MX2013010864A

MX2013010864A - Perforación con presión gestionada con la compensación de la elevación del equipo de perforación.

Info

Publication number: MX2013010864A
Application number: MX2013010864A
Authority: MX
Inventors: Donald G Reitsma; Ossama R Sehsah; Yawan Couturier
Original assignee: Prad Res & Dev Ltd
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2012-03-23
Publication date: 2014-02-28
Also published as: BR112013024462A2; BR112013024462B1; US20160348452A1; GB2504623B; MX338446B; GB2562192B; GB2562192A; US10132129B2; BR112013024462B8; US20120241163A1; GB201317567D0; NO20221249A1; US9429007B2; WO2012129506A2; GB201813277D0; WO2012129506A3; GB2504623A; NO346910B1; GB2504623A8; NO20131338A1

Abstract

Un método para mantener la presión en un hoyo perforado desde una plataforma de perforación que flota en un cuerpo de agua incluye las etapas de bombear el fluido a una tasa de flujo determinado hacia dentro de una sarta de perforación dispuesta en un hoyo y medir la presión del fluido dentro de una línea de descarga de fluido del fluido que retorna desde el hoyo. La línea de descarga de fluido tiene una longitud variable correspondiente a una elevación de la plataforma flotante por encima del fondo del cuerpo de agua. La presión del hoyo se determina a una profundidad seleccionada en el hoyo o en una posición seleccionada a lo largo de un tubo ascendente de perforación o de una porción de longitud variable de la línea de descarga de fluido usando los parámetros/métodos conocidos. La presión del hoyo determinada se ajusta para cambios en la longitud de la línea de descarga de fluido correspondientes a cambios en la elevación de la plataforma flotante con relación al fondo del cuerpo de agua. Un sistema de contrapresión se puede operar para mantener la presión del hoyo determinada ajustada a un valor seleccionado (o valor de referencia) aplicando una contrapresión al hoyo.

Description

PERFORACIÓN CON PRESIÓN GESTIONADA CON LA COMPENSACIÓN DE LA ELEVACIÓN DEL EQUIPO DE PERFORACIÓN ANTECEDENTES La perforación con presión gestionada en el sentido más general es un proceso para la perforación de hoyos a través de formaciones de rocas subterráneas en las cuales las presiones de fluidos de hoyo se mantienen en valores seleccionados mientras se usa un fluido de perforación que es menos denso que el necesario para producir una presión de fluido hidrostática suficiente para impedir que el fluido entre dentro del hoyo desde formaciones de rocas permeables como resultado de la presión del fluido de origen natural. La presión hidrostática equivalente suficiente para impedir la entrada de fluido se proporciona en la perforación con presión gestionada como resultado del bombeo de fluido de perforación a una tasa seleccionada a través de una sarta de perforación para incrementar su presión hidrostática equivalente en el hoyo, y controlando de manera selectiva la tasa de descarga de fluido desde el espacio anular del hoyo (el espacio entre la pared del hoyo y el exterior de la sarta de perforación). Tal método y sistema se describe en la patente de los Estados Unidos No. 6,904,981 concedida a van Riet y propiedad mancomunada con la presente descripción.

Generalmente, el sistema descrito en la patente de van Riet 981 (llamado un "control de presión anular dinámico" o sistema de "DAPC") usa un desviador giratorio o un cabezal de control, giratorio para cerrar el espacio anular entre la sarta de perforación y la pared del hoyo en la parte superior del hoyo. El flujo de fluido fuera del pozo se controla automáticamente de manera que el gradiente de presión del fluido en el hoyo se mantiene en una cantidad seleccionada. Es decir, la presión de fluido existente en cualquier profundidad vertical seleccionada en el hoyo se controla por el mismo proceso de bombeo de fluido selectivo dentro del hoyo y de control de descarga desde el hoyo.

Ciertos, tipos de plataformas de perforación marinas flotan sobre la superficie del agua, por ejemplo, equipos de perforación semisumergibles y barcos de perforación. Tales plataformas de perforación están sujetas a un cambio en la elevación de la plataforma con respecto al fondo del cuerpo de agua en la cual un hoyo se perfora debido a la acción de las olas y las mareas. Con el propósito de mantener la fuerza axial seleccionada en la broca de perforación durante las operaciones de perforación, entre otras operaciones, es necesario ajusfar la elevación del equipamiento de perforación en la plataforma flotante o la operación correspondiente. Un ejemplo de un compensador de movimiento de elevación se describe en la patente de los Estados Unidos No. 5,894,895 concedida a Welsh.

