MX2011011951A - Sistema y metodo para hacer operaciones de contencion en el sitio de un pozo. - Google Patents
Sistema y metodo para hacer operaciones de contencion en el sitio de un pozo.Info
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Abstract
Se describe un sistema y método para hacer una operación adaptativa en el sitio del pozo en torno de un sitio de pozo que tiene un sistema subterráneo con un agujero formado a través de al menos una formación subterránea, en donde las formaciones subterráneas se configuran para almacenar líquidos. El sistema tiene una unidad de contención. La unidad de contención tiene una unidad de modelo estático para generar un modelo estático de un sistema subterráneo. La unidad de modelo estático además tiene una unidad de modelo de defectos para generar un modelo de defectos. La unidad de contención tiene una unidad de modelo de fugas dinámicas para generar un modelo de fuga dinámica. La unidad de contención tiene una unidad para la mitigación de fugas para proporcionar al menos un plan de contención. La unidad de mitigación de fugas y la unidad del modelo de fugas dinámicas están integradas para pasar datos entre éstas y con ello el plan de contención puede ser adaptado cuando se genera el modelo estático, el modelo de defectos y/o el modelo dinámico.
Description
SISTEMA Y MÉTODO PARA HACER OPERACIONES DE CONTENCIÓN
EL SITIO DE UN POZO
REFERENCIA CRUZADA CON SOLICITUDES RELACIONADAS
Esta solicitud reclama el beneficio de prioridad de la Solicitud de Patente Provisional US No. 61/177,661, presentada por el Solicitante en Mayo 13, 2009, el contenido completo de la cual se incorpora en la presente para referencia.
ANTECEDENTE
La presente invención se refiere a técnicas para realizar operaciones en el sitio del pozo relacionadas con formaciones subterráneas que tienen depósitos en ellas. Más particularmente, la presente invención se refiere a técnicas para realizar operaciones de contención (por ejemplo, determinar, evaluar y llevar al mínimo el riesgo de fugas de los fluidos (líquidos) subterráneos) alrededor de un agujero.
Las operaciones en el yacimiento comúnmente se realizan para localizar y reunir fluidos valiosos pozo abajo. Las operaciones comunes del yacimiento pueden incluir, por ejemplo, reconocimiento, perforación, pruebas operadas por cable, completaciones, producción, planeación, análisis del yacimiento, inyección de fluido, almacenamiento y abandono de fluido. Una de esas operaciones es la inyección de fluidos, como puede ser dióxido de carbono (C02), pozo abajo para almacenarlo en los lugares subterráneos. La clave de las operaciones de perforación es evitar fugas de esos fluidos inyectados.
Antes de empezar la perforación, se puede preparar un plan de desarrollo del campo (FDP) para definir como se realizarán las operaciones de perforación. Se consideran los datos relacionados con un campo propuesto y el FDP diseñado para cumplir ciertos objetivos para el campo, como puede ser alcanzar los lugares óptimos del depósito. El FDP puede incluir diversas especificaciones operativas para realizar la perforación y otras operaciones del yacimiento. Por ejemplo, las especificaciones de perforación puede especificar artículos, como pueden ser los lugares de la plataforma, trayectorias del pozo o agujero, capacidad del agujero, tipo de completación, lugar, equipo y/o velocidad de flujo.
Durante la operación de perforación las formaciones y depósitos subterráneos se pueden aislar de forma hidráulica. Los fluidos se pueden inyectar hacia las formaciones subterráneas y/o depósitos para almacenamiento y para realizar las operaciones del yacimiento. Los fluidos comunes que se pueden inyectar hacia el agujero pueden ser, por ejemplo, agua, gas ácido, cemento, lodo de perforación, C02 Y similares ("fluidos inyectados" ). El aislamiento hidráulico de las formaciones subterráneas y/o depósitos puede sr necesario para el éxito de las operaciones del yacimiento.
Un número de técnicas de sellado utilizando componentes selladores como puede ser utilizando materiales que se hinchan o flotan se puede utilizar par sellar el agujero a través de las formaciones subterráneas, o un revestimiento de acero en el agujero. Se pueden utilizar diversas técnicas de sellado sobre la longitud del agujero. Una técnica común implica cementar sobre una profundidad grande del anillo entre la formación subterránea y el revestimiento de acero o entre dos revestimientos de acero. Empaquetadores y tapones de cemento también son utilizados de forma rutinaria como material sellador dentro de la parte central del agujero.
Las fugas no deseadas a través de los componentes selladores del agujero pueden provocar efectos no deseados, como pueden ser pérdidas de ingresos o daños a la salud, seguridad y el entorno. Cuando se inyecta C02 u otros productos residuales hacia un agujero para almacenamiento geológico existe una necesidad de eliminar y llevar al mínimo la fuga. Evitando y remediando las fugas en pozos nuevos o existentes generalmente requiere un entendimiento refinado de las vías de la fuga (posición y dimensiones) y su evolución a través del tiempo. La capacidad actual para pronosticas la ocurrencia de fugas, el tamaño de las fugas y la habilidad para remediar las fugas es limitada. Los intentos para remediar las fugas pueden implicar, por ejemplo, cementación a presión invisible o maciza hacia el agujero. Muchas fugas se pueden detectar únicamente cuando el daño a los recursos o población ya es importante y su remediación necesita intervención extensa, incierta del pozo y posible abandono.
Aunque las técnicas de sellado pueden proporcionar un sello temporal en el agujero, las fugas aún pueden ocurrir durante la vida del agujero y/o durante el almacenamiento de los productos residuales. Se han hecho intentos que se relacionan con el almacenamiento y/o fugas pozo abajo como los descritas, por ejemplo, en la Patentes/Solicitudes Nos. PCT/FR2007 /000317 , US 6344789, US6687738, US7133778, US2001/0017209, US20030163257 , US2008/0271891, US2008/0319726, US2009/0151559,
US2010/0000737 y US2010/0082375.
No obstante la existencia de técnicas relacionadas con el almacenamiento y fugas pozo abajo, aún permanece un necesidad para diseñar operaciones de perforación y mitigación de fugas basadas en un mejor entendimiento de las condiciones del sitio del pozo. Es deseable que esas técnicas tomen en consideración las condiciones de las formaciones subterráneas. Además es deseable que esas técnicas tomen acción en respuesta a esas condiciones para evitar cierta fuga. Esas técnicas preferiblemente son capaces de uno o más de los siguientes, entre otros: detectar defectos en un sistema subterráneo; detectar fugas en un sistema subterráneo; detectar matrices de fugas en un sistema subterráneo; pronosticar las trayectorias de las fugas en el sistema subterráneo; pronosticar la evolución de los defectos, las fugas y las matrices de fugas a medida que reaccionan con los fluidos pozo abajo; proporcionar actualizaciones en tiempo real; desarrollar un plan para llevar al mínimo la ocurrencia de fugas de las formaciones subterráneas y/o del agujero.
COMPENDIO
La presente invención se refiere a una unidad de contención para realizar operaciones de mitigación de fugas alrededor de un sitio de pozo. La unidad de contención tiene un transceptor conectado de forma que pueda operar a una unidad de control en el sitio de pozo para comunicarse con él. La unidad de contención tiene una unidad de modelo estático para generar un modelo estático de un sistema subterráneo. La unidad de modelo estático además tiene una unidad de modelo de defectos para generar un modelo de defectos en donde el modelo de defectos tiene una combinación de defectos conocidos y/o defectos probables de la formación subterránea e instalada en el equipo del sitio del pozo. La unidad de contención tiene además una unidad de modelo de fugas dinámicas para generar un modelo de fuga dinámica, en donde el modelo de fuga dinámica es para pronosticar la evolución de una fuga de al menos una fuga conocida y/o probable. La unidad de contención tiene una unidad para la mitigación de fugas para proporcionar al menos un plan de contención para llevar al mínimo la al menos una fuga en el sitio de pozo y en donde la unidad para la mitigación de fugas y el modelo de fuga dinámica están integrados para pasar datos entre éstas y con ello el plan de contención puede ser adaptado cuando se genera el modelo estático, el modelo de defectos y/o el modelo dinámico.
La unidad de modelo estático de la unidad de contención tiene una unidad de la formación subterránea para generar un modelo de la formación subterránea que caracteriza al menos una propiedad de al menos una formación subterránea .
La unidad de modelo estático de la unidad de contención tiene una unidad de modelo del agujero para generar un modelo del agujero instalado que caracteriza al menos una propiedad de al menos una parte del equipo instalado pozo abajo.
La unidad de modelo del agujero de la unidad de contención caracteriza al menos una propiedad del agujero y la zona de contacto de la formación subterránea .
La unidad de modelo estático de la unidad de contención tiene una unidad de modelo para pronosticar fugas para generar al menos un modelo para pronosticar fugas basado en el modelo de defectos, en donde el modelo para pronosticar fugas determina la al menos una probable fuga en el sitio del pozo.
La presente invención se refiere a un sistema para realizar una operación de contención alrededor de un sitio del pozo. El sistema tiene un sistema de inyección configurado para inyectar fluido hacia el agujero para almacenar dentro de una formación subterránea y al menos un sello configurado para evitar que el fluido inyectado escape del agujero. El sistema tiene una unidad de contención. La unidad de contención tiene un transceptor conectado de forma que pueda operar a una unidad de control en el sitio de pozo para comunicarse con él y una unidad de modelo estático para generar un modelo estático de un sistema subterráneo. La unidad de modelo estático tiene una unidad de modelo de defectos para generar un modelo de defectos en donde el modelo de defectos tiene una combinación de defectos conocidos y/o defectos probables de la formación subterránea e instalada en el equipo del sitio del pozo. La unidad de contención tiene una unidad de modelo de fugas dinámicas para generar un modelo de fuga dinámica, en donde el modelo de fuga dinámica es para pronosticar la evolución de una fuga de al menos una fuga conocida y/o probable. La unidad de contención tiene una unidad para la mitigación de fugas para proporcionar al menos un plan de contención para llevar al mínimo la al menos una fuga en el sitio de pozo y en donde la unidad para la mitigación de fugas y el modelo de fuga dinámica están integradas para pasar datos entre éstas y con ello el plan de contención puede ser adaptado cuando se genera el modelo estático, el modelo de defectos y/o el modelo dinámico. El sistema tiene al menos una herramienta de monitori zación para recolectar datos acerca del sitio del pozo.
