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Perforaciones IQue es perforar

Perforar es romper el equilibrio entre las fuerzas de la tierra.Al efectuar una perforacin se toman recaudos necesarios para

reestablecer ese equilibrio.

Actividades donde se realizan perforaciones

1-Minera

2-Obtencin de agua subterrnea

3-Industria de hidrocarburos4-Obras civiles

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Historia en la Industria de los hidrocarburos

El primer hecho importante se produjo en St. Luis (EEUU) en1858. Se perfor el 1 pozo a mquina a una profundidad de2197 pies.En 1859 en Pensilvania, se extrajo por primera vez petroleo deun pozo perforado a percusin a una profundidad de 69 pies.

Luego se avanz rpidamente en el desarrollo tecnolgico de laindustria petrolera.

Primero fue el encamisado de pozos con caos de acero (1876),luego la perforacin a percusin. Este equipo fue usado en laArgentina hasta mediados de la dcada del 40

Por el 1900 se haba probado la perforacin rotativa.

Un hecho importante fue en 1933 cuando la firma Hughes

lanz al mercado su reciente diseo del trpano tricono.En nuestro pas los descubrimientos de Comodoro Rivadavia(1915) y Plaza Huincul (1918) se realizaron con mquinas apercusin (fabricadas en el pas)

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Perforacin de pozos petroleros

En la perforacin de pozos petroleros, la etapa de perforacin se

inicia:

1- acondicionando el terreno mediante la construccin de"planchadas"

2- acondicionando y construyendo los caminos de acceso,puesto que el equipo de perforacin moviliza herramientas yvehculos voluminosos y pesados.

Tipos de pozos

1-los primeros pozos son de carcter exploratorio, stos serealizan con el fin de localizar las zonas donde se encuentrahidrocarburo (petrleo y gas),

2-posteriormente vendrn los pozos de desarrollo (para laexplotacin del hidrocarburo descubierto).

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La perforacin de un pozo petrolero consiste:

1- hacer un agujero en la tierra atravesando todas las capas

superiores a la de inters, incluso se atravesar esta.

2- alcanzada la profundidad programada, ser perfilado el pozo,midiendo los parmetros geofsicos de la roca perforada.

3- Interpretados los perfiles, correlacionando estos con ladescripcin geolgica del pozo y pozos adyacentes, de resultarde inters, se decidir entubarlo.

4- luego se entuba el pozo perforado, esto es bajar una caerade acero a modo de camisa dentro de l. Esta caera se bajara

hasta cubrir todas las capas o zonas de inters.

5- entubado el pozo, la operacin siguiente consiste encementar la caera de entubacin a la pared del pozo.

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Terminacin

Para poner el pozo en explotacin, habr que agujerear la caeray el cemento, para vincular las distintas capas con la caera delpozo. Esto se realiza a travs de una nueva etapa denominadaterminacin

Para realizar esta nueva etapa, o sea la terminacin del pozo, sedeber desmontar el equipo de perforacin. A partir de aququedar el pozo en frage de cemento (mnimo 72 horas). No serealiza ninguna operacin en el pozo, par evitar que se despegue la

caera del cemento.

Generalmente las operaciones de terminacin se realizan con unequipo de menor capacidad que el empleado en la perforacin.

Aprovechado el frague se desmonta y se monta el otro.

Constitutivamente ambos equipos son similares, contando con losmismos elementos, son diferentes en el tamao (capacidadestructural, potencia etc.)

La terminacin consiste bsicamente en poner en produccin el

pozo

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Diseo de Pozos

Todo pozo con fines petrolero deber ser diseado de acuerdo acriterios Standard, el cual se basa en la experiencia y en laseguridad. Un diseo clsico es:

1- perforacin de un tramo corto de pozo con trpano de grandimetro, entre 17 y 30, entubado y cementado hasta lasuperficie. Este tramo se conoce como perforacin de la caeragua.

2- perforacin de un 2

tramo de pozo con un dimetro de trpanointermedio entre el anterior y el final. Este tramo ser entubado y lacaera podr ser cementada hasta la superficie o bien un tramodel pozo. Se lo conoce como tramo de la caera intermedia.