La compensación de movimiento de elevación cambia la longitud efectiva de la sarta de perforación y de la línea de retorno del fluido de perforación; por lo tanto, los sistemas de perforación con presión gestionada, tales como el descrito en la patente de van Riet ?981, pueden operar incorrectamente sobre plataformas de perforación porque las mediciones de presión hechas por tal sistema de perforación con presión gestionada infieren la presión del fluido de hoyo y el gradiente de presión de fluido en cualquier profundidad en el pozo a partir de las mediciones de presión hechas próximas a la salida de fluido del hoyo. Así, un cambio en la longitud del camino de retorno del fluido a lo largo del hoyo cambiará la presión del espacio anular del hoyo calculada.

En vista de lo anterior, existe una necesidad para un método y arreglo de operación de un sistema de perforación con presión gestionada que represente correctamente la compensación de movimiento de elevación sobre las plataformas de perforación flotantes.

SUMARIO Un método para mantener la presión en un hoyo perforado desde una plataforma de perforación flotante sobre un cuerpo de agua incluye las etapas de bombear el fluido a una tasa de flujo determinada dentro de una sarta de perforación dispuesta en un hoyo y medir la presión de fluido dentro de una línea de descarga de fluido del fluido que retorna desde el hoyo. La línea de descarga de fluido tiene una longitud variable correspondiente a una elevación de la plataforma flotante por encima del fondo del cuerpo de agua. En otra etapa, la presión del hoyo se determina a una profundidad seleccionada en el hoyo o en una posición seleccionada a lo largo de un tubo ascendente de perforación o de una porción de longitud variable de la línea de descarga de fluido usando uno o más de: la tasa de flujo determinada, la presión de fluido medida, un modelo hidráulico o las propiedades reológicas del fluido en el hoyo. La presión del hoyo determinada se ajusta para representar cambios en la longitud de la línea de descarga de fluido correspondientes a cambios en la elevación de la plataforma flotante con relación al fondo del cuerpo de agua.

Un sistema de contrapresión se puede operar para mantener la presión del hoyo determinada ajustada a un valor seleccionado (o valor de referencia) aplicando una contrapresión al hoyo. Las etapas para operar el sistema de contrapresión en una o más modalidades incluyen medir una presión de fluido en el hoyo próxima a un preventor de reventones y medir una presión de fluido en la línea de descarga de fluido en una posición anterior a una restricción de orificio variable, es decir, un orificio reductor controlable, dispuesto en la línea de descarga de fluido. Se determinan las derivadas del tiempo de las presiones de fluido medidas en el hoyo próximas al preventor de reventones y la línea de descarga de fluido en la posición anterior a la restricción de orificio variable. La restricción de orificio variable se puede entonces controlar u operar, al menos con respecto a las derivadas del tiempo de las presiones medidas, para aplicar la contrapresión necesaria al hoyo, operando de esta manera el sistema de contrapresión para mantener la presión del hoyo determinada ajustada al valor seleccionado o valor de referencia.

Uno o más arreglos se describen además en la presente para facilitar los métodos descritos anteriormente. Otros aspectos y ventajas de una o más modalidades de la descripción serán evidentes a partir de la descripción siguiente y las reivindicaciones adjuntas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE 1AS FIGURAS La Fig. 1 muestra los sensores de presión y un sensor de elevación dispuesto dentro de o alrededor de una línea de descarga de fluido.

La Fig. 2a muestra una unión telescópica/porción de longitud variable de un sistema de compensación de movimiento de elevación en una posición extendida con la medición de cambio de elevación entre una linea de descarga de fluido y un sensor de presión.

La Fig. 2b muestra la misma unión telescópica/porción de longitud variable en la posición comprimida o colapsada con la medición de cambio de elevación entre la linea de descarga de fluido y el sensor de presión.

La Fig. 3a muestra una unión telescópica/porción de longitud variable de un sistema de compensación de movimiento de elevación en una posición extendida en donde la elevación/altura del sensor de presión se mide continuamente con respecto a cualquier cambio en la elevación.