El fluido inyectado del sistema puede ser dióxido de carbono .
El modelo estático del sistema tiene una unidad de la formación subterránea para generar un modelo de la formación subterránea que caracteriza al menos una propiedad de al menos una formación subterránea.
El modelo estático del sistema tiene una unidad del modelo del agujero para genera un modelo del agujero instalado que caracteriza al menos una propiedad de al menos una parte del equipo instalado pozo abajo.
La unidad de modelo del agujero del sistema caracteriza al menos una propiedad del agujero y la zona de contacto de la formación subterránea.
La unidad de modelo estático del sistema tiene una unidad de modelo para pronosticar fugas para generar un modelo para pronosticar fugas basado en el modelo de defectos, en donde el modelo para pronosticar fugas determina la al menos una fuga probable en el sitio del pozo.
La presente invención se refiere a un método para realizar una operación de contención en torno a un sitio del pozo que tiene un sistema subterráneo con un agujero formado a través de al menos una formación subterránea en donde las formaciones subterráneas se configuran para almacenar fluidos. El método implica recolectar datos iniciales desde el sitio de pozo y proporcionar una unidad de contención. La unidad de contención tiene un transceptor conectado de forma que pueda operar a una unidad de control en el sitio del pozo para comunicarse con él y una unidad de modelo estático para generar un modelo estático de un sistema subterráneo. La unidad de modelo estático tiene una unidad de modelo de defectos para generar un modelo de defectos en donde el modelo de defectos tiene una combinación de defectos conocidos y/o defectos probables de la formación subterránea e instalada en el equipo del sitio del pozo. La unidad de contención tiene una unidad de modelo de fugas dinámicas para generar un modelo de fuga dinámica, en donde el modelo de fuga dinámica es para pronosticar la evolución de una fuga de al menos una fuga conocida y/o probable. La unidad de contención tiene una unidad para la mitigación de fugas para proporcionar al menos un plan de contención para llevar al mínimo la al menos una fuga conocida y/o probable en el sitio de pozo y en donde la unidad para la mitigación de fugas y el modelo de fuga dinámica están integradas para pasar datos entre éstas y con ello el plan de contención puede ser adaptado cuando se genera el modelo estático, el modelo de defectos y/o el modelo dinámico. El método además implica la construcción del modelo estático del sistema subterráneo y la construcción del modelo de fuga dinámica del sistema subterráneo. El método además implica desarrollar un plan de contención.
El método consiste en recolectar datos complementarios desde el sitio del pozo durante las operaciones en el agujero monitorizando las condiciones subterráneas en el sitio del pozo.
El método consiste en actualizar el modelo dinámico a partir de los datos complementarios construyendo con esto un nuevo modelo dinámico.
El método consiste en ejecutar el plan de contención.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Las presentes modalidades se pueden entender mejor y numerosos objetivos, características y ventajas serán evidentes para los expertos en la técnica refiriéndose a los dibujos acompañantes. Estos dibujos se utilizan para mostrar únicamente las modalidades comunes de esta invención y no se consideran limitantes de su alcance, ya que la invención puede admitir otras modalidades igualmente efectivas. Las figuras no son necesariamente a escala y ciertas características y ciertas vistas de las figuras se pueden mostrar de forma exagerada en escala o en forma esquemática para el interés de claridad y conciencia.
La Figura 1 es un diagrama esquemático que representa un sistema para realizar una operación de contención de un sitio del pozo, el sistema tiene una herramienta de perforación suspendida desde un equipo de perforación adelantado hacia una formación subterránea y una unidad de contención.
La Figura 2 es un diagrama esquemático que representa el sistema de la Figura 1 con la herramienta de perforación separada y el agujero completado con una herramienta de monitorización desplegada en ella.
La Figura 3 es un diagrama esquemático que representa el sistema de la Figura 2 con el equipo de perforación separada y provista con un sistema de inyección de fluido para inyectar fluidos hacia el agujero.
La Figura 4A es un diagrama esquemático que representa el sistema de la Figura 3 provisto con un sistema se sellado pozo abajo.
Las Figuras 4B-4E son vistas detalladas de las partes 4B y 4D del agujero de la Figura 4A.
La Figura 5A es una vista esquemática de uno o más de los sistemas de contención en el agujero de la Figura 4A que representa una o más trayectorias de la fuga.
La Fig. 5B es una vista detallada de una parte 5B del agujero de la Figura 5A representando una o más trayectorias de fugas.
La Figura 6 es una vista esquemática de la unidad de contención de la Figura 1.
La Figura 7 es un diagrama de flujo que muestra un método para realizar una operación de contención.
DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES
La descripción que sigue incluye aparato, métodos, técnicas y secuencias de instrucciones ejemplares que incorporan técnicas del tema de la presente inventiva. Sin embargo, se entiende que las modalidades descritas se pueden practicar sin estos detalles específicos.
Durante la vida del sitio del pozo, los sistemas dentro del sitio del pozo pueden desarrollar defectos y fugas. Estos defectos y fugas se pueden desarrollar en una o más formaciones subterráneas, un agujero, equipo pozo abajo instalado en el agujero, componentes para sellar y/o en sistemas para sellar dentro del agujero. El fluido que se mueve a través de la fuga pueden se fluidos subterráneos naturales, o cualquier número de fluidos inyectados. Una fuga se puede definir entre una fuente de presión y una diana, como puede ser una formación permeable intermedia (acuiferos, depósitos intermedios) o la superficie de la Tierra, como se describe en más detalle adelante. Un plan de contención (o mitigación de fuga) se puede desarrollar y ejecutar para mitigar y/o evitar el riesgo de fugas que se escapen del sitio del pozo.
El plan de contención se puede desarrollar antes de las operaciones del sitio del pozo, durante las operaciones de perforación, durante la completación del sitio del pozo, durante las operaciones de inyección de fluido y/o después de las operaciones de inyección de fluido. El plan de contención se puede desarrollar recolectando todos los datos adecuados y/o disponibles desde el sitio del pozo, desarrollando un modelo estático del sitio del pozo, desarrollando un modelo dinámico del sitio del pozo, desarrollando una base de datos históricos para actualizar los modelos dinámico y estático y creando y ejecutando un procedimiento de contención. La ejecución del plan de contención se describe más adelante en cada fase de las operaciones del sitio del pozo.
La Figura 1 representa una vista esquemática de un sitio de pozo 100 que tiene un sistema 102 para desarrollar y ejecutar un plan de contención antes, durante y después de realizar las operaciones del sitio del pozo. Como se muestra, el sitio del pozo 100 es un sitio del pozo basado en la tierra, pero también puede estar basado en el agua. El sitio de pozo 100 puede tener cualquier número de agujeros 104 y/o huellas laterales del agujero 104A. El sitio de pozo 100 puede tener un número de equipo del sitio de pozo asociado, como pueden ser herramientas de perforación, herramientas de registro, detectores, herramientas de producción y monitores como puede ser un equipo de perforación 106, un dispositivo izador 108, una herramienta que induce la rotación 110, un acarreo 112, una broca de perforación 114, al menos una herramienta de monitorización pozo abajo 116, al menos una herramienta de monitorización en la superficie (como puede ser una herramienta que induce ondas sísmicas 119, un detector de presión 120 y al menos un receptor 122), un sistema para bombear fluidos 124 y una unidad de control 126. La unidad de control 126 puede tener una unidad de contención 127 para desarrollar y ejecutar el plan de contención.
El sitio del pozo 100 puede estar configurado para producir y/o almacenar hidrocarburos, u otros fluidos valiosos, desde o en uno o más depósitos 128 localizados en una formación rocosa 130 (A-G) debajo de la superficie terrestre. Entre la superficie terrestre y el depósito 128 puede haber cualquier número de formaciones rocosas sin producir 130A-E, conocidas como un material de recubrimiento 132. Como se muestra, hay varias formaciones rocosas 130A-130G, o formaciones subterráneas. Debajo del depósito 128 puede haber formaciones subterráneas 130G de lecho rocoso. El depósito 128 como se muestra se localiza en la formación subterránea 130F. La formación subterránea 130E arriba del depósito 128 puede ser una roca de cobertura. Arriba de la roca de cobertura puede haber cualquier número de formaciones subterráneas 130D que tiene roca de coberturas, acuiferos y formaciones permeables variables. Las formaciones subterráneas 130A-G pueden ser cualquiera de las formaciones subterráneas descritas en la presente como formaciones del pozo como suelo, grietas, tierra, arcilla y/o lodo.
El equipo de perforación 106 puede estar configurado para adelantar la broca de perforación 114 hacia la tierra para formar el agujero 104. El dispositivo izador 108 puede levantar segmentos del acarreo 112 para acoplar los segmentos en una sarta. La broca de perforación rotatoria 114 forma el agujero 104 a medida que el acarreo 112 se adelanta en el agujero 104. El acarreo 112 puede ser cualquier acarreo adecuado para formar el agujero 104 que incluye, pero no se limita a, una sarta de perforación, una sarta de recubrimiento, tubería enrollada y similar. El sistema para bombear fluido 124 puede sr una bomba para bombear lodo de perforación hacia el acarreo 112 para lubricar la broca de perforación, controlar la presión de la formación y girar la broca de perforación 114. El sistema para bombear fluido 124 puede además utilizarse para los tratamientos de estimulación de las formaciones subterráneas 130 (A-G) y/o tratamientos de estimulación del depósito 128. El sistema para bombear fluidos 124 se puede utilizar además para bombear cemento hacia el agujero 104. El sistema para bombear fluidos 124 también se puede utilizar como una parte de un sistema de inyección de fluidos para inyectar fluidos para almacenarse en el agujero 104. Aunque se muestra un sistema para bombear fluidos 124, puede haber varios sistemas para bombear fluidos diferentes para realizar las operaciones en el sitio del pozo.
Se pueden utilizar herramientas, dispositivos y sistemas pozo abajo adicionales para las operaciones de perforación, operaciones de completacion y operaciones de producción en el sitio del pozo 100, como pueden ser herramientas de dirección de la broca de perforación, puños de látigo, empaquetadores, bombas pozo abajo, válvulas y similares.