En casos de pozos muy profundos se podrn colocar mas de unacaera intermedia. Esta caera generalmente va cementada un

tramo, del extremo inferior.3- tramo final del pozo. Es perforado con un trpano de dimetro talque pase por la caera intermedia pero que a su vez permitaentubar y cementar la respectiva caera. Generalmente sedenomina caera de aislacin. Junto con la cementacin aislartodas las capas de inters entre s. A veces las caeras

intermedias pueden aislar alguna capa de inters.

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Pozos verticales y pozos desviados

Pozo vertical

El pozo se deber perforar lo mas a plomo posible. Paraque el pozo resulte vertical se requiere de un especialcuidado durante la perforacin.

Pozo desviado

No difiere demasiado de la perforacin vertical. La tcnicapara perforar pozos desviados se la conoce como

perforacin dirigida o perforacin direccional controlada.Se emplean herramientas tanto de perforacin como demedicin mas sofisticadas. Adems los controles de ladireccin del pozo se hacen permanentemente.

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La perforacin se realiza dirigida cuando:

1- para superar inconvenientes geogrficos: ros, cerros, etc.

2- para alcanzar entrampamientos de hidrocarburos ubicadosdebajo de una falla o debajo de la cabeza de un domo salino.

3- perforacin costera

4- perforacin costa afuera (off shore)

5- control de surgencias completamente descontroladas.Tambin puede ser el caso cuando ha quedado parte de lacolumna de perforacin perdida y en condicin irrecuperable.

A esta operacin se recurre solamente cuando el tope de lapesca es profundo ya que sino resulta mas econmico perforarun pozo nuevo, puesto que la operacin de desviar un pozo escostosa y a veces difcil de realizar.

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Ubicacin del pozo

La primera etapa de la ubicacin del pozo la definen losgelogos. Despus de designado el lugar a perforar, los

ingenieros de la especialidad planifican los pasos operativos.

Los factores mas influyentes en la planificacin de la perforacinson:

1-Si ser exploratorio o de explotacin2- El tipo de superficie donde se va a trabajar, ya sea continental(en tierra firme) o bien costa afuera (off shore)

3- el transporte del equipo y materiales

4- la clase de energa disponible y su costo. Energa elctrica opropulsin por motores diesel.

5- abastecimiento seguro del agua, que no siempre es cercano

6- profundidad final de pozo, dato elaborado por geologa

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La eleccin del equipo

El equipo se elige en funcin de la profundidad final a alcanzar.La longitud de columna perforadora es igual a la profundidad del

pozo. (tambin el peso de la columna depender de la longitud)

Para poder soportar el peso de la columna el equipo debertener suficiente robustez en su estructura y adems unapotencia coherente para poderla sacar del pozo.

Las compaas contratistas de perforacin cuentan casi siemprecon una gama de equipos, los cuales podrn cubrir lasnecesidades de los operadores.

Existen equipos para perforar mas de 10.000 metros. Un equipo

para 1200 metros tiene una estructura para soportar 100 tn yuna potencia en el cuadro de maniobras (malacate) de 350 hp.Un equipo para 4000 metros debe soportar cargas de 350 tn ysu potencia rondar los 2500 hp.

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La eleccin del equipo

Es obvio que un pozo de 1200 metros se puede perforar con unequipo para 4000 metros, pero los costos de transporte,

combustible y mantenimiento sern los de un pozo de 4000metros.

Por lo tanto elegir un equipo para perforar un pozo determinado,es elegir los componentes lo mas ajustado posible, estos son:

1- capacidad estructural (torre y subestructura)

2- potencia del malacate

3- potencia de las bombas de inyeccin

4- capacidad de las piletas.

Todos estos componentes del equipo son parmetros dediseo.

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Mtodos de perforacin

Perforacin a percusin: Fue el primer mtodo de perforacinque se utiliz, para los terrenos ms blandos se utilizaba una

cuchara.

El equipo contaba de una torre generalmente de madera que seconstrua en el lugar y un malacate que le transmita elmovimiento a la herramienta perforadora llamada cuchara paraterrenos blandos. (Cao con retencin).

