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professionals to serve as lecturers

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Society of Petroleum Engineers

Distinguished Lecturer Programwww.spe.org/dl

1

POSICIONAMIENTO DE POZO, CONTROL DE

CALIDAD, ERRORES GRUESOS Y MODELOS

DE ERROR

SPE 2014-2015 Distinguished Lecturer Series

Nestor Eduardo Ruiz

Gyrodata

2

AGENDA

●Posicionamiento de Pozo

●Medidas de Inclinación

●Medidas de Rumbo

●Modelo de error para las herramientas

magnéticas

●Modelos de Error para las herramientas con

giróscopos

●Modelos de error y errores gruesos

●Conclusiones y Recomendaciones3

POSICIONAMIENTO DE POZO

4

INCLINACION

5

MEDICION DE RUMBO CON HERRAMIENTAS

MAGNETICAS

6

MECANISMO DE TOMAS

MULTIPLES

7

Dip Angle= f(Hx, Hy, Hz, Gx, Gy, Gz)

HERRAMIENTAS MAGNETICAS DE ESTADO SOLIDO

8

INCLINACION

9

INCLINACION

10

RUMBO

• HERRAMIENTAS MAGNETICAS

– Sensores muy estables

– Referencia Variable

• GYROSCOPOS EN MODO

GYRO COMPASS

– Referencia muy estable

– Sensores variables

– Se orientan con el

movimiento de rotacion de la

tierra

• GIROSCOPOS EN MODO

CONTINUO

– Dependen de un punto de

inicializacion

REFERENCIA MAGNETICA

REFERENCIA ROTACION

DE LA TIERRA

MODO CONTINUO

11

CONTROL DE CALIDAD PARA HERR. MAGNETICAS

• TEST INTERNOS en cada medición

– Campo magnético Total (H Total)

– Gravitación total (G Total)

– Angulo de inclinación (DIP)del vector H Total

– Test adicionales

– Mediciones repetidas con conjuntos de

sensores adicionales

– Test de desalineación con registros de rotación

– Componentes de desalineación de las

Herramientas para conjuntos de perforación

fijos(SPE PAPER 105558)

12

GIROSCOPOS LIBRES

13

GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO

MODO GIROCOMPAS

Los acelerómetros

proveen la inclinación y la

cara de herramienta.

El giróscopo provee la

dirección del norte

verdadero.

z

Torque axis y

Spin AxisTorque axis x

Instrument Axis

14

GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO

MODO CONTINUO

Vector de la componente vertical

de rotación de la tierra

Vector de la componente horizontal de rotación de

la tierra

Sensor giroscópico

Dirección del pozo15

CONTROL DE CALIDAD PARA LAS HERRAMEINTA

DE GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO

● Para Modo Giro Compas

● Valor del velocidad Horizontal de

rotación de la tierra para los

sistemas de giroscópicos de dos

ejes Er

● Gravedad Total (G total)

●Para modo Continuo

● Numero de Calidad

● Comparación de entrada / Salida

16

MODELO DE ERROR PARA LAS HERR. MAGNETICAS• Modelo de error de Wolff y De Wardt en 1981

• Modelo Básico para MWD propuesto como el modelo

ISCWSA en 2000 (Williamson SPE 67616)

• Asunciones

• Los errores en las posiciones calculadas de los

pozos, son causados exclusivamente por la

presencia de los errores de medición de las

estaciones del registro de pozo.

• Hay tres vectores de medición

• Profundidad

• Inclinación,

• Rumbo.

• Se requiere adicionalmente el Angulo de la

cara de la herramienta para la dirección de la

propagación del error17

• Las Fuentes de error son estadísticamente

independientes

• Hay una relación lineal entre la medida de

cada error de medición y el error de posición

(o coordenadas)

• El efecto combinado del error en la posición

final de cualquier número de mediciones en

cualquier número de estaciones del registro

es igual a la suma vectorial de la contribución

de los efectos de error individual

MODELO DE ERROR PARA LAS HERRAMIENTAS

MAGNETICAS

18

• El modo de propagación del error puede ser:

• Aleatorio

• Sistemático

• Pozo por pozo

• Global.

• Los registros de MWD se hacen:

• Siguiendo procedimientos estándares

• Riguroso control de la calibración de la herramienta

• El intervalo del registro no debe ser mayor a 100 pies

• Los espacios anti-magneticos deben ser de acuerdo a

las cartas estándares.

• No se realiza un registro en la cercanía de otro

revestimiento o de alguna otra Fuente de hierro o

acero existente.