La unidad de control 126 puede enviar y recibir datos a y desde cualquiera de las herramientas, dispositivos y sistemas asociados con el sitio del pozo 100. El sistema 102 puede incluir una red 138 para comunicarse entre los componentes, sistemas, dispositivos y herramientas del sitio del pozo 100. Además, la red 138 puede comunicarse con uno o más dispositivos de comunicación 140, como pueden ser computadoras, asistentes digitales personales y similares. La red 138 y/o la unidad de control 126 puede comunicarse con cualquiera de las herramientas, dispositivos y sistemas utilizando cualquier combinación de enlaces de comunicación 129 y/o dispositivos de comunicación como pueden ser operados por cable, de telemetría, inalámbricos, de fibra óptica, acústicos, infrarrojos, un red de área local (LAN), una red de área personal (PAN) , y/o una red de área ancha ( AN) y similares. La conexión se puede hacer a través de la red 138 a una computadora externa (por ejemplo, a través de la Internet utilizando un Proveedor de Servicio de Internet) y similar.
La unidad de contención 127 se puede localizar dentro de la unidad de control 126. Además, puede haber unidades de contención múltiples 127 localizadas en torno al sitio del pozo 100, por ejemplo dentro de la red 138 y/o el uno o más dispositivos de comunicación 140. Como se muestra, la unidad de contención 127 completa se localiza dentro de la unidad de control 126, sin embargo, se debe apreciar que las partes de la unidad de contención 127 se pueden dividir en torno al sitio del pozo 100.
El plan de contención se puede desarrollar inicialmente recolectando datos en la unidad de contención 127. Los datos recolectados pueden consistir en datos recolectados antes de las operaciones del sitio del pozo, antes de la perforación, durante la perforación, durante la cementación, durante las completaciones, durante las operaciones de estimulación, durante las operaciones de inyección, durante las operaciones de sellado, durante el almacenamiento, después de que agujero ha sido abandonado y/o antes, durante y/o después de cualquier operación en el agujero. Antes de las operaciones en el sitio del pozo, los datos de la formación subterránea se pueden recolectar de otros pozos en el área, conocimiento del operador del área, datos sísmicos del área, datos geológicos del área y similares. Los datos para comenzar las operaciones del sitio del pozo se pueden recolectar mediante las herramientas de monitorización pozo abajo 116, las herramientas de monitorización en la superficie 118, el conocimiento del operador y similares. Los datos pueden consistir, por ejemplo, en datos de la formación subterránea y/o datos del agujero. Los datos de la formación subterránea y/o datos del agujero se pueden referir a la condición de la(s) formación (s) subterránea (s) , el agujero, y/o el equipo pozo abajo instalado.
Los datos de la formación subterránea pueden ser datos estáticos o dinámicos. Los datos estáticos se pueden referir, por ejemplo, a la estructura de la formación y estratigrafía geológica que define la estructura geológica de la formación subterránea. Los datos dinámicos se pueden referir, por ejemplo, a fluidos que fluyen a través de las estructuras geológicas de la formación subterránea sobre el tiempo. Esos datos estáticos y/o datos dinámicos se pueden recolectar para aprender más acerca de las formaciones y los activos valiosos contenidos en ellas.
Las herramientas de monitorización pozo abajo 116 y las herramientas de monitorización en la superficie 118 pueden incluir cualquier dispositivo capaz de detectar, determinar y/o pronosticar una o más condiciones del sitio del pozo. Las herramientas de monitorización pozo abajo 116 pueden incluir, por ejemplo, Herramientas de Registro durante la Perforación (LWD) , Herramientas de registro, herramientas operadas por cable, herramientas tipo despliegue de lanzadera, herramientas de imagen profundas, herramientas de resistividad de imagen profundas, sondas ópticas montadas en el collar de perforación, sondas eléctricas montadas en el collar de perforación, herramientas de presión de la formación durante la perforación (FP D), monitores de producción, detectores de presión, detectores de temperatura, uno o más receptores y similares. Las herramientas de monitorización en la superficie 118 pueden incluir, por ejemplo, el detector de pres ión 120, el camión sísmico 119 para inducir ondas sísmicas hacia la tierra y receptores 122 para recibir las ondas sísmicas. Además, los receptores 122 pueden recibir ondas sísmicas generadas por cualquier fuente sísmica incluyendo la broca de perforación, otras fuentes de ruidos, herramientas pozo abajo, eventos micro-sísmicos y similares. Las herramientas de monitorización 116 y 118 proporcionadas se pueden utilizar para recolectar, enviar y recibir los datos concernientes al sitio del pozo 100 a la unidad de control 126 y/o la unidad de contención 127. Los datos recolectados por las herramientas de monitorización pozo abajo 116 y las herramientas de monitorización en la superficie 118 durante las operaciones de perforación puede contener datos relacionados con las formaciones subterráneas 130A-130G, las características de la formación subterránea que rodea el agujero 104 y/o las características del agujero 104 perforado. Los datos recolectados en relación con la operación de perforación se pueden enviar a la unidad de contención del pozo 127 para desarrollar y ejecutar el plan de contención como se describirá en más detalle más adelante. Una vez que se perfora el agujero 140, el agujero 104 se puede completar. Se puede proporcionar uno o más agujeros 104. Equipos de perforación adicionales, como puede ser el equipo de perforación segundario 136 también se pueden proporcionar para alcanzar el depósito 128. La Figura 2 representa una vista esquemática de una operación de completación en el agujero 104. Durante las operaciones de completación el equipo pozo abajo se puede asegurar en el agujero 104 para el aislamiento y la producción del agujero 104. El equipo pozo abajo puede consistir en un revestimiento 200, un cemento 202 y uno o más montajes para sellar, pistolas de perforación, tubería de producción, bombas pozo abajo, válvulas y similares (no se muestran) . Aunque el agujero 104 se muestra estando completado con el revestimiento 200, cualquier tubo o tubular adecuado se puede utilizar, incluyendo tubería de perforación, forros, tubería de producción y similares. El sistema para bombear 124 puede bombear el cemento 202 hacia un anillo 204 entre el revestimiento 200 y la pared del agujero 104. El cemento 204 puede sellar y/o aislar de forma hidráulica el agujero 104 y/o el revestimiento 200 de los fluidos dentro de las formaciones subterráneas 130A-G. Después de que el revestimiento 200 se asegura en el agujero 104, se puede realizar una o más operaciones de perforación en el depósito 128 para acoplar de manera fluida el depósito 128 con el revestimiento 200 Y/o la tubería de producción (no se muestra) dentro del revestimiento 200. El agujero 104 después se puede hacer producir para recuperar los fluidos pozo abajo valiosos desde el depósito 128 a la superficie.
El equipo pozo abajo y/o equipo pozo abajo instalado puede consistir en cualquier equipo para utilizarse y/o instalarse en él sistema subterráneo como puede ser, pero no limitado a, cemento, empacadores, sellos, componentes selladores, revestimiento, tubería, detectores, válvulas, pistolas de perforación, bombas pozo abajo, equipo de completacion y similares.
Durante las operaciones de completacion se pueden recolectar datos relacionados con el sitio del pozo 100, como pueden ser las formaciones subterráneas 130A-130G, el agujero 104 y/o el equipo pozo abajo. Las herramientas de monitorización pozo abajo 116 y/o las herramientas de monitorización en la superficie 118 se pueden utilizar para recolectar datos relacionados con el sitio del pozo 100. Además, los datos recolectados relacionados con el tipo de equipo pozo abajo utilizado. Por ejemplo, se pueden recolectar los datos relacionados con el tipo de revestimiento 200 (y/o los tubos pozo abajo) instalado, el tipo de cemento utilizado, la densidad del cemento 202 alrededor del anillo 204, el tipo de lodo de perforación utilizado, el tipo de tratamientos de estimulación utilizados y similares. Los datos recolectados relacionados con las formaciones subterráneas 130 (A-G) , el agujero (104) y/o el equipo en el sitio del pozo se pueden enviar a la unidad de contención 127 para desarrollar y ejecutar el plan de contención como se describirá en más detalle más adelante.
La Figura 3 representa una vista esquemática de una operación de inyección siendo realizada en el agujero 104. Durante la vida del agujero 104 y/o después de la producción del agujero 104 se pueden inyectar fluidos hacia un sistema subterráneo 300 utilizando un sistema de inyección 302. El sistema subterráneo 300 puede consistir en cualquiera de: el agujero 104, el depósito 128 y/o cualquiera de las formaciones subterráneas 130a-G. Los fluidos inyectados hacia el agujero 140 pueden ser para estimulación, producción, sellado y/o almacenamiento en torno al sitio del pozo 100.
El sistema para bombear 124 (como se muestra en las Figuras 1 y 2) y/o el sistema de inyección 300 se puede utilizar para inyectar los fluidos hacia el sistema subterráneo 300. Como se muestra en la Figura 3, un fluido almacenado 304 (se muestra como flechas) se inyecta hacia el agujero 104 y con esto el depósito 128 (preferiblemente después de que el depósito 128 ha sido drenado considerablemente de los fluidos valiosos pozo abajo. El fluido almacenado 304 puede ser cualquier fluido adecuado que se pueda almacenar en el depósito 128 y/o el sistema subterráneo 300 por ejemplo, dióxido de carbono (C02) , agua, gas ácido y similar ("fluidos inyectados") . Estos fluidos inyectados se pueden inyectar hacia el sistema subterráneo 300 en un esfuerzo para reducir el número de gases invernadero liberados a la atmósfera .
El sistema de inyección 302 puede ser cualquier sistema adecuado para inyectar el fluido hacia el sistema subterráneo 300. El sistema de inyección 302 · puede estar en comunicación directa con la unidad de control 126. Cualquiera de las herramientas de monitorización 116 y/o 118 se pueden utilizar para recolectar datos relacionados con las condiciones del fluido inyectado. Por ejemplo, las herramientas de monitorización 116 y/o 118 pueden monitorizar la presión de inyección, velocidad de flujo de fluido, volumen del fluido inyectado y similar. Además, las herramientas de monitorización pozo abajo 116 se pueden utilizar antes de, durante y/o después de la operación de inyección para recolectar los datos relacionados con el fluido inyectado, el sistema subterráneo 300 y/o la condición del equipo pozo abajo. Los datos recolectados relacionados con la operación de inyección, el sistema subterráneo 300 y/o el fluido inyectado se pueden enviar a la unidad de contención 127 para desarrollar y ejecutar el plan de contención como se describirá en más detalle más adelante.
