Teacutecnica y equipo de perforacioacuten manual de pozos profundos de pequentildeo diaacutemetroiquestCoacutemo se hace la perforacioacuten manual de pozos profundos iquestQueacute se necesita para hacer la perforacioacuten manual de pozos profundos iquestCuaacutel es el equipo de perforacioacuten de pozos profundos adecuado

Tema Teacutecnica y equipo de perforacioacuten manual de pozos profundos de pequentildeo diaacutemetroFecha19-Ene-2009 FuenteQuimiNet Sectores relacionadosPetroacuteleo y Energiacutea Petroquiacutemica Maquinaria y equipo industrial

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Los pozos profundos son perforados a traveacutes de muchas teacutecnicas y generalmente requieren de grandes equipos de perforacioacuten

La perforacioacuten manual de pozos profundos se realiza mediante una teacutecnica que combina los sistemas de rotacioacuten y percusioacuten donde el origen de la fuerza motriz es la fuerza humana de los operadores o perforadores

El equipo de perforacioacuten estaacute integrado por una torre de perforacioacuten un sistema de rotacioacuten un sistema de percusioacuten y un sistema de inyeccioacuten

Equipos de perforacioacuten de pozos profundos

Para la perforacioacuten de pozos profundos se requiere del siguiente equipo

bull Torre de perforacioacuten

bull Barras o tuberiacutea de perforacioacuten

bull Broca

bull Bomba de lodos

Barras o tubos de perforacioacuten

Estas barras o tubos de perforacioacuten son de hierro reforzado de gran resistencia a los impactos de la percusioacuten y torsioacuten En el proceso de perforacioacuten ademaacutes de los tubos se requiere de una palanca (manija o agarrador) que facilita las labores de rotacioacuten

Broca de perforacioacuten

Las brocas son herramientas que realizan el trabajo de rotura disgregacioacuten trituracioacuten y mezcla de las rocas o materiales por donde va pasando la perforacioacuten estas herramientas deben cumplir con ciertas especificaciones teacutecnicas y geomeacutetricas que le permiten trabajar con materiales de diferentes consistencias como arenas arcillas conglomerados y rocas duras

Brocas impregnadasActualmente son las de mayor uso por su amplio rango de aplicacioacuten buena penetracioacuten y prolongado tiempo de vida caracteriacutesticas que reducen los costos de operacioacuten Este tipo de broca estaacute disentildeada para tener una nueva exposicioacuten de diamantes (sinteacuteticos) a medida que va desgastaacutendose la corona Se adecuacutea mejor en formaciones duras y fracturadas

Proveedores de equipos para perforacioacuten

A continuacioacuten le presentamos a Procesadora de Minerales (PROMISA) proveedor de equipos para perforacioacuten

Procesadora de Minerales (PROMISA) suministra equipo y productos para perforacioacuten entre los que destacan

bull Brocas

bull Herramientas

bull Fluidos de perforacioacuten

bull Asesoriacutea teacutecnica

bull Tratamiento de cortes y soacutelidos

bull Equipo de laboratorio

bull Asesoriacutea en petroacuteleo y geotermia

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httpwwwquiminetcomarticulostecnica-y-equipo-de-perforacion-manual-de-pozos-profundos-de-pequeno-diametro-33446htm

Indice1 Perforacioacuten de pozos2 Perforacioacuten multilateral

4 Desarrollo de las tareas de terminacioacuten5 El elemento humano

1 Perforacioacuten de pozos

La uacutenica manera de saber realmente si hay petroacuteleo en el sitio donde la investigacioacuten geoloacutegica propone que se podriacutea localizar un depoacutesito de hidrocarburos es mediante la perforacioacuten de un pozoLa profundidad de un pozo es variable dependiendo de la regioacuten y de la profundidad a la cual se encuentra la estructura geoloacutegica o formacioacuten seleccionada con posibilidades de contener petroacuteleo (por ejemplo en mendoza hay pozos de 1500 a 1800 metros de profundidad y al pozo promedio en la cuenca neuquina se le asigna una profundidad de 3200 m Pero en salta se ha necesitado perforar a 4000 metros)La etapa de perforacioacuten se inicia acondicionando el terreno mediante la construccioacuten de planchadas y los caminos de acceso puesto que el equipo de perforacioacuten moviliza herramientas y vehiacuteculos voluminosos y pesados Los primeros pozos son de caraacutecter exploratorio eacutestos se realizan con el fiacuten de localizar las zonas donde se encuentra hidrocarburo posteriormente vendraacuten los pozos de desarrollo Ahora para reducir los costos de transporte los primeros pozos exploratorios de zonas alejadas pueden ser perforados por equipos mucho maacutes pequentildeos que hacen pozos de poco diaacutemetroLos pozos exploratorios requieren contar con variada informacioacuten perforacioacuten perfilaje del pozo abierto obtencioacuten de muestra y cementacioacutenDe acuerdo con la profundidad proyectada del pozo las formaciones que se van a atravesar y las condiciones propias del subsuelo se selecciona el equipo de perforacioacuten maacutes indicadoHay diversas formas de efectuar la perforacioacuten pero el modo maacutes eficiente y moderno es la perforacioacuten rotatoria o trepanacioacuten con circulacioacuten de barro

Fig 1- un equipo perforador de terminacioacuten o de reparacioacutenOpera las 24 horas del diacutea los 365 diacuteas del antildeo

El equipo de perforacioacuten propiamente dicho consiste en un sistema mecaacutenico o electromecaacutenico compuesto por una torre de unos veinte o treinta metros de altura que soporta un aparejo diferencial juntos conforman un instrumento que permite el movimiento de tuberiacuteas con sus respectivas herramientas que es accionado por una transmisioacuten energizada por motores a explosioacuten o eleacutectricos Este mismo conjunto impulsa simultaacutenea o alternativamente una mesa de rotacioacuten que contiene al vaacutestago (kelly) tope de la columna perforadora y transmisor del giro a la tuberiacuteaParalelamente el equipo de perforacioacuten cuenta con elementos auxiliares tales como tuberiacuteas bombas tanques un sistema de seguridad que consiste en vaacutelvulas de cierre del pozo para su control u operaciones de rutina generadores eleacutectricos de distinta capacidad seguacuten el tipo de equipo etc Si a esto se agregan las casillas de distinto disentildeo para alojamiento del personal teacutecnico depoacutesitos taller laboratorio etc Se estaacute delante de un conjunto de elementos que convierten a la perforacioacuten en una actividad y comunidad casi autosuficientesEl treacutepano es la herramienta de corte que permite perforar Es y ha sido permanentemente modificado a lo largo del tiempo a fiacuten de obtener la geometriacutea y el material adecuados para vencer a las distintas y complejas formaciones del terreno que se interponen entre la superficie y los hidrocarburos (arenas arcillas yesos calizas basaltos) las que van aumentando en consistencia en relacioacuten directa con la profundidad en que se las encuentraHay asiacute treacutepanos de 1 2 y hasta 3 conos montados sobre rodillos o bujes de compuestos especiales estos conos ubicados originariamente de manera conceacutentrica son fabricados en aceros de alta dureza con dientes tallados en su superficie o con insertos de carburo de tungsteno u otras aleaciones duras su geometriacutea responde a la naturaleza del terreno a atravesarEl treacutepano cuenta con uno o varios pasajes de fluido que orientados y a traveacutes de orificios (jets) permiten la circulacioacuten del fluiacutedo El rango de diaacutemetros de treacutepano es muy amplio pero pueden indicarse como maacutes comunes los de 12 frac14 y de 8 frac12 pulgadas