MODELO DE ERROR PARA LAS HERR MAGNETICAS

Asunciones

19

MODELOS DE ERROR PARA HERRAMIENTAS DE

GIROSCOPOS DE TASA DE CAMBIO

• Conjunto de términos compatibles con el modelo

ISCWSA para el modo Gyro Compas

• Conjunto de términos simplificado para el modo

continuo de operación

• Todos los términos del modelo ISCWSA deben ser

provistos por cada compañía de giróscopos basados

en las mediciones efectuadas

20

SPE 90408

GROSS ERROR EXAMPLE

-25

-20

-15

-10

-5

0

-5 0 5 10 15 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

-10 0 10 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head

New Well First Survey

-25

-20

-15

-10

-5

0

5

10

15

-10 0 10 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head

New Well First Survey

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

-20 0 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head New Well First Survey

New Well Second Survey

-30

-20

-10

0

10

20

30

40

-20 0 20

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Well 1 Initial Well Head New Well

Well 1 Actual Well Head

21

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 3153.00

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 3178.20

-100

0

100

200

300

400

500

600

700

-300 -200 -100 0 100 200 300 400 500

NO

RTH

IN

G (

m)

EASTING (m)

Survey 1 Survey 2

BOTTOM HOLE

LOCATEDMD: 3153.00

BOTTOM HOLELOCATED

MD: 3310.02

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

IN

CLIN

ATIO

N

MEASURED DEPTH (m)

Survey 1 Survey 2 Gyro

EJEMPLO DE ERROR GRUESO

22

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 2606.00

-2

0

2

4

6

8

10

12

14

16

-4 -2 0 2 4 6 8 10 12 14

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

BOTTOM HOLE

LOCATEDMD: 2606.72

12.3

12.4

12.5

12.6

12.7

12.8

12.9

13.0

13.1

13.2

13.3

13.4

8.0 8.2 8.4 8.6 8.8 9.0

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

EJEMPLO DE APLICACION PARA COMPLETACION

23

GROSS ERROR EXAMPLE

BOTTOM HOLE

LOCATED

MD: 4066.86

BOTTOM HOLE

LOCATED

MD: 4080.00

BOTTOM HOLELOCATED

MD: 4080.00

BOTTOM HOLE

LOCATEDMD: 4066.86

0

20

40

60

80

100

120

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

IN

CLIN

ATIO

N

MEASURED DEPTH (m)

Azimuth Survey 1 Azimuth Survey 2 Inclination Survey 2 Inclination Survey 1

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 4066.86

BOTTOM HOLELOCATEDMD: 4080.00

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

-500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000

NO

RTH

ING

(m

)

EASTING (m)

Survey 1 Survey 2

24

EJEMPLO DE ERROR GRUESO

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

MEASURED DEPTH (m)

0

20

40

60

80

100

120

140

160

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

MEASURED DEPTH (m)

Gyro Database MWD

0

50

100

150

200

250

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

AZIM

UTH

MEASURED DEPTH (m)

Gyro Database corrected MWD Database MWD

25

MODELOS DE ERROR

26

•Una Carrera corta de gyro $10,000 +

•Una aproximación a un pozo existente $100,000 +

•Un tapón y sidetrack $1 millón +

•Un pozo fuera de formación productiva $10 millón +

•Una perforación mas profunda $100 millón +

•Una colisión menor con descontrol $1 billón +

•Una colisión mayor con descontrol $10 billón +

CASO DE NEGOCIOS?

Prof Angus Jamieson

27

CONCLUSIONES

28

• Es muy importante la planificación del programa

de registros direccionales en la planificación de la

trayectoria del pozo.

• Verificar la posición de la cabeza del pozo y el

programa de registros para evitar errores gruesos

• Se deben validar los datos del registro y

verificados que no tienen errores gruesos antes de

usarlos en el modelo de error.

• Los controles de calidad realizados en cada toma

son necesarios pero no suficientes

29

• Los controles de calidad externos con un

registro direccional independiente es la

manera mas confiable de detectar errores

gruesos

• El mas poderoso control de calidad disponible,

es la comparación de Inclinación, Rumbo y

coordenadas con un registro de verificación

independiente.

• Cada modelo de error es validado por las

compañías de servicio

CONCLUSIONES

• Después de cada estación de registro

• Test de G-total-, H-total/dip-

• No se controla la desalineacion, decliancion, SAG y profundidad

• Al menos uno por sección perforada o registrada

• Test de rotación de tomas de medición

• Se puede controlar así la desalineación

• Al final de cada sección perforada

• Corrección multi-estacion

• La validez depende de la variación geométrica del registro direccional.

• No se controlan mas termino pero se mejora la precisión

PRACTICAS RECOMENDADAS

30

• En una Carrera intermedia de trepano

• Test de verificación con registros independientes

• Con un EMS - No se controla la declinación

• Con Drop gyro - No se controla la profundidad

• Con gyro con cable - todos los términos son controlados

• En la profundidad final, cuando es necesario un registro definitivo

• Registro con giróscopos continuo

• Con inicialización independiente

• Usando las carreras de entrada y salida

PRACTICAS RECOMENDADAS

31

•ISCWSA es una muy Buena Fuente de

información

• WWW.ISCWSA.NET

•Esta con un link desde la pagina del SPE de la

sección de posicionamiento de pozos.

•http://connect.spe.org/WellborePositioning/home

32

Gracias

33

Society of Petroleum Engineers

Distinguished Lecturer Programwww.spe.org/dl

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