La Figura 4A representa una vista esquemática de una operación de sellado siendo realizada en el agujero 104. Después del fluido y/o fluido almacenado 304 se inyecta hacia el sistema subterráneo 300 se pueden colocar uno o más sellos 400 hacia el agujero 104 para sellar los fluidos inyectados y/o fluidos subterráneos en el agujero 104. Los sellos 400 pueden ser cualquier tipo de sello adecuado para contener los fluidos en el sistema subterráneo 300 por ejemplo, uno o más tapones de cemento, uno o más empaquetadores, el cemento 202, elastómeros hinchables y similares. Durante las operaciones de sellado las operaciones de monitorización 116 y/o 118 se pueden utilizar para determinar las propiedades del sistema subterráneo, el equipo pozo abajo y similares. Las herramientas de monitorización pozo abajo 116 pueden incluir cualquier número de detectores pozo abajo 402. Los detectores pozo abajo 402 pueden monitorizar las condiciones del fluido en el agujero sellado 104, como puede sr presión, la temperatura, los tipos de fluido presentes y similares. Los datos recolectados relacionados con la operación de sellado, el sistema subterráneo 300, las condiciones del fluido y/o el fluido inyectado se pueden enviar a la unidad de contención 127 para desarrollar y ejecutar el plan de contención como se describirá en detalle más delante.
Cuando se completa la operación de sellado, los fluidos subterráneos, como pueden ser los fluidos de la formación, fluidos inyectados y/o los fluidos almacenados 302 idealmente serán sellados dentro del sistema subterránea 300.
Antes de, durante y/o después de que se realizan las operaciones de sellado una o más fugas 404A-G, como se muestra en la Figura 4B, se pueden desarrollar en el sistema subterráneo 300. Las Figuras 4B-4E representan vistas esquemáticas de las partes 4B y 4D del agujero 104 que tiene un número de fugas 404A-I. La Figura 4B representa de forma esquemática la parte 4B del agujero 104 de 4A. La parte del agujero 104 puede tener un tapón de cemento 406 asegurado dentro del revestimiento 200. Las fugas potenciales que se pueden desarrollar en el agujero 104 pueden consistir, pero no limitarse a, una fuga 404A a través del tapón de cemento 406, una fuga 404B entre el revestimiento 200 y el tapón de cemento 406, una fuga 404C a través del revestimiento 200, una fuga 404D entre el cemento 202 en el anillo y la superficie externa del revestimiento 200, una fuga 404E a través del cemento 202 en el anillo 204, una fuga 404F desde el cemento 202 en el anillo 204 hasta la formación subterránea 130. Otras matrices de fugas 404G se pueden desarrollar en el sistema subterráneo 300 a medida que el número de fugas 404A-G aumenta en el sistema subterráneo 300.
Las Figuras 4C-E representan de forma esquemática una parte 4D del agujero 104 de la Figura 4A. La Figura 4C representa un ejemplo de una fuga 404H formada de grietas radiales en el cemento 202 en el anillo 204 del agujero 104. Las grietas radiales pueden permitir que el fluido desde dentro del revestimiento 200 fluya hacia la formación subterránea 130 y/o permitir que el fluido de la formación subterránea 130 fluya hacia el revestimiento 200. Las Figuras 4D y 4E representan un ejemplo de una fuga 4041 formada del agrietamiento del disco en el cemento 202 en el anillo 204. Cuando el cemento 202 forma grietas del disco, la trayectoria de la fuga 4041 puede ser prácticamente radial desde el revestimiento 200 hasta la formación subterránea 130. Las grietas del disco pueden permitir que el fluido desde dentro del revestimiento 200 fluya hacia la formación 130 y/o permitir que el fluido de la formación subterránea 130 fluya hacia el revestimiento 200. A medida que las fugas 404A-I se desarrollan en el sistema subterráneo 300, el flujo del fluido y la reacción del fluido con las fugas 404A-I puede aumentar el sistema de fugas y volumen de fluidos que fluyen desde el agujero 104.
Las Figuras 5A y 5B representan una vista esquemática alternativa del agujero 104 de la Figura 4A que tiene un patrón de fugas dentro del sistema subterráneo 300. El agujero 104, como se muestra en la Figura 5A tiene el depósito 128, una roca de cobertura (o formación selladora) localizada arriba del depósito 128. Arriba de la roca de cobertura puede haber una formación subterránea permeable 130D (o formación permeable intermedia) . Arriba de la formación subterránea permeable 130D puede haber cualquier número de formaciones subterráneas como puede ser otra roca de cobertura (o formación selladora) . A medida que las fugas 404A-404I (como se muestra en las Figuras 4B-4E) se desarrollan en el sistema subterráneo 300, el volumen de las fugas puede desarrollarse hacia las matrices de fugas 404G como se muestra en el depósito 128 y la formación subterránea permeable 130D como se muestra en la Figura 5A. Las matrices de fuga 404G pueden permitir volúmenes grandes de los fluidos para fluir dentro del sistema subterráneo 300.
La Figura 5B es una vista detallada de una parte 5B de la Figura 5A. Como se muestra en la Figura 5B cuando las matrices de fuga 404G alcanzan las roca de cobertura del fluido que fluye puede migrar a través de la roca de cobertura a través de una de las fugas descritas en la presente. Como se muestra, la fuga 404D entre el cemento 202 y el revestimiento 200 puede permitir que el fluido que fluye viaje a otra de las formaciones subterráneas, como puede ser la formación subterránea permeable 130D. En la formación subterránea permeable 130D los fluidos que fluyen pueden continuar viajando a lo largo de las matrices de fuga 404G hasta que se alcanza la siguiente formación subterránea 130E. El fluido que fluye puede entonces fluir en una forma similar como se muestra en la Figura 5B para escapar del sistema subterráneo 300.
A medida que los fluidos fluyen a través de las fugas 404A-I (como' se muestra en la Figura 4B-E) , los fluidos pueden reaccionar con la formación subterránea 130, el cemento 202, el revestimiento 200 y/o sellos 400 (como se muestra en la Figura 4A) . La reacción de los fluidos con el cemento 202, el revestimiento 200 y/o los sellos 400 pueden degradar las capacidades de sellado del sistema subterráneo 300. La reacción se puede crear mediante reacciones químicas y/o a través de la erosión. Los fluidos pueden reaccionar químicamente por ejemplo en el caso de la corrosión del revestimiento por la exposición a sulfuro de hidrógeno H2S, o lixiviación del cemento creada por el C02. La reacción de los fluidos con el sistema subterráneo 300 puede aumentar el volumen y tipos de fugas 404A-I a medida que continua la vida del agujero 104. La unidad de contención 127 se puede utilizar para pronosticar, determinar y mitigar las fugas 404A-I dentro del sistema subterráneo 300. Los defectos en el sistema subterráneo 300, no necesariamente pueden desarrollar fugas. Los defectos que crean una trayectoria de flujo pueden eventualmente convertirse en fugas, o matrices de fugas y posteriormente se pueden desarrollar en fugas potenciales y/o fugas probables. Los defectos, las fugas, las matrices de fugas, las fugas potenciales y/o las fugas probables se pueden clasificar como fallas del sistema subterráneo. El efecto de cada defecto independiente, fuga y/o matriz de fuga se puede relacionar con cada posible trayectoria de fuga.
La Figura 6 es un diagrama de bloque que muestra la unidad de contención (algunas veces se menciona como una "unidad de fuga del pozo") 127. La unidad de contención 127 se puede incorporar hacia o en torno del sitio del pozo (en o fuera del sitio) para la operación junto con la unidad de control 126 como se muestra, por ejemplo, en las Figuras 1-4A. La unidad de contención 127 puede crear un modelo estático del sitio del pozo, un modelo dinámico del sitio del pozo, un modelo de cotejo histórico y/o en tiempo real y desarrollar y/o ejecutar el plan de contención (algunas veces mencionado como un "plan para la mitigación de fugas".) La unidad de contención 127 puede incluir un dispositivo de almacenamiento 602, una unidad de entrada de datos 604, una unidad de modelo estático 605, una unidad de formación subterránea 606, una unidad de modelo del agujero 608, una unidad de modelo de defectos 610, una unidad para pronosticar fugas 612, una unidad de modelo de fuga dinámica 614, una unidad de datos históricos 616, una unidad analizadora 618 una unidad para la mitigación de fugas 620 y una unidad transceptora 622.
El dispositivo de almacenamiento 602 puede ser cualquier base de datos convencional u otro dispositivo de almacenamiento capaz de almacenar datos asociados con el sistema 102, se muestra en la Figura 1. Esos datos pueden incluir, por ejemplo, datos del agujero, datos del equipo pozo abajo, datos del fluido, datos de la formación subterránea, datos del depósito, datos de presión, datos de temperatura, datos de fallas del sistema subterráneo y datos similares. La unidad analizadora 618 puede ser cualquier dispositivo convencional, o sistema, para realizar cálculos, derivaciones, pronósticos, análisis e interpolación, como las descritas en la presente. La unidad transceptora 622p puede ser cualquier dispositivo de comunicación convencional capaz de pasar señales (por ejemplo, energía, comunicación) a y desde la unidad de contención 127. La unidad de entrada de datos 604, la unidad de modelo estático 605, la unidad de formación subterránea 606, la unidad de modelo del agujero 608, la unidad de modelo de defectos 610, la unidad para pronosticar fallas 612, la unidad de modelo de fuga dinámica 614, la unidad de datos históricos 616, la unidad analizadora 618, la unidad para la mitigación de fugas 620 se pueden utilizar para recibir, recolectar y catalogar datos y/o para generar salidas como se describirá más adelante.