Para terrenos ms duros se usaba un punzn que rompa laroca y luego esos detritos eran sacados por una cuchara, lo quenos obligaba a hacer dos carreras para perforar el volumen queera capaz de extraer el volumen de la cuchara.

Este mtodo fue usado durante mucho tiempo por lo que laperforacin estaba limitada a unos pocos cientos de metros.

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Mtodos de perforacin

Perforacin rotary: Ante la necesidad de perforar a mayorprofundidad y con los serios inconvenientes econmicos del

sistema a percusin se empez a utilizar un mtodo (perforacinrotary) rotatorio.

El equipo cambi, el equipo estaba formado por una estructurade acero con una torre y el malacate, que por medio de un cablede acero, le transmite el movimiento longitudinal a laherramienta y tiene a su vez una mesa rotatoria que le transmite

el movimiento rotatorio al trpano.Los primeros trpanos utilizados eran trpanos de arrastre, quetenan cuchillas de Carbono Tungsteno en la parte inferior, quepor el efecto del peso se enterraban en el terreno que eracortado debido al movimiento de rotacin transmitido desde lamesa a travs de la barra de sondeo y los portamechas.

Evidentemente stos trpanos, por su forma de trabajo tenanuna eficiencia de 100% si no se cortaba el sondeo, o se parabanlos motores, o se rompa el trpano debido al esfuerzo deTorque generado por el trabajo.

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Mtodos de perforacin

Perforacin rotary: Debido a los esfuerzos de Torque era muycomn los inconvenientes provocados por la rotura de la

columna perforadora a consecuencia de altos torques.Este inconveniente se crey solucionado cuando se comenz amedir el torque en la columna perforadora. Lamentablemente elmismo torque no tiene el mismo efecto en columnas de distintalongitud (bsicamente debido a la amortiguacin elstica), por loque al aumentar las profundidades los inconvenientes volvan a

aparecer.

Luego apareci el trpano tricono inventado pro Howard Hughesque consiste en conos que giran en ejes.

Estos trpanos tienen la posibilidad de que la estructura de corterote sin cortar por lo que disminuyendo el rendimiento de cortede la hta. aumenta la seguridad debido a que por la posibilidadde rozamiento protegemos la columna ante los efectos detorque elevados.

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Mtodos de perforacin

Limpieza de los recortes de perforacin: El trabajo que hacala cuchara, de limpieza en el mtodo de percusin, en el mtodo

de rotacin lo realiza la inyeccin o lodo de perforacin.Este lquido se lo inyecta continuamente mientras se perfora pormedio de bombas adecuadas y su misin principal es arrastrarlos recortes del trpano a superficie.

Una de las formas de restituir el equilibrio es el lodo (la densidad)y mantenerlo, tener la sustentacin necesaria para evitar eldecantamiento de estos recortes cuando se para la bomba paraagregar una barra a la columna. Obviamente que la inyeccintiene muchas otras funciones.

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Mtodos de perforacin

Existen 3 tipos de perforacin:

1)Perforacin a percusin: Fue la

Primera. Se perforaba a golpes(para terrenos blandos)

Haba dos tipos de herramientas para tierras blandas, unido a uncable se utilizaba la cuchara (era un cao que una punta de filo)

Se agregaba portamecha si el terreno se pona duro.

balancin

cable

cuchara

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2) Perforacin a Rotacin(Rotary): aparece el trpano y launin de ste con un cao

Unido por caos, circula los fluidos.

Los 1 trpanos: eran Trpanos dearrastre: Al principio tenia cuchilla fijay giraba el trpano.

carburo de tungstenocuchilla de

carburo de tungsteno

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Mtodos de perforacin

Rotary

Aparece un fotgrafo HowardHughes: realiza la estructura decorte rotary y entoncesaparecen los trpanos de cono.

Si es que no corta, salta y sigue.

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Mtodos de perforacin

Perforacin equipos mixtos:

En realidad es un equipo rotary, en algunas circunstancias trabajana percusin o rotacin y a percusin. Perfora y entuba a la vez.