Fig 2- diferentes tipos de treacutepano

El conjunto de tuberiacuteas que se emplea para la perforacioacuten se denomina columna o sarta de perforacioacuten y consiste en una serie de trozos tubulares interconectados entre siacute mediante uniones roscadas Este conjunto ademaacutes de transmitir sentido de rotacioacuten al treacutepano ubicado en el extremo inferior de la columna permite la circulacioacuten de los fluidos de perforacioacutenEl primer componente de la columna que se encuentra sobre el treacutepano son los portamechas (drill collars) tubos de acero de diaacutemetro exterior casi similar al del treacutepano usado con una longitud de 945 m Con pasaje de fluido que respeta un buen espesor de pared Sobre los portamechas (o lastrabarrena) se bajan los tubos de perforacioacuten (drill pipes) tubos de acero o aluminio huecosque sirven de enlace entre el treacutepano yo portamechas y el vaacutestago (kelly) que da el giro de rotacioacuten a la columna El diaacutemetro exterior de estos tubos se encuentra en general entre 3 frac12 y 5 pulgadas y su longitud promedio es de 945 mLa rapidez con que se perfora variacutea seguacuten la dureza de la roca A veces el treacutepano puede perforar 60 metros por hora sin embargo en un estrato muy duro es posible que soacutelo avance 3035 centiacutemetros en una horaLos fluidos que se emplean en la perforacioacuten de un pozo se administran mediante el llamado sistema de circulacioacuten ytratamiento de inyeccioacuten El sistema estaacute compuesto por tanques intercomunicados entre siacute que contienen mecanismos tales comoZarandas dispositivo mecaacutenico primero en la liacutenea de limpieza del fluido de perforacioacuten que se emplea para separar los recortes del treacutepano u otros soacutelidos que se encuentren en el mismo en su retorno del pozo El fluido pasa a traveacutes de uno o varios coladores vibratorios de distinta malla o tamantildeo de orificios que separan los soacutelidos mayoresDesgasificadores separador del gas que pueda contener el fluido de perforacioacutenDesarenadordesarcillador dispositivos empleados para la separacioacuten de granos de arena y partiacuteculas de arcilla del fluido de perforacioacuten durante el proceso de limpieza del mismo El fluido es bombeado tangencialmente por el interior de uno o varios ciclones conos dentro de los cuales la rotacioacuten del fluido provee una fuerza centriacutefuga suficiente para separar las partiacuteculas densas por efecto de su pesoCentriacutefuga instrumento usado para la separacioacuten mecaacutenica de soacutelidos de elevado peso especiacutefico suspendidos en el fluido de perforacioacuten La centriacutefuga logra esa separacioacuten por medio de la rotacioacuten mecaacutenica a alta velocidadRemovedores de fluido hidraacuteulicosmecaacutenicosEmbudo de mezcla tolva que se emplea para agregar aditivos polvorientos al fluido de perforacioacutenBombas centriacutefugas y bombas a pistoacuten (2 o 3) son las encargadas de recibir la inyeccioacuten preparada o reacondicionada desde los tanques e impulsarla por dentro de la columna de perforacioacuten a traveacutes del pasaje o pasajes del treacutepano y devolverla a la superficie por el espacio anular resultante entre la columna de perforacioacuten y la pared del pozo cargada con los recortes del treacutepano y contaminada por los componentes de las formaciones

atravesadasLas funciones del sistema son las siguientes preparar el fluido de perforacioacuten recuperarlo al retornar a la superficie mantenerlo limpio (deshacerse de los recortes producidos por el treacutepano) tratarlo quiacutemicamente seguacuten las condiciones de perforacioacuten lo exijan y bombearlo al pozoLos fluidos de perforacioacuten conocidos geneacutericamente como inyeccioacuten constituyen un capiacutetulo especial dentro de los elementos y materiales necesarios para perforar un pozo Su disentildeo y composicioacuten se establecen de acuerdo a las caracteriacutesticas fiacutesico-quiacutemicas de las distintas capas a atravesar Las cualidades del fluido seleccionado densidad viscosidad ph filtrado composicioacuten quiacutemica deben contribuir a cumplir con las distintas funciones del mismo a saber enfriar y limpiar el treacutepano acarrear los recortes que genere la accioacuten del treacutepano mantener en suspensioacuten los recortes y soacutelidos evitando su asentamiento en el interior del pozo cuando por alguacuten motivo se interrumpa la circulacioacuten de la inyeccioacuten mantener la estabilidad de la pared del pozo evitar la entrada de fluidos de la formacioacuten del pozo situacioacuten que podriacutea degenerar en un pozo en surgencia descontrolada (blow out) controlar la filtracioacuten de agua a la formacioacuten mediante un buen revoque evitar o controlar contaminaciones no deseadas por contacto con las distintas formaciones y fluiacutedosComo fluidos base de perforacioacuten se utilizan distintos elementos liacutequidos y gaseosos desde agua dulce o salada hasta hidrocarburos en distintas proporciones con agua o cien por ciento hidrocarburos La seleccioacuten del fluido a utilizar y sus aditivos dependen de las caracteriacutesticas del terreno a perforar profundidad final disponibilidad costos cuidado del ambiente etcDurante la perforacioacuten de un pozo se realiza el entubado del mismo con cantildeeriacuteas de proteccioacuten intermedias yo de produccioacuten y la posterior cementacioacuten de las mismas Normalmente y con el fiacuten de asegurar el primer tramo de la perforacioacuten (entre los 0 y 500 m Aproacutex) Donde las formaciones no son del todo consolidadas (arenas ripios) hay que proteger napas acuiacuteferas para evitar su contaminacioacuten con los fluidos de perforacioacuten y proveer de un buen anclaje al sistema de vaacutelvulas de control de surgencias (que normalmente se instalan al finalizar esa primera etapa) Se baja entonces un revestidor de superficie que consiste en una tuberiacutea (casing) de diaacutemetro interior mayor al del treacutepano a emplear en la siguiente etapa y se lo asegura mediante la circulacioacuten del lechadas de cemento que se bombean por dentro de la tuberiacutea y se desplazan hasta el fondo hasta que las mismas desbordan y cubren el espacio entre el cantildeo revestidor y las paredes del pozo Estas tuberiacuteas asiacute cementadas aiacuteslan al pozo de las formaciones atravesadasDurante la perforacioacuten tambieacuten se toman registros eleacutectricos que ayudan a conocer los tipos de formacioacuten y las caracteriacutesticas fiacutesicas de las rocas tales como densidad porosidad contenidos de agua de petroacuteleo y de gas naturalIgualmente se extraen pequentildeos bloques de roca a los que se denominan corazones y a los que se hacen anaacutelisis en laboratorio para obtener un mayor conocimiento de las capas que se estaacuten atravesandoCon toda la informacioacuten adquirida durante la perforacioacuten del pozo es posible determinar con bastante certeza aspectos que contribuiraacuten al eacutexito de una operacioacuten de terminacioacuten tales como profundidad espesor y propiedades petrofiacutesicas de la zona de intereacutes deteccioacuten de posibles agentes perturbadores de la produccioacuten del pozo como por ejemplo aporte de arena identificacioacuten de capas con potencial para generar problemas (presencia de acuiacuteferos capas con gases corrosivos etc)Al finalizar la perforacioacuten el pozo queda literalmente entubado (revestido) desde la superficie hasta el fondo lo que garantiza su consistencia y facilitaraacute posteriormente la extraccioacuten del petroacuteleo en la etapa de produccioacuten

Fig 3- plataforma de perforacioacuten vertical de un pozo

2 Perforacioacuten multilateralla utilizacioacuten de esta teacutecnica es definir un pozo multilateral como aquel que a partir de una misma boca de pozo se accede con dos o maacutes ramas a uno o varios horizontes productivosHasta la fecha no se ha encontrado una manera de clasificar al tipo de pozo multilateral ya que la forma y variedad estaacute solo limitada a nuestra imaginacioacuten y a las caracteriacutesticas de nuestros reservorios Asiacute podemos tener

bull Vertical y horizontal al mismo reservorio

bull Vertical y horizontal a distintos reservorios

bull Dos o maacutes dirigidos al mismo o distinto horizonte productivo

bull Horizontal con dos o maacutes ramas

bull Vertical y varios horizontales a distintos reservorios

bull La estructura final de un pozo multilateral seraacute funcioacuten del yacimiento y de los recursos tecnoloacutegicos disponibles