La Fig. 3b muestra una unión telescópica/porción de longitud variable de un sistema de compensación de movimiento de elevación en la posición comprimida en donde la elevación/altura del sensor de presión se mide continuamente con respecto a cualquier cambio en la elevación.

La Fig. 4a muestra una unión telescópica/porción de longitud variable de un sistema de compensación de movimiento de elevación en una posición extendida, en donde se incluye un medidor de flujo en la linea de descarga de fluido.

La Fig. 4b muestra una vista de los componentes en la Fig. 4a, en donde la unión telescópica/porción de longitud variable está en la posición comprimida.

La Fig. 5a muestra un arreglo, similar al que se muestra en la Fig. 2a, en el cual la unión telescópica/porción de longitud variable está en la posición extendida y el arreglo incluye un monitor de nivel del hoyo.

La Fig. 5b muestra el arreglo de la Fig. 5a, en donde la unión telescópica/porción de longitud variable está en la posición comprimida.

La Fig. 6 muestra una implementación de un arreglo que usa un sistema de DAPC.

La Fig. 7 es una representación gráfica del cambio de presión, como la medida por los sensores de presión mostrados en la Fig. 6, en función del tiempo. También se representa el control calculado/la contrapresión necesaria para amortiguar el cambio de presión en función del tiempo, por ejemplo, mediante un reductor en el sistema de DAPC de la Fig. 6.

DESCRIPCIÓN DETALLADA Una plataforma de perforación flotante, la cual incluye equipamiento de compensación de movimiento de elevación, se describe más detalladamente en la patente de los Estados Unidos No. 5,894,895 concedida a Welsh, incorporada en la presente como referencia. Tal plataforma de perforación flotante, unidad de perforación y compensación de movimiento de elevación se pueden usar unto con un sistema de control de perforación con presión gestionada, el cual incluye un cabezal de control giratorio o un desviador giratorio (RCD), un dispositivo de control de descarga de fluido variable y varios sensores de presión, tasa de flujo y volumen, como se describe más detalladamente en la patente de los Estados Unidos No. 6,904,981 concedida a van Riet e incorporada en la presente como referencia. En una o más modalidades, se puede omitir el cabezal de control giratorio. En aún otras modalidades, se puede omitir el sistema mostrado en la patente de van Riet, y conducir la perforación sin usar las técnicas/métodos de la perforación con presión gestionada.

Un ejemplo de implementación de un sistema de circulación de fluido se muestra en la Fig. 6. Una plataforma de perforación flotante 10 puede incluir un equipo de perforación 115 o un dispositivo de elevación similar para soportar/suspender de manera giratoria una sarta de perforación 108 que se usa para perforar un hoyo 104 a través de una o más formaciones 111 debajo del fondo de un cuerpo de agua. El fluido de perforación se puede bombear desde un tanque 117 hacia dentro de un conducto interior a través de la sarta de perforación 108, como se muestra por las flechas en la Fig. 6. El fluido de perforación fluye a través de la sarta de perforación 108 a una tasa seleccionada, con lo cual se descarga a través de una broca de perforación 110 en el fondo de la sarta de perforación 108. El fluido de perforación entonces entra en un espacio anular 106 entre el hoyo 104 y la sarta de perforación 108. El fluido de perforación fluye ascendentemente a través del espacio anular 106, a través de un conjunto de elementos de cierre de hoyo operables remotamente, por ejemplo, un preventor de reventones (BOP) 102, dispuesto en la parte superior de un revestimiento dispuesto en el hoyo 104.