La unidad de contención 127 puede tomar la forma de una modalidad de hardware completamente, una modalidad de software completamente (incluyendo firmware, software residente, micro-código, etc.) o una modalidad que combina aspectos de software y hardware. Las modalidades pueden tomar la forma de un programa de computadora incorporado en cualquier medio que tenga código de programas que puede utilizar la computadora incorporados en el medio. Las modalidades se pueden proporcionar como un producto programa de computadora, o software, que puede incluir un medio que puede leer la máquina con instrucciones almacenadas en él, el cual se puede utilizar para programar un sistema de computación (u otro dispositivo electrónico) para realizar un proceso. Un medio que puede leer la máquina incluye cualquier mecanismo para almacenar o transmitir información en una forma (como puede ser, software, aplicación de procesamiento) que puede leer una máquina (como puede ser una computadora) . El medio que puede leer la máquina puede incluir, pero no limitarse a, medios de almacenamiento magnéticos (por ejemplo, disco flexible) ; medios de almacenamiento óptico (por ejemplo, CD-ROM); medios de almacenamiento magneto-ópticos; memoria de solo lectura (ROM) ; memoria de acceso aleatorio (RAM) ; memoria programable, borrable (por ejemplo, EPROM y EEPROM) ; memoria flash; u otros tipos de medios adecuados para almacenar instrucciones electrónicas. Las modalidades además se pueden incorporar en una señal eléctrica, óptica, acústica u otra forma de señal propagada (por ejemplo, ondas portadoras, señales infrarrojas, señales digitales, etc.), o medios de comunicación operados por cable, inalámbricos u otros medios. Además, se debe apreciar que las modalidades pueden tomar la forma de cálculos a mano, comparaciones del operador y/o ejecución del operador. Con este fin, el operador y/o ingeniero (s) pueden recibir, manipular, catalogar y almacenar los datos del sistema 102 para realizar las tareas representadas en la unidad de contención 127.
La unidad de recolección de datos 604 puede recolectar, catalogar, clasificar y almacenar cualquier dato relacionado con el sitio del pozo 100 (como se muestra en las Figuras 1-4A, y 5A) . Los datos pueden contener datos relacionados con las propiedades del fluido, movimiento del fluido, evaluación del cemento, registros acústicos (o de ruido) , registros térmicos, registros de presión, la geología del depósito, la geología del material del recubrimiento, características del depósito, características del material del recubrimiento, diseño del cemento, colocación del cemento, densidad del cemento instalado, diseño de completaciones , modelos de flujo del depósito, equipo en el agujero/pozo abajo, estado geomecánico del agujero, geología y cualquiera de los datos descritos en la presente. Los datos recolectados en la unidad de recolección de datos 604 se pueden comunicar a, utilizar por, y/o manipular por la unidad de contención 127 desarrollando y/o ejecutando el plan de contención .
La unidad del modelo estático 605 de la unidad de contención 127 puede construir un modelo estático del sitio del pozo 100 (como se muestra en las Figuras 1-4A y 5A) . El modelo estático puede consistir en cualquier combinación de un modelo de formación subterránea, un modelo del agujero, un modelo de defectos y/o un modelo para pronosticar fugas. La unidad de formación subterránea 606, la unidad de modelo del agujero 608, la unidad de modelo de defectos 610 y/o la unidad para pronosticar fugas 612 pueden desarrollar el modelo estático .
La unidad de formación subterránea 606 puede recibir datos de la unidad de recolección de datos 604 para generar el modelo de la formación subterránea. El modelo de formación subterránea puede modelar las características del depósito 128 y/o las formaciones subterráneas 130A-G (como se muestra en la Figura 1-4A y 5A) . El modelo de formación subterránea puede caracterizar las características del depósito 128 y/o las formaciones subterráneas 130A-G como puede sr la densidad de las formaciones, la permeabilidad en sistemas de porosidad simple y múltiple, ambos, la porosidad, distribución de la porosidad, compresibilidad, las características geométricas, las propiedades mecánicas, las propiedades elásticas, la presión, la temperatura, los datos sísmicos del agujero, los datos sísmicos en 3D, los volúmenes de inversión de la roca generadora y la propiedad de los fluidos, restricciones de la tecnología, potencial de hidrocarburo a partir de los estudios de modelado de la cuenca, afloramientos, velocidad de penetración (ROP) , propiedades que pueden influenciar la vida del pozo (como puede ser pulimento y tasa de deformación), modelos de material de recubrimiento y estructurales del depósito, propiedades petro-físicas de la roca del depósito, interacción roca/fluido, curvas de presión capilar, curvas de permeabilidad relativas, propiedades geo-mecánicas , resistencia de la roca, fracturación, presión de la formación, dependencia de las propiedades en la presión y temperatura, migración de los finos, inicio del pulimento, contacto del fluido, geología sedimentaria y estructural, posición y naturaleza del espesor del depósito y extensión lateral, propiedades del fluido del depósito como puede ser tipos de fases del fluido que pueden ocurrir en el modelo de simulación (petróleo, agua, gas, sólidos como pueden ser asfáltenos y arena) y las saturaciones, densidades, viscosidades, compresibilidad, comportamiento de fase esperado, reacción entre los fluidos inyectados y roca de la formación y fluidos de la formación, distribuciones espaciales del fluido de la formación y similares .
Con los datos de la formación subterránea 130A-G y/o del depósito 128 de la unidad de entrada de datos 604, la unidad de modelo de la formación subterránea 606 puede construir el modelo estático de las formaciones subterráneas 130 y el depósito 128 tanto cerca del agujero 104 como en el sitio del pozo 100. Generar el modelo de la formación subterránea puede implicar cualquier número de técnicas de modelado incluyendo, técnicas análogas, proceso de modelado y estadísticas multipunto. El modelo de la formación subterránea base se puede construir combinando las rejillas de las propiedades de los elementos finitos en 3D para generar nuevos modelos de propiedad. Además, el modelo de la formación subterránea base puede modelar las propiedades mecánicas y petro físicas de las formaciones subterráneas 130 cerca del agujero 104 (como pueden ser las formaciones permeables, Modelo Mecánico de la Tierra ID) de las formaciones subterráneas 130 y/o las propiedades de simulación del material del recubrimiento del depósito. Los modelos generados en la presente pueden implicar el uso de una o más técnicas de modelado, como las descritas en la Solicitud de Patente U.S. No. 12/356,137 y la Publicación de Patente U.S. No. 2008/0300793.
La unidad de modelo del agujero 608 puede recibir datos desde la unidad de recolección de datos 604 para generar el modelo del agujero. El modelo del agujero puede modelar las características del agujero 104 y/o la interacción del agujero con las formaciones subterráneas 130A-G y/o el depósito 128 (como se muestra en la figura 1-4? y 5?) . El modelo del agujero puede caracterizar las características del agujero como puede ser el material utilizado para el eguipo pozo abajo, materiales de revestimiento, materiales del pozo, tipo de conexión del revestimiento, geometría del agujero, tipo de elemento utilizado en el pozo, tipo de acero y/o metal utilizado en el pozo, el tipo de sellos utilizados en el pozo, tipo de elastómeros utilizados en el pozo, tipo de formación subterránea en diferentes elevaciones en el agujero e interfaces entre el tipo de formación subterránea y el agujero (por ejemplo densidad, permeabilidad, características geométricas, propiedades mecánicas/elásticas) y similares.
Con los datos del agujero de la unidad de recolección de datos 604, la unidad de modelo del agujero 608 puede construir el modelo estático del agujero 104 y las interfaces entre el agujero 104 y las formaciones subterráneas 130 (como se muestra en la Figura 1-4A y 5A) . Generar el modelo del agujero puede implicar cualquier número de técnicas de modelado incluyendo, técnicas análogas, proceso de modelado y estadísticas multipunto. El modelo del agujero se puede construir combinando las rejillas de las propiedades de los elementos finitos en 3D para generar los modelos con propiedades nuevas. Los modelos generados en la presente pueden implicar el uso de una o más técnicas de modelado, como las descritas en la presente.
La unidad de modelo de defectos 610 puede recibir datos de la unidad de recolección de datos 604 para generar el modelo de defectos estático. Además, la unidad de modelo de defectos 610 puede recibir datos y/o el modelo del agujero construido, el modelo de la formación subterránea y/o partes de éstos desde la unidad de modelo de la formación subterránea 606 y la unidad de modelo del agujero 608 para generar el modelo de defectos estáticos. El modelo de defectos estático puede modelar las características de las fallas del sistema subterráneo en el agujero 104, las formaciones subterráneas 130A-G y/o del depósito 128 (como se muestra en la Figura 1-4A y 5A) . Las fallas del sistema subterráneo puede contener los defectos, las fugas 404A-G (como se muestra en las Figuras 4B-5B) detectadas mediante las herramientas para monitorizar 116 y/o 118, la geometría y propiedades de defectos (por ejemplo grietas, delimitaciones y/o canales) , los defectos de las propiedades mecánicas (por ejemplo elasticidad), propiedades estáticas del agujero y/o las formaciones subterráneas, las variaciones que ocurren en la temperatura, las variaciones que ocurren en la presión del fluido (por ejemplo en el revestimiento, el depósito, las formaciones subterráneas y/o el anillo, carga que provoca tensión en el equipo pozo abajo y/o la probabilidad de defectos) .
Con los datos de la unidad de recolección de datos 604, la unidad de modelo de la formación subterránea 606 y/o la unidad de modelo del agujero 608, la unidad de modelo de defectos 610 puede generar el modelo de defectos estático de las fallas del sistema subterráneo en el sistema subterráneo 300 (como se muestra en la Figura 3) . Las fallas del sistema subterráneo conocidas, o detectadas, se pueden incorporar en el modelo de defectos estático. Cuando el defecto conecta una fuente con una diana, el defecto puede originar la formación de una fuga, una trayectoria de fuga, la cual se puede incorporar en el modelo de defectos estático. De esta manera, todas las fallas del sistema subterráneo en el sistema subterráneo 300 (como se muestra en la Figura 3) pueden no resultar en una fuga, o una trayectoria de flujo que tiene el potencial para volverse una fuga. Generar el modelo de defectos estático puede implicar cualquier número de técnicas de modelado como los descritos en la presente.
La unidad de modelo para pronosticar las fugas 612 puede recibir datos desde la unidad de entrada de datos 604 para generar un modelo para pronosticar fugas. Además, la unidad de modelo par pronosticar fugas 610 puede recibir datos, y/o el modelo de defectos, el modelo del agujero, el modelo de la formación subterránea y/o partes de estos desde la unidad de modelo de defectos subterráneos 610, la unidad de modelo de la formación 606 y la unidad de modelo del agujero 608 para generar el modelo para pronosticar fugas. El modelo para pronosticar fugas puede modelar las características de fugas estáticas en el agujero 104, las formaciones subterráneas 130A-G y/o del depósito 128 (como se muestra en la Figura 1-4A y 5A) . De esta manera el modelo para pronosticar fugas puede generar la ocurrencia y tamaños de ¦ fugas en el sistema subterráneo desde la entrada de datos hacia la unidad de modelo para pronosticas fugas 612. Además, a partir de los datos de defectos la unidad de modelo para pronosticar fugas 612 puede determinar, o pronosticas, cuales defectos, o series de defectos pueden generar fugas, o matrices de fugas. De esta manera, la unidad para pronosticar fugas 612 puede incorporar las fugas existentes, defectos, fugas potenciales y/o fugas probables hacia el modelo para pronosticas fugas estáticas. El modelo para pronosticar fugas estáticas puede utilizar la entrada de la carga histórica (por ejemplo a través de presión, temperatura, y/o tensión) en el sistema subterráneo para pronosticas defectos gue no se pueden medir directamente. El modelo para pronosticar fuga estática puede evaluar la probabilidad de ocurrencia de la falla de integridad del agujero, la cual puede originar una fuga y/o la formación de las matrices de fugas. El modelo para pronosticar fuga estática además puede evaluar la gravedad de las fugas, matrices de fugas y/o defectos en el sistema subterráneo.
