Perforación direccional: pozo tipo S

Procedimiento de calculo para una trayectoria de un pozo tipo S

Trayectoria tipo S

Similar a la trayectoria tipo J este perfil cuenta con una sección tangencial, la cual entra en una sección de disminución de ángulo el cual puede llegar a ser vertical al llegar al objetivo.

Debido a los problemas de controlar la sección de caída este perfil es mas complejo de perforar. También se puede esperar torque y resistencia adicionales debido al segundo ángulo. Se utiliza cuando el objetivo es profundo pero el desplazamiento horizontal es relativamente pequeño. También tiene aplicaciones cuando se termina un pozo que cruza múltiples zonas productoras, o en perforación de pozos de alivio.

Para la trayectoria direccional tipo II o S la siguiente información es requerida

• Coordenadas de seperficie
• Coordenadas de objetivo
• TVD al objetivo
• TVD al KOP
• Tasa de crecimiento del ángulo
• Tasa de decremento del ángulo
• TVD requerida al finalizar decremento de ángulo
• Ángulo final de inclinación hacia el objetivo

La siguiente figura muestra que las distancias Vb, Ve y Vt son conocidas, asi como el desplazamiento horizontal total (determinado por las coordenadas de superficie y del objetivo). El radio de curvatura R1 puede ser deterinado con ϕ1 (Tasa de crecimiento del ángulo). Mientras que R2 puede ser deterinado con ϕ2 (Tasa de decremento del ángulo). La inclinación final α2 es conocida, pero la inclinación de la sección tangencial, α1, debe ser calculada. Dado que PS es paralelo con CD, y OP es vertical:

ángulo α1=x+y

donde

tanx=OQOP y tany=QSPS

OQ=Ht−R1−R2cosα2−(Vt−Ve)tanα2

OP=Ve−Vb+R2sinα2

QS=R1+R2

PS=(PQ2−QS2)1/2 donde PQ=(OP2+OQ2)1/2

Teniendo calculada las 4 distancias OQ, OP, QS y PS, los ángulos x y y, las coordenadas de los puntos C, D, E y T pueden ser calculados de la siguiente forma

En el punto C

Vc=Vb+R1sinα1Hc=R1−R1cosα1MDc=MDb+100α1ϕ1

En el punto D

Vd=Vc+PScosα1Hd=Hc+PSsinα1MDd=MDc+PS

En el punto E

Ve( conocido )He=Hd+R2(cosα2−cosα1)MDe=MDd+100(α1−α2)ϕ2

En el punto T

MDt=MDe+Vt−Vecosα2

En el siguiente enlace encontraras una hoja de cálculo de Excel para estimar las coordenadas necesarias para construir una trayectoria de un pozo tipo S

Descarga

Reference Inglis, T.A. (1987) Directional Drilling. Petroleum engineering and development studies, Vol. II.