El fluido de perforación puede entrar en un tubo ascendente 121, el cual es un conducto que se extiende desde el BOP 102 hasta la plataforma 10. En el ejemplo mostrado en la Fig. 6, un desviador de flujo o "distribuidor de flujo" 103 se puede insertar en el tubo ascendente 121 a una profundidad seleccionada por debajo de la plataforma 10. Un desviador de control giratorio 101 se puede usar para sellar el tubo ascendente 121 para desviar el flujo a través del distribuidor de flujo 103 hacia dentro de una linea de retorno 50. La linea de retorno 50 se puede acoplar a un reductor de orificio variable controlable 112. Después de salir del reductor 112, el fluido se puede dispensar sobre un "agitador" 113 u otro equipamiento para limpiar el fluido retornado de recortes de perforación, gas y otros contaminantes, con lo cual se retorna al tanque 117 para reusar. El reductor 112 se puede controlar por un sistema de DAPC 100, sustancialmente como se explica en la patente de van Riet referenciada anteriormente. El sistema de DAPC 100 puede incluir un procesador 100A, tal como un controlador lógico programable (PLC), para aceptar como señales de entrada, por ejemplo, la presión en la linea de descarga de fluido (que incluye la linea de retorno 50) y/o la tasa de flujo del fluido bombeado dentro de la sarta de perforación 108 (la cual se puede calcular midiendo una tasa de operación de la bomba en el tanque 117), y usar un modelo hidráulico y propiedades reológicas del lodo para generar una señal de control para operar el reductor 112. Una unión de longitud variable, por ejemplo, una unión telescópica, la cual incluye una porción móvil 12 y opcionalmente, una porción fija 13, se puede disponer en una posición axial conveniente a lo largo del tubo ascendente 121.

En las descripciones detalladas de las Figs. 1 a la 5b que siguen, el equipamiento descrito en las dos patentes referenciadas anteriormente y como se explica con referencia a la Fig. 6 se puede asumir para incluirse. Tal equipamiento y métodos incluyen bombear selectivamente el fluido de perforación dentro de una sarta de perforación, determinar una tasa de bombeo de fluido dentro de la sarta de perforación y medir la presión de fluido próxima a una linea de descarga de fluido desde el espacio anular del hoyo . Tal equipamiento y métodos se dirigen además para mantener la presión en el espacio anular del hoyo usando la tasa de bombeo, la presión medida, un modelo hidráulico de la sarta de perforación y el hoyo (que incluye las propiedades reológicas del fluido de perforación) y controlando un sistema de contrapresión en la linea de descarga de fluido. Tal sistema de contrapresión puede incluir la restricción de flujo de orificio variable (por ejemplo, un reductor de orificio controlable como se muestra en la Fig. 6), una bomba de contrapresión acoplada al espacio anular del hoyo o ambos. La presión del fluido en el espacio anular del hoyo en cualquier posición axial a largo del mismo se puede controlar, no solamente operando el orificio controlable y el sistema de contrapresión, sino además controlando la tasa a la cual se bombea el fluido dentro del hoyo a través de la sarta de perforación. La presión se puede mantener en un valor seleccionado a cualquier profundidad seleccionada en el hoyo; sin embargo, es típico para la profundidad seleccionada estar próxima al fondo del hoyo, manteniendo así la "presión de fondo de hoyo" (BHP) . Los dibujos descritos en la presente se simplifican en gran medida para propósitos de ilustrar claramente uno o más métodos de acuerdo con la descripción. En algunas implementaciones , se pueden omitir el RCD 101, el distribuidor de flujo 103 y la línea de retorno separada 50. En otras implementaciones , se pueden omitir el sistema de DAPC 100 y el reductor controlable 112. Tales implementaciones se muestran y explican a continuación con referencia a las Figs. de la 1 a la 5b.