El modelo para pronosticar fuga estática puede determinar las velocidades de fuga desde el depósito y/o una formación subterránea, a una diana determinada sin tomar en cuenta los cambios en las propiedades de flujo y mecánicas asociadas con la exposición a los fluidos de la fuga (por ejemplo corrosión del revestimiento, carbonación del cemento y similares). Las condiciones limite para el modelo para pronosticar fuga estática se pueden tomar de las simulaciones del depósito del depósito de almacenamiento, o el modelo de formación subterránea. Las simulaciones del depósito (modelos) del depósito de almacenamiento pueden dar los datos de modelo para pronosticar fuga estática como puede ser saturación de fluido, presión de fluido, temperatura de fluido y similares, a partir de las mediciones y/o datos recolectados desde el sistema subterráneo. Generar el modelo para pronosticar la fuga estática puede implicar cualquier número de técnicas de modelado como pueden ser las descritas en la presente. Con el modelo estático desarrollado, la unidad de contención 127 puede después crearse un modelo de fuga dinámica.
El modelo de fuga dinámica se puede generar mediante la unidad de modelo de fuga dinámica 614. El modelo de fuga dinámica puede evaluar la evolución de los defectos, las fugas, las matrices de fugas, las fugas potenciales y las fugas probables en el sistema subterráneo. Además, el modelo de fuga dinámica puede determinar la gravedad y/o gravedad potencial de cada una de las fallas del sistema subterráneo. Al determinar la evolución de las fallas del sistema subterráneo, el modelo de fuga dinámica puede determinar la evolución, o transferencia del equipo pozo abajo y/o del sistema subterráneo (por ejemplo el acero del revestimiento, el cemento y/o las formaciones subterráneas) a medida que el equipo pozo abajo reacciona con el fluido en las fallas del sistema subterráneo. La reacción entre los fluidos y el equipo pozo abajo y/o el sistema subterráneo puede alterar las propiedades mecánicas de las fallas del sistema subterráneo cambiando posiblemente el tamaño de la falla del sistema subterráneo, la velocidad de flujo y similares. La velocidad de la fuga de cada una de las fallas del sistema subterráneo se puede re-evaluar mediante el modelo de fuga dinámica con la evolución del sistema subterráneo. El modelo de fuga dinámica puede determinar las velocidades de fuga de C02 hacia las formaciones subterráneas, o formaciones permeables y/o la atmósfera.
El modelo de fuga dinámica puede re-evaluar las velocidades de la fuga con una serie de modelos de degradación de material, simplificados, los cuales pueden correr en paralelo para pronosticar la evolución a largo plazo del equipo pozo abajo y/o el sistema subterráneo.
Esto puede permitir al modelo de fuga dinámica cuantificar la cantidad y probabilidad de defectos que se vuelven fugas y que fluyen a cualquier diana en la trayectoria de la fuga. La evolución a largo plazo de las fallas del sistema subterráneo se pueden determinar mediante el modelo de fuga dinámica basado en un "mapa" previamente calculado de estabilidad en el espacio de parámetros (condiciones limite, salidas del modelo de defectos estático, etc.) . Se puede establecer un criterio para estimar la evolución a largo plazo de la velocidad de la fuga. El criterio puede consistir en aumentar el flujo de la fuga, una uniformidad en el flujo de fuga, una disminución en el flujo de la fuga y similar. Generar el modelo para pronosticar la fuga estática puede implicar cualquier número de técnicas de modelado como pueden ser las descritas en la presente.
La ocurrencia y evolución de las trayectorias de fuga generadas por el modelo de fuga dinámica depende en muchos casos en parámetros y mediciones afectadas por los diversos grados de incertidumbre . Frecuentemente, las características clave de las trayectorias (como pude ser la anchura de la grieta radial) no se pueden medir directamente. De esta manera, el modelo de fuga dinámica puede determinar una teoría probabilística de la fuga, donde una variación en las posibles propiedades de la trayectoria de la fuga implica una variación en el pronóstico de la fuga.
La unidad de datos históricos 616 puede recolectar datos a partir de la unidad de recolección de datos 604, la unidad de modelo de la formación subterránea 606, la unidad de modelo del agujero 608, la unidad de defectos 610, la unidad de modelo para pronosticar fugas 612 y/o la unidad de modelo de fuga dinámica 614. La unidad de datos históricos 616 puede reducir incertidumbres en el modelo de fuga estática y/o modelo de fuga dinámica incorporando las mediciones actuales y futuras en los modelos estático y dinámico. Las mediciones se pueden tomar mediante cualquier herramienta para monitorizar 116 y/o 118 durante la evolución del sistema subterráneo y enviarlas a la unidad de contención 127 como datos. Ingresando los datos que cambian en los modelos estático y dinámico, la unidad de datos históricos 616 puede mejorar las capacidades para pronosticas fugas con el cotejo de tiempo histórico. De esta manera, el comportamiento de la fuga conocida sobre la vida del agujero, o vida de almacenamiento y la medición del lapso de tiempo se puede utilizar para volver a calcular las incertidumbres del modelo de fuga estática y/o el modelo de fuga dinámica.
La unidad para la mitigación de fugas 620 puede desarrollar el plan de contención para llevar al mínimo el riesgo de una fuga en el sitio del pozo. La unidad para la mitigación de fugas 620 puede recibir datos desde la unidad de entrada de datos 604, la unidad de modelo de la formación subterránea 606, la unidad de modelo del agujero 608, la unidad de modelo de defectos 610, la unidad de modelo para pronosticar fugas 612, la unidad de modelo de fuga dinámica 614 y/o la unidad de datos históricos 616. El plan de contención puede determinar las medidas de prevención y mitigación que se van a emplear en el sitio del pozo 100 para llevar al mínimo el riesgo de fugas. El plan de contención puede variar dependiendo de la etapa en la vida en la que esté el sitio del pozo 100, por ejemplo, antes de la perforación completaciones , inyección, sellado, almacenamiento y/o abandono. El efecto de las medidas de prevención y mitigación se puede medir y almacenar en la unidad de contención 127 para actualizar las incertidumbres del modelo estático, el modelo de fuga estática y/o el modelo de fuga dinámica, permitiendo con esto diseñar la construcción, mejoramiento y reparación del pozo que elimine o lleve al mínimo el riesgo de fugas.
La unidad para la mitigación de fugas 620 puede además determinar la prioridad de la criticidad de las fallas del sistema subterráneo. Por ejemplo, si hay poca oportunidad de que el defecto se vuelva una fuga, el defecto puede tener una prioridad muy baja. Si la fuga se puede volver una matriz de fugas pero tiene poca oportunidad de escapar al entorno (atmósfera y/o acuífero) , la fuga puede tener una prioridad más alta, pero no una prioridad crítica. Si la fuga puede amenazar un acuífero y/o el entorno, la fuga puede tener una prioridad alta. La prioridad de la criticidad de las fallas del sistema subterráneo se puede utilizar para desarrollar el plan de contención mediante la unidad de contención 127.
La unidad para la mitigación de la fuga 620 puede realizar una evaluación de riesgo, una evaluación para la mitigación de riesgo y una evaluación de prevención del sitio del pozo 100 (como se muestra en la Figura 1) antes de la perforación, durante la perforación, durante las completaciones , durante las operaciones de inyección, durante las operaciones de sellado, durante el almacenamiento y/c después del abandono del sitio del pozo 100. La evaluación de riesgo puede ser utilizada por la unidad para la mitigación de fugas 620 para determinar el riesgo de fugas debido a las fallas en el sistema subterráneo (como puede ser el agujero y/o las formaciones subterráneas) . La evaluación de riesgo se puede realizar durante la etapa de planeación del pozo antes de comenzar las operaciones de perforación para llevar al mínimo el riesgo de fugas en el sitio del pozo 100. Por ejemplo, la unidad de contención 127 puede desarrollar al menos parte del modelo de fuga estática y/o modelo de fuga dinámica basados en datos conocidos acerca de las · formaciones subterráneas 130 y/o el tipo de eguipo pozo abajo gue se va a utilizar durante las operaciones en el sitio del pozo. Con los modelos base desarrollados y las fugas potenciales y las fugas probables determinadas, la unidad para la mitigación de fugas 620 puede desarrollar el plan de contención que llevará al mínimo y/o evitará, las fugas durante la vida del sitio del pozo 100. Con base en los datos de perforación previos en relación con las formaciones subterráneas 130 y/o el equipo pozo abajo que se va a utilizar, el plan para la mitigación del pozo puede desarrollar, varios cursos de acción para evitar las fugas, por ejemplo, cambiando una trayectoria de perforación inicial para evitar el riesgo pozo abajo, cambiando el tipo de cemento que se va a utilizar en el agujero 104, cambiando el tipo de revestimiento 200, cambiando el tipo de metal utilizado en el revestimiento 200, cambiando el tipo de conexiones utilizadas en la sarta de revestimiento, cambiando el tipo e sellos que se van a utilizar en el agujero, cambiando la presión de inyección de los fluidos inyectados hacia el agujero 104, recomendando no inyectar fluidos hacia el agujero, recomendando no perforar el agujero 104 y similares. El operador y/o la unidad de control 126 pueden entonces ejecutar y/o poner en su lugar, el plan de contención antes de, y/o durante el comienzo de las operaciones de perforación .