Ventajas teacutecnico-econoacutemicasLos primeros pozos muacuteltiples fueron perforados en urss en la deacutecada del 50 En 1995 a raiacutez de la proliferacioacuten de los pozos y del estancamiento del precio del crudo las empresas petroleras se vieron en la necesidad de extraer maacutes petroacuteleo por pozo En este sentido los pozos horizontales pueden producir de 3 a 5 veces maacutes que los pozos verticales en el mismo

aacuterea ndashen casos especiales pueden llegar como maacuteximo a producir hasta 20 veces maacutes que los pozos verticales-Es ahiacute donde se produce el auge de esta nueva tecnologiacutea Por caso en eeuu Desde 1986 hasta 1989 se perforaron soacutelo 7 pozos mientras que en 1990 se perforaron aproximadamente 85 pozos en la actualidad un equipo de quince es para perforacioacuten de pozos horizontales habiendo llegado en los antildeos 1994 y 1998 a representar uno de diezEn general los pozos horizontales tienen un costo de 12 a 25 veces maacutes que los pozos verticales en el mismo aacuterea por ello en muchas zonas se recurre a la reterminacioacuten de pozos verticales como pozos horizontales puesto que ello implica una reduccioacuten del costo del 12 hasta el 56 por metro si lo comparamos con un nuevo pozo horizontalEntre las ventajas de esta nueva teacutecnica podemos agregar que en eeuu La utilizacioacuten de pozos horizontales han incrementado las reservas comprobadas

Los pozos ramificados son uacutetiles por las siguientes razonesSon muy rentables para la produccioacuten de horizontes muacuteltiples delgados ya que los recintos hacen las veces de fracturas mecaacutenicas extensasEn yacimientos donde hay un solo horizonte productor de gran espesor y con gran anisotropiacutea verticalEn yacimientos donde el gradiente de fractura vertical es mayor que el horizontal y la fractura se genera horizontalmenteEn pozos offshore donde el traslado de una plataforma es muy significativo en el costo total del pozoEn yacimientos marginales donde es imperativo reducir los costos de produccioacuten y workoverCon el advenimiento de la cultura por el cuidado del medio ambiente este tipo de pozos reducen considerablemente el impacto ambiental (menos locaciones menos aparatos de bombeo menor ruido menor cantidad de liacuteneas de transporte menos caminos etcTambieacuten se reducen costos de horas de equipo cantildeeriacuteas instrumental supervisioacuten etc

Grados de complejidadgeneralmente las empresas productoras de petroacuteleo requieren 3 condiciones ideales de este tipo de tecnologiacuteas1) conectividad del recinto principal con cada uno de los ramales2) posibilidad de reingresar a los ramales en forma selectiva3) sello hidraacuteulico entre el pozo madre y los ramales en la medida en que alguna de estas condiciones no sea indispensable el proyecto decrece en complejidad y costo Es asiacute que nacen los distintos grados de complejidad para los ml a los que podemos dividir en 5 niveles

bull Pozo principal y laterales abiertos

bull Pozo principal entubado y laterales abiertos

bull Pozo principal entubado y cementado

bull Laterales entubados pero no cementados

bull Pozo principal y laterales entubados con sello hidraacuteulico en las uniones a traveacutes de cementacioacuten

Integridad de presioacuten en la unioacuten llevada a cabo

bull Por la terminacioacuten

bull Por el casing

Herramientas especialesCuando se realizan este tipo de pozos existen herramientas cuyo uso es casi una constante

y ellas sonmiddot cuntildeas desviadoraspueden ser permanentes o recuperables y se las utiliza para desviar los pozos hacia el objetivo previsto fijaacutendolas de la cantildeeriacutea madre Existen tambieacuten cuntildeas para pozo abierto aunque estas no son recuperablesmiddot packers inflablesgeneralmente se utilizan para colgar cantildeeriacuteas en pozo abierto yo aislar alguna zona

Fig 4-en febrero de 1999 desplazamiento horizontal de 10585 m Con una longitud

Total de perforada de 11184 m Reacutecord mundial de longitud perforada en su momento

3 La terminacioacuten El equipamiento

Una vez finalizadas las tareas de perforacioacuten y desmontado el equipo se procede a la terminacioacuten y reequipamiento del pozo que consiste en una serie de tareas que se llevan a cabo mediante el empleo de una unidad especial que permite el ensayo y posterior puesta en produccioacuten del mismoDicha unidad consiste en un equipo de componentes similares al de perforacioacuten pero normalmente de menor potencia y capacidad ya que trabaja en principio dentro del pozo ya entubado y por consiguiente con menores diaacutemetros y voluacutemenes que los utilizados durante la perforacioacuten y por consiguiente menor riesgo El agregado de un mecanismo de pistones le permite realizar maniobras que consisten en la extraccioacuten artificial del fluido que contiene o produce el pozo por medio de un pistoacuten con copas que sube y baja por el interior de la tuberiacutea de produccioacuten (tubing) conectado al extremo de un cable que se desenrolla y enrolla en longitudes previstas seguacuten la profundidad sobre un carretel movido mecaacutenicamente Mediante esta operacioacuten se pueden determinar el caudal y el tipo de fluido que la capa pueda llegar a producirPuede observarse que la operacioacuten de terminacioacuten implica una sucesioacuten de tareas maacutes o menos complejas seguacuten sean las caracteriacutesticas del yacimiento (profundidad presioacuten temperatura complejidad geoloacutegica etc) Y requerimientos propios de la ingenieriacutea de produccioacuten De la calidad de los procedimientos para satisfacer estos requerimientos dependeraacute el comportamiento futuro del pozo para producir el maacuteximo potencial establecido por la ingenieriacutea de reservorios

4 Desarrollo de las tareas de terminacioacuten

Una vez montado el equipo de terminacioacuten se procede en primer lugar a la limpieza del pozo y al acondicionamiento del fluido de terminacioacuten para luego mediante los llamados

perfiles a pozo entubado generalmente radiactivos y acuacutesticos precisar la posicioacuten de los estratos productivos los que fueron ya identificados por los perfiles a pozo abierto como asiacute tambieacuten la posicioacuten de las cuplas de la cantildeeriacutea de entubacioacuten y por otra parte la continuidad y adherencia del cemento tanto a la cantildeeriacutea como a la formacioacutenHabieacutendose determinado los intervalos de intereacutes correlacionando los perfiles a pozo abierto y entubado y comprobando la calidad de la cementacioacuten es necesario poner en contacto cada estrato seleccionado con el interior del pozo mediante el punzamiento o perforacioacuten del casing y del cemento Esto se realiza mediante cantildeones con cargas moldeadas unidas por un cordoacuten detonante activado desde la superficie mediante un cable especialCada uno de los estratos punzados es ensayado para determinar los voluacutemenes de fluido que aporta asiacute como la composicioacuten y calidad de los mismos (petroacuteleo gas porcentaje de agua) Esto se realiza mediante pistoneo por el interior del tubing o cantildeeriacutea de produccioacuten Se determina asiacute si la presioacuten de la capa o estrato es suficiente para lograr el flujo hacia la superficie en forma natural o si deben instalarse sistemas artificiales de extraccioacutenPuede suceder que durante los ensayos se verifique que existen capas sin suficiente aislamiento entre siacute por fallas en la cementacioacuten primaria en estos casos se realizan cementaciones complementarias aislando mediante empaquetaduras (packers) el tramo correspondiente al pozoCuando la diferencia de propiedades de las distintas capas asiacute lo justifica se puede recurrir al tipo de terminacioacuten muacuteltiple que cuenta con dos columnas de tubing para producir dos intervalos diferentes quedando tambieacuten la alternativa de producir por el espacio anular entre el casing y los dos tubing un tercer intervalo Tambieacuten es de norma aunque muy poco frecuente la produccioacuten triple mediante tres cantildeeriacuteas de produccioacutenPara el caso de terminacioacuten muacuteltiple con dos o tres cantildeeriacuteas el equipamiento debe incluir no solamente empaquetadores especiales sino tambieacuten cabezales de boca de pozo (en la superficie) de disentildeo particular los que permiten el pasaje muacuteltiple de cantildeeriacuteas Por otra parte el equipo de intervencioacuten del pozo o workover debe contar con herramientas especiales para maniobrar con muacuteltiples cantildeeriacuteas a la vez por lo que estas maniobras de intervencioacuten son mucho maacutes riesgosas y delicadas y se requiere una maacutes cuidadosa programacioacutenNuevas teacutecnicas en buacutesqueda de mejor productividad tales como las descriptas para perforar pozos direccionales han desarrollado equipos y materiales que permiten realizar la terminacioacuten y puesta en produccioacuten de pozos multilaterales con el acceso a varias capas de un mismo pozo o el acceso a una capa remota mediante un pozo extendido horizontalmenteEn caso de baja productividad de la formacioacuten ya sea por la propia naturaleza de la misma o porque ha sido dantildeada por los fluidos de perforacioacuten o por la cementacioacuten o incluso por el fluido de terminacioacuten la formacioacuten productiva debe ser estimulada Los procedimientos maacutes utilizados son la acidificacioacuten y la fracturacioacuten hidraacuteulicaLa acidificacioacuten consiste en la inyeccioacuten a presioacuten de soluciones aacutecidas que penetran en la formacioacuten a traveacutes de los punzados disolviendo los elementos soacutelidos que perturban el flujo de los fluidosLa fracturacioacuten hidraacuteulica consiste en inducir la fracturacioacuten de la formacioacuten mediante el bombeo a gran caudal y presioacuten de un fluido que penetra profundamente en la formacioacuten provocando su ruptura y rellenando simultaacuteneamente la fractura producida con un soacutelido que actuacutea como agente de sosteacuten El agente generalmente utilizado es arena de alta calidad y granulometriacutea cuidadosamente seleccionada que por efecto de un mejoramiento artificial de la permeabilidad facilitaraacute el flujo desde la formacioacuten hacia el pozo a traveacutes de la fractura producida