La Fig. 1 muestra los transductores o sensores de presión, PT1, PT2, PT3 , dispuestos en lugares separados longitudinalmente dentro/sobre una linea de retorno de fluido de hoyo 14 y usados para el propósito de detección de "erupciones", es decir, la entrada de fluido dentro del hoyo desde una formación a través de la cual se ha perforado el hoyo. . La parte susceptible a la elevación (es decir, la plataforma de perforación) sobre la cual se posiciona una unidad de perforación (115 en la Fig. 6) se indica por el número de referencia 10. Un tubo ascendente telescópico 12, 13 (es decir, una porción de longitud variable del tubo ascendente), el cual adicionalmente a una porción móvil 12 (es decir, que se puede elevar) puede incluir además una porción no móvil 13, se usa para mantener el cierre hidráulico del espacio anular del hoyo a pesar del movimiento de elevación. Un sensor de elevación A dispuesto en una posición sobre la porción móvil 12 del tubo ascendente telescópico 12, 13 se puede usar en cualquier momento para determinar la distancia vertical (16 en la Fig. 2) entre un sensor de presión de salida de fluido de hoyo ( PT en la Fig. 2a) y la linea/salida de retorno de fluido de hoyo 14. Se deberla notar que el sensor de elevación A mide el cambio de elevación relativa desde un punto fijo, por ejemplo, el PT (Fig.2); por lo tanto, el cambio en la elevación en la linea de retorno de fluido de hoyo 14 se puede determinar fácilmente. Dependiendo de la presión medida por cada uno de los sensores anteriores, PTl, PT2, PT3, se pueden hacer las inferencias siguientes. Un cambio en la presión medida solamente entre PTl y PT2 corresponde a un cambio en la densidad del fluido descargado, porque PTl y PT2 están a elevaciones diferentes como se muestra en la Fig. 1. Un cambio en la presión medida entre PTl y PT2 y entre PT2 y PT3 puede indicar un cambio en la viscosidad del fluido o un evento de control de presión de hoyo, tal como la erupción de fluido dentro del hoyo (es decir, una "erupción") o la pérdida de fluido de perforación dentro de una formación (es decir, "circulación perdida"). La observación de un incremento o decremento sustancialmente continuo en la presión medida por los tres sensores PTl, PT2, PT3 se puede esperar por una erupción o circulación perdida, respectivamente. El cambio de viscosidad del fluido de perforación se puede indicar por un cambio de duración limitada en la presión medida por los tres sensores, PTl, PT2, PT3.

En la Fig. 2a, el sensor de elevación A se arregla y diseña para determinar en cualquier momento la elevación de la línea de retorno de fluido de hoyo 14 (por ejemplo, la distancia vertical 16 entre la linea de retorno de fluido de hoyo 14, la cual cambia de elevación, y el sensor de presión de salida de fluido de hoyo de elevación fija PT u otra elevación fija). Preferentemente, el sensor de presión PT se dispone en una porción no móvil 13 del tubo ascendente telescópico 12, 13 o se dispone en un miembro/parte de elevación fijo del tubo ascendente (por ejemplo, 121 en la Fig. 6) acoplado al tubo ascendente telescópico 12, 13, tal que su medición se relacione solamente con la presión del espacio anular del hoyo. Los cambios en la elevación pueden resultar en cambios en la altura de la columna de fluido en el tubo ascendente telescópico 12 dispuesto encima del sensor de presión PT . Tales cambios en la altura de la columna de fluido pueden afectar y reflejarse como un cambio en la presión de fluido de hoyo como el determinado en la línea de retorno de fluido de hoyo 14. Tal cambio en la presión se puede usar para determinar con más precisión una presión del espacio anular cuando se emplea un sistema de DAPC (100 en la Fig. 6). Eh la Fig. 2a, la porción/unión móvil 12 del tubo ascendente telescópico 12, 13 se extiende desde la porción/parte no móvil o fija 13. La Fig. 2b muestra el mismo sistema, pero con el tubo ascendente telescópico 12, 13 comprimido (es decir, la porción móvil 12 que se retrae/comprime) .

Para propósitos de esta y otras modalidades, la línea de descarga de fluido 18 se puede definir como que tiene una "longitud" que cambia correspondiendo a cambios en la elevación de la plataforma flotante 10 encima del fondo del agua, tales cambios de elevación que se permiten por el tubo ascendente/unión telescópica 12, 13. Tal línea de descarga de fluido 18 incluiría al menos la línea de retorno de fluido de hoyo 14 y la porción móvil 12 (es decir, que se puede elevar) del tubo ascendente telescópico 12, 13. Aunque la porción de longitud variable de la línea de descarga de fluido 18 (la cual permite a la línea de descarga de fluido 18 ser que se puede elevar) se ha asociado con una porción móvil o que se puede elevar de un tubo ascendente telescópico, los expertos en la materia reconocerán fácilmente que otros dispositivos/mecanismos se pueden emplear igualmente para extender la longitud o elevar la línea de descarga de fluido 18 para corresponder a un cambio en la elevación de la plataforma de perforación encima del fondo de un cuerpo de agua, por ejemplo, debido a la acción de las olas y/o mareas. Además aún, la porción de longitud variable de la línea de descarga de fluido 18 puede simplemente ser una porción del tubo ascendente o una línea de retorno que se estrecha más allá de su estado normal.