La evaluación de riesgo se puede realizar mediante la unidad para la mitigación de la fuga 620 durante la fase de perforación para llevar al mínimo el riesgo de fugas en el sitio del pozo 100. Por ejemplo, la unidad de contención 127 puede desarrollar, o continuar - desarrollando, al menos parte del modelo de fuga estática, y/o el modelo de fuga dinámica basado en datos conocidos acerca de las formaciones subterráneas 130 y/o el tipo de equipo pozo abajo durante la perforación. Durante la perforación las herramientas para monitorizar 116/118 pueden recolectar más datos relacionados con las formaciones subterráneas 130 y/o el agujero 104. Estos datos se pueden incorporar en la unidad de contención 127 para permitir que la unidad de datos históricos 616 actualice los modelos estático y/o dinámico. Con los modelos estático y/o dinámico desarrollados y determinadas las fugas potenciales y las fugas probables, la unidad para la mitigación de fugas 620 puede desarrollar el plan de contención que llevará al mínimo y/o evitará, las fugas durante la perforación y/o la vida del sitio del pozo 100. Con base en los datos de perforación relacionados con las formaciones subterráneas 130 y/o el equipo pozo abajo que se va a utilizar, el plan para la mitigación del pozo puede desarrollar varios cursos de acción para evitar las fugas por ejemplo, cambiando una trayectoria de perforación actual y/o inicial para evitar el riesgo pozo abajo, cambiando el tipo de cemento que se va a utilizar en el agujero 104, cambiando el tipo de revestimiento 200, cambiando el tipo de metal utilizado en el revestimiento 200, cambiando el tipo de conexiones utilizadas en la sarta de revestimiento, cambiando el tipo de sellos que se van a utilizar en el agujero, cambiando la presión de inyección de los fluidos inyectados hacia el agujero 104, recomendando no inyectar fluidos hacia el agujero, recomendando abandonar el agujero 104 antes de la operación de completación y similares. El operador y/o unidad de control 126 pueden entonces ejecutar y/o poner en su lugar, el plan de contención para comenzar las operaciones de perforación.
La evaluación del riesgo se puede realizar mediante la unidad para la mitigación de fugas 620 durante la fase de completaciones para llevar al mínimo el riesgo de fugas en el sitio del pozo 100. Por ejemplo, la unidad de contención 127 puede desarrollar, o continuar desarrollando, al menos parte del modelo de fuga estática y/o el modelo de fuga dinámica basados en datos conocidos acerca de las formaciones subterráneas 130, el tipo de equipo pozo abajo que se va a instalar durante las completaciones y las cargas en el equipo pozo abajo durante las completaciones. Durante la operación de completaciones, las herramientas para monitorización 116/118 pueden recolectar más datos relacionados con las formaciones subterráneas 130 y/o el agujero completado 104. Esta información se puede incorporar en la unidad de contención 127 para permitir que la unidad de datos históricos 616 actualicen los modelos estático y/o dinámico. Con los modelos estático y/o dinámico desarrollados y determinadas las fugas potenciales y las fugas probables, la unidad para la mitigación de fugas 620 puede desarrollar el plan de contención que llevará al mínimo y/o evitará, las fugas durante la perforación y/o la vida del sitio del pozo 100. Con base en los datos de completaciones con referencia a las formaciones subterráneas 130 y/o el equipo pozo abajo instalado, el plan para la mitigación del pozo puede desarrollar varios cursos de acción para evitar las fugas, por ejemplo, cambiando el tipo de cemento que se va a utilizar en el agujero 104 durante el proyecto de completaciones, cambiando el tipo de cemento utilizado en diversas elevaciones en el agujero, cambiando el tipo de revestimiento 200, cambiando el tipo de metal utilizado en el revestimiento 200, cambiando el tipo de conexiones utilizadas en la sarta de revestimiento, cambiando el tipo/material y/o conexiones del revestimiento en diversas elevaciones en el agujero 104, cambiando el tipo de sellos que se van a utilizar en el agujero, cambiando la presión de inyección de los fluidos inyectados hacia el agujero 104, recomendando no inyectar fluidos hacia el agujero, recomendando abandonar el agujero 104 después de la operación de completaciones y similares. El operador y/o la unidad de control 126 pueden entonces ejecutar y/o poner en su lugar, el plan de contención antes de, y durante las operaciones de completacion.
Si hay un pozo existente, o durante el desarrollo continuado del sitio del pozo 100, la evaluación del riesgo se puede realizar mediante la unidad para la mitigación de fugas 620 antes de y durante la fase de inyección de fluido para llevar al mínimo el riesgo de fugas en el sitio del pozo 100. Por ejemplo, la unidad de contención 127 puede desarrollar, o continuar desarrollando, al menos parte del modelo de fuga estática, y/o modelo de fuga dinámica con base en los datos conocidos acerca de las formaciones subterráneas 130, el tipo de equipo pozo abajo instalado durante las completaciones y las cargas en el equipo pozo debajo de la completación y similares. Antes de y durante la operación de inyección, las herramientas para monitorización 116/118 pueden recolectar más datos con referencia a las formaciones subterráneas 130 y/o el agujero completado 104. Estos datos se pueden incorporar en la unidad de contención 127 para permitir que la unidad de datos históricos 616 actualice los modelos estático y/o dinámico. Con los modelos estático y dinámico base desarrollados y determinados los defectos existentes, fugas existentes, matrices de fuga existentes, fugas potenciales y fugas probables, la unidad para la mitigación de fugas 620 puede desarrollar el plan de contención llevará al mínimo y/o evitará, las fugas durante la inyección y/o la vida del sitio del pozo 100. Con base en los datos de las completaciones con referencia a las formaciones subterráneas 130, el equipo pozo abajo instalado y/o los datos de inyección, el plan para la mitigación de fugas puede desarrollar cursos de acción para evitar las fugas, por ejemplo, inyectando más cemento en el agujero 104, adicionando los sellos que se van a utilizar en el agujero 104, cambiando el tipo de fluidos que se van a inyectar hacia el agujero 104, recomendando no inyectar fluidos hacia el agujero, recomendando abandonar el agujero 104 y similares. El operador y/o la unidad de control 126 pueden entonces ejecutar y/o poner en su lugar, el plan de contención antes de y durante las operaciones de completación.
La unidad para la mitigación de fugas 620 puede realizar las valuaciones de riesgo en el sitio del pozo 100 existente para evaluar el riesgo de fuga debido a la falla de la integridad del agujero. La unidad para la mitigación de fugas 620 puede mitigar las fugas en un sitio de pozo 104 existente para analizar el origen de un defecto y/o fuga detectado para mejorar la inyección/condiciones de producción y/o reparación de la fuga. La unidad para la mitigación de fugas 620 puede evitar fugas diseñando la construcción y/u optimizando la producción/condiciones de inyección en el sitio del pozo para llevar al mínimo el riesgo de fallas ' en la integridad del pozo.
Debido a que los modelos estático y dinámico se pueden desarrollar antes de la operación de inyección, cada parámetro en el agujero se puede actualizar fácilmente a medida que se descubren nuevos datos, mediante la unidad de contención 127. Esto puede acelerar los resultados de la unidad para la mitigación de fugas 620 permitiendo con esto al operador y/o unidad de control 126 ejecutar el plan de contención en tiempo real durante las operaciones en el sitio del pozo. Las fugas que se desarrollan durante la operación de inyección se pueden actualizar en los modelos estático y/o dinámico existentes con base en los parámetros de la física de degradación del material.
La unidad de contención 127 puede utilizar cualquier combinación de técnicas de modelado y/o técnicas matemáticas para desarrollar el plan de contención. La siguiente es una lista de unas pocas ecuaciones que puede utilizar la unidad de contención 127.
El anillo puede tener una anchura de anillo
anchura de los defectos varía con la presión
defecto (Pma) y la presión en el revestimiento (Pc) . La formación de cemento que rodea el revestimiento puede tener propiedades mecánicas representadas por los coeficientes H y M. El anillo puede tener la anchura del anillo (w) como sigue:
(Ecuación 1)
Química de la envoltura de cemento: Modelo de rastreo delantero. Cuando es atacado por un flujo de CO2, el cemento puede evolucionar en una estructura de la capa (evidencia experimental) . El modelo menciona que la evolución de la anchura de estas capas de cemento Lj degradado d depende de la anchura misma, el coeficiente de difusión en el cemento D , las concentraciones acuosas de calcio y C02 en los fluidos caq que se fugan y la concentración de calcio en el cemento cso1. Qi es la velocidad del componente i que se libera mediante la reacción entre el cemento y el fluido que se fuga.
dL
= /(Lj^Dj.c .c )
dt
(Ecuación 2)
= g(LfiDJt
(Ecuación 3)
Las siguientes ecuaciones pueden definir la evolución de las características físicas y químicas del flujo en el defecto .
Flujo anular (isotérmico, T=f(z)=cst)
(Ecuación 4)
Presión: conservación de masa
(Ecuación 5) (Ecuación 6)
donde :
p = densidad.
V = velocidad del fluido.
W = anchura del defecto.
µ = viscosidad del fluido que se fuga.
Composición: conservación de especie.
= -VÁpX'.V --pDeVX\ + Q
ct ¦
(Ecuación 7)
donde :
Zi = total fracción mol en el componente i.
Xi = fracción mol del componente i en el fluido que se fuga .
La unidad de contención 127 además se puede utilizar en los sitios de pozo con agujeros 104 múltiples (como se muestra en la Figura 1. Los modelos estáticos y los modelos dinámicos en cada uno de los agujeros 104 pueden correr de forma independiente, preferiblemente en paralelo. De esta manera, a medida que se desarrollan las fugas en uno de los agujeros 104, pueden afectar los defectos y/o las fugas en otros agujeros 104. Las fugas potenciales y/o las fugas probables en los otros agujeros 104 se pueden ingresar en la unidad de contención 127 mediante la unidad de datos históricos 616 a medida que se desarrollan para modificar los modelos estático y dinámico y/o el plan de contención para cada agujero 104. Por lo tanto, el flujo dinámico en cada uno de los agujeros 104 múltiples en un campo pueden correr de forma independiente, en paralelo (por ejemplo, para fugas pequeñas que no afectan el comportamiento del depósito) , o acoplados en un solo depósito-modelo de fugas.