Fig 5- pozo aguaraguumle xp-1 (cuenca noroeste)

La necesidad de bajar costos en zonas de pozos de baja productividad llevoacute a utilizar en forma creciente teacutecnicas yo materiales que redujeron tiempos de manejo y costos de equipamiento La buacutesqueda de minimizar los costos de equipamiento llevoacute a condicionar la geometriacutea de los pozos a la produccioacuten esperada a perforar pozos de poco diaacutemetro denominados slim-holes Estos pozos de diaacutemetro reducido son terminados generalmente bajo el sistema tubing-less que consiste en entubar el pozo abierto con tuberiacutea de produccioacuten (tubing) y luego cementarlo aplicando el mismo procedimiento que para un revestidor convencionalMediante la utilizacioacuten de slim-holes los operadores han podido reducir los costos de perforacioacuten de los pozos entre un 40 y un 70 reduciendo a su vez costos y preocupaciones ambientales La experiencia indica que la perforacioacuten de slim-holes no reduce usualmente la produccioacuten Los slim-holes fueron utilizados inicialmente en eeuu En los antildeos rsquo60 sobre 1300 pozos que han sido perforados con una profundidad entre 300 y 1000 metros en kansas texas y canadaacute usando slim-holes de 212 a 278 pulgadas en casing los operadores han tenido reducciones entre 40 y 50 en costos de tuberiacutea y de un 17 en gastos generalesHay varios ejemplos documentados de posteriores programas de perforacioacuten de slim-holes en indonesia durante el periacuteodo 1983-1986 se lograron reducir los costos de perforacioacuten entre un 65 y 73 por otra parte en tailandia mediante la perforacioacuten de slim-holes en su golfo de tailandia durante 1999 se registraron reducciones en los costos de hasta el 40 pudieacutendose comprobar ademaacutes que la productividad de los slim-holes fue mayor a la lograda con los pozos convencionalesEl coiled-tubing y la snubbing unit son un material y una herramienta de trabajo de uso cada vez maacutes frecuente aunque se desarrollaron hace poco maacutes de dos deacutecadas las nuevas

teacutecnicas de perforacioacuten terminacioacuten e intervencioacuten de pozos necesitan utilizarlos cada vez maacutes El coiled-tubing como su nombre lo indica consiste en un tubo metaacutelico continuo construido en una aleacioacuten especial que permite que se lo trate como a un tubo de pvc (cloruro de vinilo polimerizado) pero que posee las mismas caracteriacutesticas fiacutesicas de una tuberiacutea convencional de similar diaacutemetro con la siguiente ventaja no es necesario manipularlo ni estibarlo tramo por tramo para bajarlo o retirarlo del pozo ya que se lo desenrolla o enrolla en un carretel accionado mecaacutenicamente como si fuera una manguera Esta uacuteltima caracteriacutestica permite un mejor y maacutes raacutepido manejo y almacenaje por ello este tubo tiene muacuteltiples aplicaciones tanto en la perforacioacuten de pozos dirigidos como en la terminacioacuten y reparacioacuten de los mismos

Fig 6- unidad de coiled tubing

Desde su aplicacioacuten inicial en los antildeos rsquo60 el uso de coiled tubing se ha incrementado el punto que en la actualidad hay 750 unidades diseminados en todo el mundo donde el 50 de ellos estaacute siendo empleado en norteameacutericaLa perforacioacuten con coiled tubing se ha incrementado notablemente en los antildeos rsquo90 a lo largo de 1999 alrededor de 1200 pozos fueron perforados utilizando este materialLas unidades de coiled tubing han sido empleadas inicialmente en alaska omaacuten canadaacute mar del norte y venezuela pero la perforacioacuten de pozos usando este material va en aumento en la medida que avanza la tecnologiacuteaLa snubbing unit es una maacutequina hidraacuteulica que reemplazando o superpuesta a una convencional permite efectuar trabajos bajo presioacuten o sea sin necesidad de circular yo ahogar al pozo para controlarlo Esta condicioacuten de trabajo que ademaacutes de reducir tiempo de operacioacuten y costos ayuda a conservar intactas las cualidades de la capa a intervenir consiste en la extraccioacuten o corrida de tuberiacutea mediante un sistema de gatos hidraacuteulicos que mueven alternativamente dos mesas de trabajo en las que estaacuten ubicados juegos de cuntildeas accionados de manera hidraacuteulica o neumaacutetica que retienen o soportan la columna de tubos seguacuten sea necesario Este sistema mecaacutenico de manejo de tuberiacutea estaacute complementado con un arreglo de cuatro vaacutelvulas de control de pozos tambieacuten accionadas de manera hidraacuteulica que funcionan alternativamente con la ayuda de un compensador de presiones lo que posibilita la extraccioacuten o bajada de la tuberiacutea bajo presioacuten

Fig 7- snubbing unitEl empleo conjunto de estas dos herramientas permite realizar tareas especiales de perforacioacuten

5 El elemento humano

Para llevar adelante las tareas de perforacioacuten terminacioacuten y reparacioacuten de pozos es necesario un conjunto de personas con diferentes grados de especializacioacuten ingenieros geoacutelogos teacutecnicos obreros especializados y obreros tienen responsabilidades directas como programacioacuten supervisioacuten operacioacuten y mantenimiento e indirectas tales como las de las compantildeiacuteas proveedoras de servicios teacutecnicos productos quiacutemicos y fluidos de perforacioacuten unidades de mezcla y bombeo de cemento u otros servicios de bombeo unidades para correr registros eleacutectricos treacutepanos y proveedores de servicios auxiliares como transporte de equipo materiales cargas liacutequidas personal etcEl personal directo e indirecto involucrado en la perforacioacuten de un pozo cuando se trata de perforacioacuten en tierra en pozos de desarrollo asciende a una cantidad entre noventa y cien personas en la medida que aumente la complejidad del trabajo como por ejemplo en los pozos exploratorios profundos pozos costa afuera la cantidad de personal requerido puede llegar a duplicarseUn equipo perforador de terminacioacuten o de reparacioacuten opera las 24 horas del diacuteas todos los diacuteas del antildeo con personal que trabaja en turnos rotativos de 8 horas

httpwwwmonografiascomtrabajos11popepopeshtml

Pozo Superprofundo KolaDe Wikipedia la enciclopedia libre

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El Pozo de Kola conmemorado en una estampilla de 1987

El Pozo Superprofundo de Kola (KSDB) o SG-3 es el nombre que recibe un proyecto de prospeccioacuten cientiacutefica de la URSS para profundizar en la corteza terrestre