Las Figs . 3a y 3b muestran una configuración alternativa en la cual la presión de salida de fluido de hoyo y la elevación de la porción móvil 12 del tubo ascendente telescópico 12, 13 se miden a la misma elevación. El cambio en la longitud de la porción/unión móvil 12 del tubo ascendente telescópico 12, 13 se puede usar para corregir las mediciones de presión hechas por el sensor de presión PT para representar el cambio en la altura de la columna de fluido resultante de la extensión y compresión de la unión telescópica 12, 13. Además, los cambios en la presión como la medida por el sensor de presión PT se pueden comparar con los cambios de presión relacionados con los cambios' en la altura de la columna de fluido para determinar si ha ocurrido un evento de control de hoyo, por ejemplo, una erupción o pérdida de fluido. Por ejemplo, un cambio en la presión de salida de fluido de hoyo medida que es mayor que el cambio en la altura de la columna de fluido (como se determina mediante el sensor de elevación A) sería indicativo de una erupción de fluido .

Principios similares se pueden usar para corregir las mediciones hechas por un flujómetro dispuesto en la línea de retorno de fluido de hoyo 14. Con referencia a la Fig. 4a, un flujómetro FM se dispone en la linea de retorno de fluido 14 y mide la tasa de flujo de fluido a través de la misma. La linea de retorno de fluido 14 puede terminar en un tanque u hoyo 20. Si la tasa de flujo de fluido bombeado dentro del hoyo es la misma, o sustancialmente la misma que la tasa de flujo de fluido del fluido fuera del hoyo, entonces las mediciones de presión hechas por el transductor de presión PT dispuesto dentro de la porción/parte fija 13 del tubo ascendente telescópico 12, 13 se pueden usar para calcular los cambios en el volumen del sistema entre la porción/parte fija 13 y la linea de retorno de fluido 14. Los cambios en las mediciones de presión se relacionan con los cambios en el volumen del sistema por razón del cambio en la longitud del tubo ascendente telescópico 12, 13, como los medidos por el transductor de presión PT y/o el sensor de elevación A. Los cambios en el volumen del sistema de esta porción del sistema de circulación de fluido de perforación (es decir, la porción móvil 12 del tubo ascendente telescópico 12, 13) afectarán la tasa de flujo medida por el flujómetro FM. Los cambios calculados en el volumen del sistema se pueden usar para corregir las mediciones hechas por el flujómetro FM. La Fig. 4b muestra el tubo ascendente telescópico 12, 13 en la posición comprimida. La inclusión de un flujómetro FM como se muestra en las Figs. 4a y 4b puede ser en adición a las implementaciones del sensor de presión mostradas y descritas con referencia a las Figs . de la la a la 3b.

En aún otra implementación, y con referencia a la Fig. 5a, un indicador de nivel de hoyo LM se puede incluir en el tanque u hoyo 20 para monitorear cualquier cambio en el nivel del liquido dentro del mismo. Los cambios en el nivel del líquido se pueden usar, por ejemplo, como indicación de la circulación perdida dentro de una formación subterránea, o la entrada dentro del hoyo de fluido desde una formación subterránea, por ejemplo, una erupción. Se apreciará que las mediciones hechas por el indicador de nivel LM se pueden afectar por la tasa a la cual el fluido deja la línea de retorno de fluido 14. Como con los otros ejemplos explicados en la presente, tal tasa se puede afectar por los cambios en el volumen del sistema resultantes de una extensión o compresión del tubo ascendente telescópico 12, 13 como resultado del movimiento de elevación de la plataforma 10. Las mediciones del transductor de presión PT montado sobre la porción fija 13 del tubo ascendente telescópico 12, 13 o sobre un miembro/parte no móvil (es decir, elevación fija) (por ejemplo, el tubo ascendente 121 en la Fig. 6) acoplado al tubo ascendente telescópico 12, 13 se pueden usar para determinar los cambios en el volumen del sistema, y así corregir las mediciones hechas por el indicador de nivel de hoyo LM. La Fig. 5b muestra el sistema de la Fig. 5a con el tubo ascendente telescópico 12, 13 comprimido.