La Figura 7 representa un diagrama de flujo que muestra la ejecución de un plan de contención de un sitio de pozo existente y/o potencial. El plan de contención se puede desarrollar como se describe antes mediante la unidad de fugas del pozo 127 y ejecutado por el operador y/o la unidad de control 126 (como se muestra en la Figura 1) . El flujo empieza en el bloque 700A en donde los datos se recolectan desde un sitio del pozo. Los datos se pueden recolectar utilizando cualquier técnica adecuada, algunas de las cuales se describen en la presente. Los datos se pueden recolectar en un sitio del pozo existente o un sitio del pozo potencial. Si el sitio del pozo es un sitio del pozo potencial el flujo puede además consistir en el bloque 700B en donde las operaciones del sitio del pozo se pueden diseñar y se puede determinar la carga preliminar del pozo. Después de la recolección de datos y/o diseño de ¦ las operaciones del sitio del pozo, el flujo continúa en el bloque 702 en donde se construye un modelo estático del sitio del pozo. El modelo estático puede consistir en el modelo de la formación subterránea, el modelo del agujero, el modelo de defectos y/o el modelo para pronosticar las fugas generadas por la unidad de contención 127 y descritos en la presente. El flujo continúa en el bloque 704 en donde se construye el modelo de fuga dinámica. El flujo continúa en el bloque 706 en done una o más condiciones del sitio del pozo son monitorizadas en un sitio de pozo existente, o sitio de pozo que se está construyendo. Si el sitio del pozo es un sitio de pozo nuevo que está siendo diseñado en el bloque 706 se puede saltar hasta que el sitio de pozo esté al menos parcialmente construido. El flujo continúa en el bloque 708 en donde las fugas de los modelos estático y dinámico se pueden integrar juntas para formar las distribuciones de la fuga en el modelo estático y/o en el modelo dinámico. El flujo puede continuar en el bloque 710, en donde el modelo dinámico se actualiza con base en los nuevos datos recolectados y/o la distribución de fugas integrada. La actualización del modelo dinámico se puede realizar en un tiempo, o a través de las operaciones en el sitio del pozo. El flujo puede continuar en el bloque 712, en donde se le da prioridad a la criticidad de las fallas del sistema subterráneo y/o las fugas. Si el sitio de pozo es un sitio de pozo que está siendo diseñado en el bloque 712 se puede saltar hasta que el sitio del pozo esté en construcción. El flujo continúa en el bloque 714 en donde se desarrolla y ejecuta el plan de contención. El plan de contención se puede desarrollar y/o ejecutar utilizando cualquier técnica adecuada como pueden ser las descritas en la presente. Si el sitio del pozo es un sitio de pozo existente, o un sitio de pozo en construcción, los cambios creados por la ejecución del plan de contención se pueden ingresar nuevamente en el modelo dinámico como se muestra en el bloque 704. El proceso se puede repetir entonces hasta que no haya riesgo, o poco riesgo del sitio del pozo que está fugando. Si el sitio de pozo es un sitio de pozo que está siendo diseñado, el desarrollo del plan de contención se puede utilizar como entrada en el diseño del sitio del pozo como se muestra en el bloque 700B. Si hay sitios de pozo múltiples produciendo en un depósito, el bloque de recolección de datos 700A, la construcción del modelo estático en el bloque 702 y la construcción del modelo dinámico en el 704 se puede repetir para cada uno de los sitios del pozo.
Aunque las modalidades se describen con referencia a las diversas ejecuciones y aprovechamiento, se entenderá que estas modalidades son ilustrativas y que el alcance del tema de la inventiva no se limita a ellas. Son posibles muchas variaciones, modificaciones, adiciones y mejoras. Por ejemplo, los modelos se pueden generar a través de uno o más pozos en un campo para realizar los métodos descritos.
Los ejemplos plurales se pueden proporcionar para componentes, operaciones o estructuras descritas en la presente como un ejemplo singular. En general, las estructuras y funcionalidad presentadas como componentes separados en las configuraciones ejemplares se pueden ejecutar como una estructura o componente combinado. De igual forma, las estructuras y funcionalidad presentadas en un solo componente se pueden ejecutar como componentes separados. Estas y otras variaciones, modificaciones, adiciones y mejoras pueden encontrarse dentro del alcance del tema de la inventiva.
Claims (1)
- REIVINDICACIONES Una unidad de contención para realizar operaciones de mitigación de fugas en torno a un sitio de pozo, la unidad de contención tiene: un transceptor conectado de forma que pueda operar a una unidad de control en el sitio de pozo para comunicarse con él; una unidad de modelo estático para generar un modelo estático de un sistema subterráneo, la unidad de modelo estático además tiene una unidad de modelo de defectos para generar un modelo de defectos en donde el modelo de defectos tiene una combinación de defectos conocidos y/o defectos probables de la formación subterránea e instalada en el equipo del sitio del pozo; una unidad de modelo de fugas dinámicas para generar un modelo de fuga dinámica, en donde el modelo de fuga dinámica es para pronosticar la evolución de una fuga de al menos una fuga conocida y/o probable; y una unidad para la mitigación de fugas para proporcionar al menos un plan de contención para llevar al mínimo la al menos una fuga conocida y/o probable en el sitio de pozo; y en donde la unidad para la mitigación de fugas y la unidad de modelo de fuga dinámica están integrados para pasar datos entre éstas y con ello el plan de contención puede ser adaptado cuando se genera el modelo estático, el modelo de defectos y/o el modelo dinámico. La unidad de contención de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de modelo estático además consiste en una unidad de formación subterránea para generar un modelo de la formación subterránea que caracterice al menos una propiedad de al menos una formación subterránea. La unidad de contención de acuerdo con la reivindicación 2, en donde la unidad de modelo estático además consiste en una unidad de modelo del agujero para generar un modelo del agujero instalado que caracterice al menos una propiedad de al menos una parte del equipo pozo abajo instalado. La unidad de contención de acuerdo con la reivindicación 3, en donde la unidad de modelo del agujero además caracteriza al menos una propiedad del agujero y la zona de contacto de la formación subterránea . La unidad de contención de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la unidad de modelo estático además consiste en una unidad de modelo para pronosticas fugas para generar un modelo para pronosticar fugas basado en el modelo de defectos, en donde el modelo para pronosticar fugas determina la al menos una fuga probable en el sitio del pozo. Un sistema para realizar una operación de contención en torno a un sitio del pozo, que consiste en: Un sistema de inyección configurado para inyectar fluidos hacia el agujero para almacenarlos dentro de una formación subterránea; al menos un sello configurado para evitar que los fluidos inyectados escapen del agujero; una unidad de contención que consiste en: un transceptor conectado de forma operativa a una unidad de control en el sitio del agujero para comunicarse con éste; una unidad de modelo estático para generar un modelo estático de un sistema subterráneo, la unidad de modelo estático además consiste en: una unidad de modelo de defectos para generar un modelo de defectos en donde el modelo de defectos tiene una combinación de defectos conocidos y/o defectos probables de la formación subterránea y el equipo en el sitio del pozo instalado; una unidad de modelo de fuga dinámica para generar un modelo de fuga dinámica, en donde el modelo de fuga dinámica es para pronosticar una evolución de la fuga de al menos una fuga conocida y/o probable; y una unidad para la mitigación de fugas para proporcionar al menos un plan de contención para llevar al mínimo la al menos una fuga conocida y/o probable en el sitio del pozo; y en donde la unidad para la mitigación de fugas y la unidad de modelo de fuga dinámica están integradas para pasar datos entre ellas y con esto el plan de contención puede ser adaptado cuando se genera el modelo estático, el modelo de defectos y/o el modelo dinámico; y menos una herramienta para monitorizar la recolección de datos en torno al sitio del pozo . El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el fluido inyectado es un dióxido de carbono. El sistema de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la unidad de modelo estático además consiste en una unidad para generar un modelo de la formación subterránea que caracteriza al menos una propiedad de al menos una formación subterránea. El sistema de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la unidad del modelo estático además consiste en una unidad de modelo del agujero para generar un modelo del agujero instalado que caracteriza al menos una propiedad de al menos una parte del equipo pozo abajo instalado. El sistema de acuerdo con la reivindicación 9, en donde la unidad de modelo del agujero además caracteriza al menos una propiedad del agujero y la zona de contacto de la formación subterránea. El sistema de acuerdo con la reivindicación 10, en donde la unidad de modelo estático además contiene una unidad para pronosticas fugas para generar un modelo para pronosticar fugas basado en el modelo de defectos, en donde el modelo para pronosticar fugas determina la al menos una fuga probable en el sitio del pozo. Un método para realizar una operación de contención en torno a un sitio del pozo que tiene un sistema subterráneo con un agujero formado a través de al menos una formación subterránea en donde las formaciones subterráneas están configuradas para almacenar fluidos, el método consiste en: recolectar datos iniciales desde el sitio de pozo; proporcionar una unidad de contención, que consiste en: un transceptor conectado de forma que pueda operar a una unidad de control en el sitio del pozo para comunicarse con él; y una unidad de modelo estático para generar un modelo estático de un sistema subterráneo, la unidad de modelo estático además consiste en: una unidad de modelo de defectos para generar un modelo de defectos en donde el modelo de defectos tiene una combinación de defectos conocidos y/o defectos probables de la formación subterránea e instalada en el equipo del sitio del pozo; una unidad de modelo de fugas dinámicas para generar un modelo de fuga dinámica, en donde el modelo de fuga dinámica es para pronosticar la evolución de una fuga de al menos una fuga conocida y/o probable; y una unidad para la mitigación de fugas para proporcionar al menos un plan de contención para llevar al mínimo la al menos una fuga conocida y/o probable en el sitio de pozo; y en donde la unidad para la mitigación de fugas y el modelo de fuga dinámica están integradas para pasar datos entre éstas y con ello el plan de contención puede ser adaptado cuando se genera el modelo estático, el modelo de defectos y/o el modelo dinámico; truir el modelo estático del sistema subterráneo; construir el modelo de fuga dinámica del sistema subterráneo; y desarrollar un plan de contención. El método de acuerdo con la reivindicación 12, además consiste en recolectar datos complementarios desde el sitio del pozo durante las operaciones en el agujero monitorizando las condiciones subterráneas en el sitio del pozo, El método de acuerdo con la reivindicación 13, además consiste en actualizar el modelo dinámico a partir de los datos complementarios construyendo con esto un nuevo modelo dinámico. El método de acuerdo con la reivindicación 12, además consiste en integrar al menos dos fugas en el modelo dinámico y crear con esto un sistema de distribución de fugas. El método de acuerdo con la reivindicación 12, además consiste en ejecutar el plan de contención.
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