Estaacute situado en el oacuteblast de Muacutermansk a 10 kiloacutemetros al oeste de la ciudad de Zapoliarni en el territorio del Escudo Baacuteltico Su profundidad es de 12262 m A diferencia de otros pozos profundos que se han hecho para buscar petroacuteleo o por exploracioacuten la finalidad del SG-3 fue uacutenicamente la investigacioacuten de la litosfera en el lugar donde la discontinuidad de Mohorovičić se acerca a la superficie de la Tierra

La perforacioacuten comenzoacute el 24 de mayo de 1970 en la peniacutensula de Kola usando perforadoras Uralmash-4E y posteriormente Uralmash-15000 Se abrieron varios pozos partiendo de la rama central El maacutes profundo el SG-3 se completoacute en 1989 creando un pozo de 12262 m de profundidad[1] el maacutes profundo de los perforados hasta ahora

Contenido

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bull 1 La excavacioacuten

bull 2 Investigacioacuten

bull 3 Estado actual

bull 4 Otros proyectos

bull 5 Referencias

51 Notas

52 Bibliografiacutea

[editar] La excavacioacuten

El proyecto fue propuesto en 1962 y asignado al Consejo Cientiacutefico Interdepartamental para el estudio de la Tierra (Межведомственный научный совет по проблемам изучения недр Земли и сверхглубокого бурения) El lugar de perforacioacuten fue elegido

en 1965 en el noroeste de la Unioacuten Sovieacutetica con coordenadas 69deg23primeN 30deg36primeE

69383 306 Coordenadas 69deg23primeN 30deg36primeE

69383 306 (mapa) a 10 km al oeste de la ciudad de Zapolyarny

La perforacioacuten comenzoacute el 24 de mayo de 1970 en la peniacutensula de Kola usando perforadoras Uralmash-4E y posteriormente Uralmash-15000 Se abrieron un nuacutemero de pozos partiendo de la rama central El maacutes profundo el SG-3 se completoacute en 1989 creando un pozo de 12262 metros de profundidad el maacutes profundo de los perforados hasta ahora

El objetivo inicial fue fijado en los 15000 metros El 6 de junio de 1979 se batioacute el reacutecord de profundidad del mundo el del Pozo Bertha Rogers en el Condado de Washita Oklahoma (9583 m)[2] El nivel de 12000 metros se pasoacute en 1983 y se detuvieron los trabajos alrededor de un antildeo Este periacuteodo de marcha lenta dio lugar a un accidente decepcionante el 27 de septiembre de 1984 despueacutes de alcanzar los 12066 m hubo un derrumbamiento que cubrioacute de tierra unos 5000 m Hubo que perforar otra vez a partir del nivel de 7000 m[3] alcanzando 12262 m en 1989 En ese antildeo se esperaba que la profundidad del pozo alcanzara 13500 m a finales de 1990 y 15000 m en 1993[4] pero resultoacute ser inalcanzable profundizar a un nivel mayor de 12262 m y se detuvieron los trabajos en 1992 El motivo fueron las altas temperaturas alcanzando 180 degC mucho maacutes de los 100 degC previstos El profundizar a 15000 m habriacutea significado trabajar a 300 degC

[editar] Investigacioacuten

La perforacioacuten de Kola penetra a traveacutes de un tercio de la corteza continental baacuteltica cuyo grosor se calcula en 35 kiloacutemetros exponiendo a la luz rocas de 2700 millones de antildeos de antiguumledad existentes en el fondo El proyecto ha sido lugar de extensos estudios geofiacutesicos

Estructura exterior del pozo en 2007

Los campos de estudio han sido

bull La estructura profunda de la placa baacuteltica

bull Discontinuidades siacutesmicas y el reacutegimen termal en la corteza de tierra

bull La composicioacuten fiacutesica y quiacutemica de la corteza profunda y la transicioacuten de la superior a una corteza maacutes baja

bull Geofiacutesica de la litosfera

bull Meacutetodos para crear y desarrollar las tecnologiacuteas para el estudio geofiacutesico profundo

Para los cientiacuteficos uno de los resultados maacutes fascinantes que ha emergido de estos trabajos ha sido el hecho de no encontrar cambio de velocidades siacutesmicas en la hipoteacutetica transicioacuten del liacutemite de Jeffrey del granito al basalto que estaacute en el fondo de la capa de roca metamoacuterfica que se extiende cerca de 5 a 10 km bajo la superficie

Sorprendentemente alliacute la roca estaacute fracturada y saturada de agua Agua que a diferencia de la superficial debe de haber venido de los minerales de la corteza profunda y no ha podido alcanzar la superficie debido a la capa de roca impermeable

Otro descubrimiento inesperado fue la gran cantidad de hidroacutegeno mezclado con el fango que fluiacutea del agujero descrito como laquohirviendo con hidroacutegenoraquo[5]

[editar] Estado actual

El pozo fue controlado por la empresa cientiacutefica estatal (GNPP Nedra) con un laboratorio geoloacutegico en su interior El nivel maacutes profundo activo fue el SG-5 con un laboratorio geoloacutegico situado a 8578 m de profundidad y que tiene 214 mm de diaacutemetro

Actualmente debido a limitaciones financieras y a la falta de apoyo se ha acordado el cierre definitivo del proyecto[6]

[editar] Otros proyectos

Los Estados Unidos emprendieron un proyecto similar en 1957 el proyecto Mohole cuya finalidad era penetrar bajo la corteza del Oceacuteano Paciacutefico en las costas de Meacutexico Sin embargo despueacutes de iniciar la perforacioacuten el proyecto fue abandonado en 1966 debido a la carencia de financiacioacuten Esta falta afectoacute a otros proyectos Deep Sea Drilling Project Ocean Drilling Program y el actual Integrated Ocean Drilling Program

httpeswikipediaorgwikiPozo_Superprofundo_Kola

Perforacioacuten de pozos petroliacuteferos

Una vez elegidas las aacutereas con mayores probabilidades se realizan las perforaciones que a veces llegan a considerables profundidades por ejemplo maacutes de 6000 m en los Estados Unidos

Se comienza por construir altas torres metaacutelicas de seccioacuten cuadrada con refuerzos transversales de 30 m a 40 m de altura para facilitar el manejo de los pesados equipos de perforacioacuten

Dos son los sistemas comunes a percusioacuten que es el maacutes antiguo y casi en desuso y a rotacioacuten que se utiliza en la mayoriacutea de los casos

Meacutetodo a percusioacutenSe utiliza un treacutepano pesado unido a una barra maestra que aumenta su peso que se sostiene con un cable de acero conectado a un balanciacuten el cual le imprime un movimiento alternativo de ascenso y descenso al ser accionado por un motor

Perioacutedicamente se retira el treacutepano para extraer los materiales o detritos con una herramienta llamada cuchara

Por su lentitud actualmente ha caiacutedo en desuso empleaacutendose uacutenicamente para pozos poco profundos

Meacutetodo a rotacioacutenEl treacutepano que es hueco se atornilla a una serie de cantildeos

De acero que forman las barras de sondeo que giran impulsadas por la mesa rotativa ubicada en la base de la torre y unida por una transmisioacuten a cadena con los motores del cuadro de maniobras

La mesa rotativa tiene en su centro un agujero cuadrado por la cual se desliza una columna de perforacioacuten de la misma seccioacuten que desciende conforme avanza el treacutepano

De la parte superior de la torre se suspenden aparejos que permiten levantar y bajar los pesados equipos

Se inicia la perforacioacuten con el movimiento de la mesa rotativa hasta que resulte necesario el agregado de nuevas barras de sondeo que se enroscan miden aproximadamente 9 m

La operacioacuten se repite todas las veces necesarias

Los detritos son arrastrados hasta la superficie mediante el bombeo de una suspensioacuten densa la inyeccioacuten formada por una suspensioacuten acuosa de una arcilla especial llamada bentonita que los teacutecnicos analizan constantemente Ademaacutes este lodo cumple otras 2 funciones importantes Revoca las paredes de la perforacioacuten evitando o previniendo derrumbes y refrigera al treacutepano que se calienta en su trabajo de intenso desgaste

Cuando se ha perforado 100 a 150 m se entuba el pozo con una cantildeeriacutea metaacutelica y cemento de fraguado raacutepido (cementacioacuten) para evitar posibles derrumbes ocasionados por las filtraciones de las napas de agua que se atraviesan