La Fig. 6 muestra otra implementación, como la explicada previamente, en la cual se puede usar un sistema de DAPC. El sistema de DAPC 100 puede ser sustancialmente como el que se explica en la patente de van Riet descrita en la presente anteriormente. Uno o más sensores de presión Pl se pueden posicionar para medir la presión del espacio anular del hoyo en una posición lo más cercana posible a la porción extremo de salida del BOP 102 ("sensor de presión cerca del BOP") o próxima al fondo del cuerpo de agua (como se muestra en B) . Uno o más sensores de presión adicionales P2 se pueden posicionar cerca, y justo aguas arriba del reductor 112. El RCD 101 se puede incluir en el tubo ascendente de perforación 121 para crear un sistema cerrado para la perforación, mientras un distribuidor de flujo (FS) 103 se puede usar para desviar el fluido de perforación desde el espacio anular 106 hasta la linea de flujo de retorno 50.

Una o más de las modalidades presentes usan el sensor de presión cerca del BOP Pl para medir la presión de fluido en el espacio anular 106 próximo al BOP 102. La presión medida puede tener además su primera derivada de tiempo determinada (es decir, cambio en la presión en función del cambio en el tiempo) y tal derivada se puede proporcionar como señal de entrada al sistema de DAPC 100. El uno o los otros sensores de presión P2 se pueden usar, como se explica de manera sustancial anteriormente, para monitorear las presiones próximas a la linea de retorno de fluido de hoyo 50, preferentemente aguas arriba del reductor de orificio variable 112, y/o se puede determinar la primera derivada presión en el tiempo. Como se describe además de aquí en adelante, las presiones necesarias para compensar por la elevación de la plataforma y el movimiento de la sarta de perforación se pueden entrar al sistema de DAPC 100 comparando las primeras derivadas de las presiones medidas en Pl y P2.

Como se entenderá a partir de la Fig. 7, el sistema de DAPC (100 en la Fig. 6), a través del uso de las derivadas del tiempo de las mediciones de presión en Pl y P2, provoca que el reductor de orificio variable (112 en la Fig. 6) aplique dinámicamente las presiones correctivas necesarias, como se muestra en P3. Tal control correctivo/ contrapresiones compensan el movimiento de la plataforma de perforación y la sarta de perforación en tiempo real, mientras toman en consideración el valor de referencia de presión de fondo de pozo deseado, como se muestra en 123. En un ejemplo de una modalidad, una señal de entrada al sistema de DAPC (100 en la Fig. 6) puede incluir una diferencia entre las primeras derivadas de las presiones medidas en Pl y P2. Usando una o más de las modalidades descritas en la presente, la presión de fondo de hoyo se puede gestionar ventajosamente y con precisión en aplicaciones de aguas profundas, por ejemplo, mayor de 5,000 pies (8,030 metros).

Aunque la invención se describe con respecto a un número limitado de modalidades, los expertos en la materia, gozando del beneficio de esta invención, apreciarán que otras modalidades pueden idearse sin apartarse del alcance de la invención como se describe en la presente.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCION Habiendo descrito el presente invento, se considera como una novedad y, por lo tanto, se reclama como prioridad lo contenido en las siguientes REIVINDICACIONES

1. Un método para mantener la presión en un hoyo perforado desde una plataforma de perforación flotante, el método que comprende las etapas de: bombear fluido a una tasa de flujo determinada dentro de una sarta de perforación, dispuesta en un hoyo; la sarta de perforación que se suspende desde un plataforma de perforación flotante sobre un cuerpo de agua; medir la presión de fluido del fluido que retorna desde el hoyo dentro de una linea de descarga de fluido, la linea de descarga de fluido que tiene una porción de longitud variable arreglada y diseñada para variar la longitud de la linea de descarga de fluido para corresponder a un cambio en la elevación de la plataforma de perforación encima de un fondo del cuerpo de agua; determinar una presión de hoyo en - una posición seleccionada del grupo que consiste de una posición de profundidad seleccionada en el hoyo, una posición a lo largo de un tubo ascendente de perforación y una posición a lo largo de la porción de longitud variable de la linea de descarga de fluido, la presión de hoyo que se determina usando al menos uno de la tasa de flujo determinada, la presión de fluido medida, un modelo hidráulico o las propiedades reologicas del fluido; y ajusfar la presión de hoyo determinada para representar los cambios en la longitud de la linea de descarga de fluido correspondientes a los cambios en la elevación de la plataforma de perforación por encima del fondo del cuerpo de agua .

