espera mayor volumen de influjo, se debe tener un mayor kick
tolerance.
➢ Longitud del BHA: si la longitud del BHA es mayor o igual la profundidad del zapato, el
influjo es más propenso a ser circulado fuera del hueco abierto.
➢ Geometría del BHA y capacidades anulares.
➢ Temperatura
➢ Densidad del lodo
15 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.08
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Tolerancia al Amago (Influjo) – Kick Tolerance
La cuadrilla del taladro ha DR-SF-PNP-07.03.08
cerrado el pozo con un
influjo de 2,5 lpg y 20 bbl
de ganancia. Usando la
ventana de tolerancia del
influjo, ¿El pozo puede ser
cerrado y circular el
influjo sin fracturarlo?
• Si
• No
16 Instituto Técnico del Petróleo - ITP
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Tolerancia al Amago (Influjo) – Kick Tolerance
Se predice que el máximo influjo
es de 1 ppg en esta sección del
hueco. De la siguiente grafica,
determine cuantos barriles se
puede cerrar el pozo y circular el
influjo sin romper la formación:
a) 19 bbls
b) 17 bbls
c) 44 bbls
d) 30 bbls
17 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.08
Lesson: Fracture Pressure and MAASP
Tolerancia al Amago (Influjo) – Kick Tolerance
¿Qué significa de una tolerancia de influjo de 25 barriles?
a) Que 25 bbl de un influjo de agua es el máximo influjo en el que el pozo se puede
cerrar y el influjo ser forzado de nuevo a la formación (bullhead), sin generar
perdida de circulación
b) Que 25 bbl de influjo es el máximo influjo que se puede circular fuera del pozo sin
estallar el revestimiento de superficie
c) Que 25 bbl de un influjo de gas es el máximo influjo en el que el pozo puede ser
cerrado y el influjo ser circulado sin generar una pérdida de circulación a una
profundidad y una intensidad de influjo dada.
d) Que 25 bbl de influjo de agua es el máximo influjo que se puede circular fuera del
pozo sin estallar el revestimiento de superficie.
18 Instituto Técnico del Petróleo - ITP DR-SF-PNP-07.03.08