Por dentro de la cantildeeriacutea conductora se prosigue la perforacioacuten con un treacutepano de menor diaacutemetro En los pozos muy profundos estas disminuciones obligan a comenzar con diaacutemetros de hasta 550 mm

El anaacutelisis de la inyeccioacuten permite saber cuando se estaacute cerca del yacimiento por la presencia de gases desprendidos del mismo por pequentildeas grietas Se acostumbra perforar tambieacuten la capa productora que luego se entuba con un cantildeo perforado para conocer su espesor y facilitar la surgencia del petroacuteleo

Lo maacutes frecuente es que se perfore verticalmente Esto se logra controlando el peso aplicado al treacutepano y su velocidad de rotacioacuten Pero tambieacuten puede perforarse oblicuamente en la llamada perforacioacuten dirigida desviando el treacutepano con cuntildeas coacutencavas de acero y barras de sondeo articuladas para alcanzar yacimientos apartados de la vertical (debajo de zonas pobladas de mares o para controlar pozos en erupcioacuten mediante inyeccioacuten lateral de barro o cemento) Actualmente es frecuente terminar un pozo con un cementado que luego se perfora con un perforador a bala

Perforacioacuten submarina

Otro meacutetodo para aumentar la produccioacuten de los campos petroliacuteferos es la construccioacuten y empleo de equipos de perforacioacuten sobre el mar (ha llevado a la explotacioacuten de maacutes petroacuteleo) Estos equipos de perforacioacuten se instalan manejan y mantienen en una plataforma situada lejos de la costa en aguas de una profundidad de hasta varios cientos de metros La plataforma puede ser flotante o descansar sobre pilotes anclados en el fondo marino y resiste a las olas el viento y en las regiones aacuterticas los hielos La torre sirve para suspender y hacer girar el tubo de perforacioacuten en cuyo extremo va situada la broca a medida que eacutesta va penetrando en la corteza terrestre se van antildeadiendo tramos adicionales de tubo a la cadena de perforacioacuten La fuerza necesaria para penetrar en el suelo procede del propio peso del tubo de perforacioacuten

Control de surgencia

Se comienza por bajar hasta cerca del fondo una cantildeeriacutea de 5 a 75 cm de diaacutemetro llamada tuberiacutea que lleva en su extremo superior un conjunto de vaacutelvulas y conexiones denominado Aacuterbol de Navidad que mantiene al pozo bajo control

La surgencia del petroacuteleo por la tuberiacutea se logra por meacutetodos naturales o artificiales

NaturalTres son las causas que pueden originar la surgencia natural

a La presioacuten del agua subyacente que al transmitirse al petroacuteleo lo obliga a subir Es la maacutes efectiva

b La presioacuten del gas libre que cubre al petroacuteleo que se transmite a eacuteste y lo impulsa en su ascenso

c Cuando no existe gas libre y el agua no tiene presioacuten suficiente o tampoco existe al disminuir la presioacuten por la perforacioacuten del pozo el gas disuelto en el petroacuteleo se desprende y al expandirse lo hace surgir Es la menos efectiva de las tres

ArtificialPuede lograrse por dos meacutetodos

a Inyeccioacuten a presioacuten de agua gas o aire

b Bombeo mecaacutenico con bombas aspirantes de profundidad accionadas por gatos de bombeo Por lo general se efectuacutea el bombeo simultaacuteneo de una serie de pozos vecinos conectando sus gatos de bombeo mediante largas varillas de acero a un exceacutentrico que se hace girar en una estacioacuten central

c Bombo hidraacuteulico inyectando petroacuteleo a presioacuten que regresa a la superficie bombeado y bombeo centriacutefugo con bombas centriacutefugas de varias etapas ubicadas cerca del fondo del pozo y accionadas por motores eleacutectricos controlados desde la superficie

Purificacioacuten

El petroacuteleo tal como surge no puede procesarse industrialmente sin separarlo antes del gas y el agua salada que lo acompantildean

Separacioacuten del gasSe efectuacutea en una bateriacutea de tanques en los cuales por simple reposo el gas se separa espontaacuteneamente

Destruccioacuten de la emulsioacuten agua salada-PetroacuteleoEs uno de los problemas de difiacutecil resolucioacutenque afronta la industria petroliacutefera Se trata de resolverlo en distintas formas

a Se previene la formacioacuten de emulsiones evitando la agitacioacuten de la mezcla de agua salada y petroacuteleo en las operaciones de surgencia

b Lavado con agua de la emulsioacuten seguido con una decantacioacuten posterior

c Decantacioacuten en tanques de almacenamiento

d Centrifugado de la emulsioacuten

e Calentado para disminuir la viscosidad de los petroacuteleos densos

f Meacutetodos quiacutemicos teacutermicos o eleacutectricos (que son los mas efectivos para desalinizar y deshidratar trabaja a 11000 voltios)

Unas vez purificado se lo enviacutea a tanques de almacenaje y de ellos a las destileriacuteas por oleoductos u otros medios de transporte (buques cisternas vagones tanques etc)

httpwwwtextoscientificoscompetroleoextraccion

Perforacioacuten de pozos en aguas profundas iquestTe gusta este artiacuteculo Compaacutertelo

La perforacioacuten en aguas profundas se define como las operaciones de extraccioacuten de hidrocarburo costa afuera Los procesos de perforacioacuten al igual que la perforacioacuten en Tierra involucran el uso de un taladro y una cuadrilla de perforacioacuten pero en este caso hay que tomar en cuenta los riesgos que involucra estar en el mar y mitigar los movimientos de las unidades de perforacioacutenSe clasifica de acuerdo a la profundidad del agua en la cual se estaacute perforando bajo los siguientes paraacutemetrosPerforacioacuten en Aguas Someras (0-300) metrosPerforacioacuten en Aguas Profundas (300-1500) metrosPerforacioacuten en Aguas Ultaprofundas (gt1500) metrosLos factores que hay que estudiar antes de perforar Costa Afuera (OffShore) son los siguientes estudio del fondo marino (siacutesmica somera) datos meteoceanograacuteficos (estudios de las propiedades del agua) apoyo logiacutestico (es lo maacutes importante)La clasificacioacuten de las unidades de perforacioacuten Costa Afuera que se utilizan en la actualidad y sus propiedades son

Plataformas FijasPerforan laacuteminas de agua lt200m el costo diario es variable son muy estables mantienen

Control de surgencia

Se comienza por bajar hasta cerca del fondo una cantildeeriacutea de 5 a 75 cm de diaacutemetro llamada tuberiacutea que lleva en su extremo superior un conjunto de vaacutelvulas y conexiones denominado Aacuterbol de Navidad que mantiene al pozo bajo control

La surgencia del petroacuteleo por la tuberiacutea se logra por meacutetodos naturales o artificiales

NaturalTres son las causas que pueden originar la surgencia natural

a La presioacuten del agua subyacente que al transmitirse al petroacuteleo lo obliga a subir Es la maacutes efectiva

b La presioacuten del gas libre que cubre al petroacuteleo que se transmite a eacuteste y lo impulsa en su ascenso

c Cuando no existe gas libre y el agua no tiene presioacuten suficiente o tampoco existe al disminuir la presioacuten por la perforacioacuten del pozo el gas disuelto en el petroacuteleo se desprende y al expandirse lo hace surgir Es la menos efectiva de las tres

ArtificialPuede lograrse por dos meacutetodos

a Inyeccioacuten a presioacuten de agua gas o aire

b Bombeo mecaacutenico con bombas aspirantes de profundidad accionadas por gatos de bombeo Por lo general se efectuacutea el bombeo simultaacuteneo de una serie de pozos vecinos conectando sus gatos de bombeo mediante largas varillas de acero a un exceacutentrico que se hace girar en una estacioacuten central

c Bombo hidraacuteulico inyectando petroacuteleo a presioacuten que regresa a la superficie bombeado y bombeo centriacutefugo con bombas centriacutefugas de varias etapas ubicadas cerca del fondo del pozo y accionadas por motores eleacutectricos controlados desde la superficie

Purificacioacuten

El petroacuteleo tal como surge no puede procesarse industrialmente sin separarlo antes del gas y el agua salada que lo acompantildean