2. El método de la reivindicación 1, en donde, la etapa de ajusfar la presión de hoyo determinada comprende las etapas de determinar un cambio en la longitud de la linea de descarga de fluido y calcular un cambio en la presión hidrostática del fluido en la linea de descarga de fluido provocado por el cambio en la longitud de la linea de descarga de fluido.

3. El método de la reivindicación 2, en donde, la etapa de determinar el cambio en la longitud de la linea de descarga de fluido se conduce usando un sensor de elevación dispuesto sobre la porción de longitud variable de la linea de descarga de fluido.

4. El método de la reivindicación 1, que comprende además la etapa de, operar un sistema de contrapresión para mantener la presión del hoyo determinada ajustada a un valor seleccionado .

5. El método de la reivindicación 4, en donde, la etapa de operar el sistema de contrapresión comprende las etapas de medir una presión de fluido en el hoyo próxima a un preventor de reventones y medir una presión de fluido en la línea de descarga de fluido en una posición antes de un reductor de orificio controlable dispuesto en la misma.

6. El método de la reivindicación 5, que comprende además la etapa de, determinar las derivadas del tiempo de la presión de fluido medida en el hoyo próxima al preventor de reventones y la presión de fluido medida en la línea de descarga de fluido en la posición antes del reductor de orificio controlable dispuesto en la misma.

7. El método de la reivindicación 6, que comprende además la etapa de, operar el reductor para mantener ajustada la presión del hoyo a un valor seleccionado, la operación del reductor que se guía al menos por las derivadas del. tiempo determinadas.

8. El método de la reivindicación 1, que comprende además las etapas de, medir la presión de fluido en una porción que se puede elevar de la línea de descarga de fluido en al menos dos posiciones separadas longitudinalmente a sustancialmente la misma elevación por encima del fondo del cuerpo de agua, y determinar al menos uno de un cambio en la viscosidad del fluido, una entrada de fluido dentro del hoyo desde una formación subterránea o una pérdida del fluido bombeado dentro de la formación subterránea basado en las diferencias entre la presión de fluido medida en las posiciones separadas .

9. El método de la reivindicación 8, que comprende además las etapas de, medir la presión de fluido en la porción que se puede elevar de la linea de descarga de fluido en una tercera posición a una elevación diferente de al menos las dos posiciones separadas longitudinalmente, y determinar un cambio en la densidad de fluido del fluido que se descarga desde el hoyo basado en la presión de fluido medida desde la tercera locación y la presión de fluido medida desde al menos una de al menos las dos posiciones separadas longitudinalmente.

10. El método de la reivindicación 1, que comprende además las etapas de, medir la tasa de flujo de fluido a través de la línea de descarga de fluido, y ajustar la tasa de flujo de fluido medida para cambios en el volumen resultantes a partir de cambios en la longitud de la linea de descarga de fluido.

11. El método de la r-eivindicación 1, que comprende además las etapas de, medir un nivel de fluido en un tanque que recibe fluido desde el hoyo, y ajusfar el nivel de fluido medido para cambios en el volumen resultantes a partir de cambios en la longitud de la linea de descarga de fluido.

12. Un método para controlar la presión de hoyo mientras se conducen operaciones de perforación sobre la plataforma de perforación flotante, el método que comprende las etapas de: bombear fluido a través de una sarta de perforación extendida desde una plataforma de perforación dentro de un hoyo perforado a través de una formación subterránea; medir una tasa de flujo del fluido bombeado; medir una primera presión de fluido en un espacio anular entre la sarta de perforación y una pared del hoyo en una posición próxima a un fondo de un cuerpo de agua sobre la cual flota la plataforma de perforación; medir una segunda presión de fluido próxima a una restricción de flujo de orificio variable dispuesta en una salida de fluido desde el espacio anular, el espacio anular arreglado y diseñado para cambiar la longitud como resultado de la elevación de la plataforma de perforación flotante; determinar las derivadas del tiempo de la primera y la segunda presión de fluido; y controlar la restricción de flujo de orificio variable para mantener una presión seleccionada en el hoyo basada en al menos las derivadas del tiempo de la primera y la segunda presión .