Separacioacuten del gasSe efectuacutea en una bateriacutea de tanques en los cuales por simple reposo el gas se separa espontaacuteneamente

Destruccioacuten de la emulsioacuten agua salada-PetroacuteleoEs uno de los problemas de difiacutecil resolucioacutenque afronta la industria petroliacutefera Se trata de resolverlo en distintas formas

a Se previene la formacioacuten de emulsiones evitando la agitacioacuten de la mezcla de agua salada y petroacuteleo en las operaciones de surgencia

b Lavado con agua de la emulsioacuten seguido con una decantacioacuten posterior

c Decantacioacuten en tanques de almacenamiento

d Centrifugado de la emulsioacuten

e Calentado para disminuir la viscosidad de los petroacuteleos densos

f Meacutetodos quiacutemicos teacutermicos o eleacutectricos (que son los mas efectivos para desalinizar y deshidratar trabaja a 11000 voltios)

Unas vez purificado se lo enviacutea a tanques de almacenaje y de ellos a las destileriacuteas por oleoductos u otros medios de transporte (buques cisternas vagones tanques etc)

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Perforacioacuten de pozos en aguas profundas iquestTe gusta este artiacuteculo Compaacutertelo

La perforacioacuten en aguas profundas se define como las operaciones de extraccioacuten de hidrocarburo costa afuera Los procesos de perforacioacuten al igual que la perforacioacuten en Tierra involucran el uso de un taladro y una cuadrilla de perforacioacuten pero en este caso hay que tomar en cuenta los riesgos que involucra estar en el mar y mitigar los movimientos de las unidades de perforacioacutenSe clasifica de acuerdo a la profundidad del agua en la cual se estaacute perforando bajo los siguientes paraacutemetrosPerforacioacuten en Aguas Someras (0-300) metrosPerforacioacuten en Aguas Profundas (300-1500) metrosPerforacioacuten en Aguas Ultaprofundas (gt1500) metrosLos factores que hay que estudiar antes de perforar Costa Afuera (OffShore) son los siguientes estudio del fondo marino (siacutesmica somera) datos meteoceanograacuteficos (estudios de las propiedades del agua) apoyo logiacutestico (es lo maacutes importante)La clasificacioacuten de las unidades de perforacioacuten Costa Afuera que se utilizan en la actualidad y sus propiedades son

Plataformas FijasPerforan laacuteminas de agua lt200m el costo diario es variable son muy estables mantienen

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Plataformas FijasPerforan laacuteminas de agua lt200m el costo diario es variable son muy estables mantienen

el cabezal seco pueden albergar muacuteltiples pozos e instalaciones de produccioacuten y alojamiento del personal y se pueden quedar en un sitio por mucho tiempo

Jack UpPerforan laacuteminas de agua lt130m el costo diario promedio es de alrededor de 128500 US$ estaacuten equipados con 3 oacute 5 piernas de apoyo que son sumergidas y posee una plataforma elevadiza

Floater Semisumergible

Perforan laacuteminas de agua entre 800-3000m el costo diario promedio es de alrededor de 248802 US$ posee un sistema de posicionamiento anclado o posicionamiento dinaacutemico el cabezal del pozo o BOP es submarino y emplean un compensador de movimiento

Drill Ship Perforan laacuteminas de agua entre 80-3000m el costo diario promedio es de alrededor de 248802 US$ son menos estables que los Semisumergible emplean compensador de movimiento navegan maacutes raacutepido el cabezal es submarino y funcionan a propulsioacuten propia

El 38 de los hidrocarburos producidos se encuentran Costa Afuera y actualmente se producen 28 millones de barriles diarios en el mar y hay 184 unidades activas a nivel mundial Los paiacuteses que estaacuten maacutes adelantados en este tema son Estados Unidos Brasil Noruega Reino Unido Dinamarca Aacutefrica (el Sur) y hoy estaacuten apuntando a esto los asiaacuteticos Petrobras es una de las empresas liacutederes en perforacioacuten OffShore quienes actualmente tienen la mayoriacutea de sus pozos en los campos del mega yacimiento de Brasil sin embrago la empresa que actualmente tiene el reacutecord de perforacioacuten Costa afuera es Chevron Texaco con 3051 m perforados en un pozo exploratorio en Meacutexico no obstante muchas son las empresas que estaacuten uniendo esfuerzos para superar este reacutecord y perforar cada vez maacutes profundo

httpingenieria-de-yacimientoslacomunidadpetroleracom200812perforacin-de-pozos-en-aguas-profundashtml

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Partes 1 2

1

2 Perforacioacuten Horizontal Dirigida

3 Situaciones que requieren el uso de la perforacioacuten direccional

4 Causas que originan la perforacioacuten direccional

5 Herramientas a utilizar en la perforacioacuten direccional

6 Ground Research

7 Detalle de operacioacuten

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Introduccioacuten

Teniendo en cuenta que la tecnologiacutea en las operaciones de perforacioacuten de pozos exploratorios cada diacutea es maacutes avanzada es obligacioacuten estar al tanto de estos avances

Todos los sistemas de perforacioacuten implementados en el mundo deben tener esa herramienta necesaria como lo es la broca

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Cuando en un proyecto de contempla la colocacioacuten de ductos de tuberiacuteas que han de cruzar zonas urbanas de alto traacutensito pistas de aterrizaje con alto traacutefico riacuteos con caudal permanente sin perturbar las operaciones normales puede sernos de gran ayuda el uso de la perforacioacuten horizontal dirigida

La perforacioacuten horizontal dirigida (direccional) permite instalar un ducto por debajo de un obstaacuteculo como un riacuteo o carretera sin perturbar el entorno Al contrario de la teacutecnica de perforacioacuten horizontal la trayectoria curva de una perforacioacuten horizontal dirigida permite hacer pasar el ducto por debajo de obstaacuteculos desde la superficie de manera que no se requiere efectuar ninguna excavacioacuten importante

Es ideal en suelos no pedregosos y bloques (arcilla limo y arena) puede ejecutarse asimismo con casi todo tipo de rocas permite instalar ductos que pueden alcanzar 1200 miliacutemetros de diaacutemetro ofrece la posibilidad de efectuar perforaciones que alcancen hasta

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bull 4 Muacuteltiple pozo con una misma plataforma desde la plataforma se pueden perforar varios pozos para reducir el costo de la construccioacuten de plataformas individuales y minimizar los costos por instalacioacuten de facilidades de produccioacuten

bull

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5 Pozo de alivio es aquel que se perfora para controlar un pozo en erupcioacuten Mediante el pozo se contrarresta las presiones que ocasionaron el reventoacuten

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bull Estabilizador un cuerpo estabilizador es sustentado giratoriamente por el sub estabilizador donde el cuerpo estabilizador permanece sustancialmente estacionario en relacioacuten con el pozo de sondeo a medida que gira la sarta de perforacioacuten Al menos una pala estabilizadora es sustentada por el cuerpo estabilizador siendo la pala estabilizadora extensible radialmente desde el estabilizador para encajarse con la pared lateral del pozo de sondeo Cada pala estabilizadora es extensible y retirable desde el cuerpo estabilizador independientemente de las demaacutes Cada una de las palas va guiada por ranuras de fondo inclinado y desplazada a lo largo del fondo por un motor eleacutectrico Los motores son alimentados por bateriacuteas que se cargan por acoplamiento inductivo con bobinas de carga sustentadas por el sub estabilizador El movimiento de las palas se controla por telemetriacutea desde la superficie o por un sistema mwd (mediciones durante la perforacioacuten)

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Georadar El GPR (Ground Penetrating Radar) es un meacutetodo de prospeccioacuten geofiacutesica basado en la emisioacuten de ondas electromagneacuteticas al subsuelo por medio de una antena transmisora La presencia de heterogeneidades en las propiedades eleacutectricas del terreno provoca que parte de la energiacutea sea reflejada a la superficie y parte se transmita a profundidades superiores El resultado es un perfil continuo de alta resolucioacuten similar a los obtenidos en siacutesmica de reflexioacuten

Sus principales ventajas son la rapidez de toma de datos y la elevada resolucioacuten obtenida en el subsuelo superficial

Aplicaciones middot Localizacioacuten de objetos artificiales y servicios (conducciones de distintas clases cementaciones galeriacuteas ruinas etc)middot Localizacioacuten de objetos naturales (bloques rocosos planos de desliz etc)middot Localizacioacuten del substrato rocoso bajo un relleno o material no cohesivomiddot Reconocimiento de discontinuidades litoloacutegicasmiddot Hidrogeologiacutea permite conocer la situacioacuten del nivel freaacuteticomiddot Fracturacioacuten y alteracioacuten de rocasmiddot Alteraciones en hormigoacuten y asfaltomiddot Localizacioacuten de cavidades y fracturas no visibles

Tomografiacutea eleacutectrica La Tomografiacutea Eleacutectrica o imaacutegenes de resistividad es un meacutetodo de prospeccioacuten geofiacutesica que consiste en la inyeccioacuten de pulsaciones de corriente eleacutectrica continua al terreno a traveacutes de una serie de electrodos A partir del valor de corriente inyectado y el voltaje mesurado se obtiene una resistividad aparente del subsuelo El resultado final seraacute una seccioacuten de resistividades aparente a distintos niveles de profundidad Los contrastos de esta propiedad fiacutesica nos determinaran la deteccioacuten y resolucioacuten del meacutetodo

Aplicaciones middotEstudios geoloacutegicos Potencias estratigraacuteficas localizacioacuten del basamento rocoso continuidades laterales etcmiddot Investigaciones geoteacutecnicasmiddot Investigaciones relacionadas con el aacuterea de la construccioacutenmiddot Deteccioacuten de cavidades y zonas de fracturamiddot Hidrogeologiacutea Exploracioacuten de aguas subterraacuteneasmiddot Estudios medioambientales Cartografiacutea de focos contaminantesmiddot Imaacutegenes de tomografiacutea de sondeo a sondeo y de sondeo a superficiemiddot Investigaciones destinadas a perforaciones horizontales tuneladoras etcmiddot Estudios arqueoloacutegicosmiddot Exploracioacuten de medios marinos Posibilidad de obtener imaacutegenes del subsuelo marino

Detalle de operacioacuten

Antes de nada deberaacuten llevarse a cabo sondeos al igual que un estudio geoteacutecnico completo con el propoacutesito de que podamos evaluar todas las dificultades posibles y determinar la trayectoria de la perforacioacuten En terrenos blandos se utiliza el sistema de lanza equipada con un puntero protegido por puntas de vidia que erosiona el terreno En terrenos especialmente blandos la erosioacuten es realizada directamente por el fluido de perforacioacuten Se emplean distintos punteros con distintas formas distintas geometriacuteas y refuerzos en punta para adaptarse a las necesidades de cada terreno En terrenos duros el sistema para obras que requieren de grandes esfuerzos en la punta de perforacioacuten ya que da mayor potencia en el extremo del varillaje Dicha potencia es transmitida a traveacutes del mismo fluido de perforacioacuten el cual accionando un motor hidraacuteulico permite dar fuerza de rotacioacuten al cabezal del que estaacute provisto El cabezal de perforacioacuten (bit) es especial para cada tipo de roca perforando el terreno de forma progresiva y evitando el martilleo El sistema es simple

Luego del estudio geoloacutegico y definidas la direccioacuten y profundidades de la perforacioacuten se inicia eacutesta con el Ensanche proceso consiste en el desmontaje del cabezal de perforacioacuten utilizado para los trabajos de direccionamiento de la perforacioacuten piloto y en la conexioacuten de un escariador para proceder al ensanche del microtuacutenel hasta el diaacutemetro requerido para la introduccioacuten del tubo de servicioEl ensanche del microtuacutenel se realiza progresivamente es decir no se pasa del diaacutemetro de perforacioacuten piloto directamente al diaacutemetro final sino que se ejecutan unos ensanches intermedios Soldadura El producto a instalar puede ser acero o polietileno adaptando el proceso de perforacioacuten a los radios de giro admisibles seguacuten el material para minimizar las tensiones residuales En ambos casos paralelamente al proceso de perforacioacuten se procede a la preparacioacuten y soldadura de la tuberiacutea Eacutesta se prepara en toda su longitud y se alinea para permitir la introduccioacuten en la perforacioacuten

Eacutesta se conecta inmediatamente detraacutes del escariador (ensanchador) como si se tratara del uacuteltimo de los ensanches de forma que al tirar desde la maacutequina de perforacioacuten el ensanchador agranda o limpia el tuacutenel abierto previamente y simultaacuteneamente se instala el tubo de servicio Una vez la tuberiacutea sale a la cata de entrada eacutesta queda instalada dentro del tuacutenel seguacuten el trazo seguido para la perforacioacuten piloto sin tensiones ni deformaciones Terminada la introduccioacuten de la tuberiacutea se procede a la retirada de todo el equipo de perforacioacuten y a la elaboracioacuten de los informes definitivos Al concluir la obra se entrega un informe completo con fotografiacuteas de la obra una planta y un perfil del trazo final de la instalacioacuten del tubo de servicio

Bibliografiacutea

wwwoilfieldslbcommediaresourcesoilfieldreviewspanish00sum00p20_31pdf

wwwoilfieldslbcommediaresourcesoilfieldreviewspanish03sum03p24_39pdf

wwwoilfieldslbcommediaservicesdrillingsteerablepowerdrive_vortexpdf

httpwwwcatalanadeperforacionscomspindexhtm

El abece del petroacuteleo y del gas

Molina Patricio Trabajo praacutectico para Teacutecnicas Energeacuteticas Perforacioacuten Direccional

Autor

Cohen Lisneydi

Peraza Sudeyse

Arteaga Greidymar

Herrera Jhosmer

Fuentes Adrian

Pinto Libny

Facilitador Jesuacutes Coa

Enviado por

Alcadio

Instituto Universitario de Tecnologiacutea de Administracioacuten Industrial

Extensioacuten Valencia ndash Ampliacioacuten San Joaquiacuten

Valencia enero de 2009

httpesscribdcomdoc23593341PERFORACION-DIRECCIONAL

Perforacion Direccional

HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA

PERFORACION DE POZOS DIRECCIONALES

Herramientas de Desviacioacuten

Mechas

Constituyen la herramienta baacutesica del proceso de perforacioacuten ya que permiten cortar y penetrar las

formaciones En perforacioacuten direccional suelen utilizarse mechas de tamantildeo convencional con uno o dos

chorros de mayor diaacutemetro que el tercero o dos chorros ciegos y uno especial a traveacutes del cual sale el

fluido de perforacioacuten a altas velocidades y la fuerza hidraacuteulica generada erosiona una cavidad en la

formacioacuten lo que permite a la mecha dirigirse en esta direccioacuten Este meacutetodo se utiliza normalmente en

formaciones blandas

Cucharas Deflectoras (Whipstocks)

Son piezas de acero en forma de cuchara con una punta cincelada colocada en el hoyo para iniciar la

desviacioacuten del hoyo Pueden ser de tres tipos

Cucharas removible Consta de una larga cuntildea de acero coacutencava de un lado para sostener y guiar la

sarta de perforacioacuten posee una punta de cincel para evitar el giro y de un tubo portamecha para recuperar

la herramienta

Cuchara de circulacioacuten su instalacioacuten es igual a la anterior pero en este caso el fluido de perforacioacuten

circula por un orificio en el fondo removiendo los ripios

Cuchara permanente tipo revestidor queda permanentemente en el pozo y su principal aplicacioacuten es

desviar a causa de una obstruccioacuten colapso del revestidor o para reingresar a un pozo existente con un pez

Motor de Fondo

Tienen la particularidad de eliminar la rotacioacuten de la tuberiacutea mediante una fuerza de torsioacuten en el

fondo impulsada por el lodo de perforacioacuten Pueden ser

Tipo Turbina es una unidad axial multietapa que demuestra ser muy eficiente y confiable

especialmente en formaciones duras

De Desplazamiento Positivo consta de un motor helicoidal de dos etapas vaacutelvula de descarga conjunto

de bielas conjuntos de cojinetes y ejes

Herramientas de Medicioacuten

Cuando se estaacute perforando un pozo

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