Perforación vertical, horizontal y direccional controlada. ¿Te gusta este artículo? Compártelo

En el pasado, la perforación direccional se utilizó para solucionar problemas

relacionados con herramientas o equipos dejadas dentro del hoyo, mantener la verticalidad del

pozo o para la perforación de un pozo de alivio para contrarrestar la presión de fondo en un

reventón.

En la actualidad, la perforación de pozos de hidrocarburos ha logrado grandes progresos:

1. Desarrollado nuevas técnicas (muy avanzadas).

2. Diseñado y mejorado herramientas y taladros especiales.

La perforación direccional controlada es la ciencia que se ocupa de la desviación de un hoyo a

lo largo de un rumbo planificado, hacia un objetivo subterráneo localizado a una distancia

horizontal dada desde un punto directamente debajo del centro de la mesa rotatoria de un

taladro de perforación.

No es fácil mantener el hoyo en rigurosa verticalidad desde la superficie hasta la profundidad

final, mientras más profundo esté el yacimiento petrolífero, más control exigirá la trayectoria de

la mecha para mantener el hoyo recto. Esta verticalidad se ve afectada por factores

mecánicos y geológicos.

Factores Mecánicos:

−Características, diámetros y pesos de la sarta de perforación.

−Tipo de mecha.

−Velocidad de rotación de la sarta.

−Peso sobre la mecha.

−Tipo y propiedades del fluido de perforación.

−La hidráulica para garantizar la limpieza del fondo del hoyo y el transporte del ripio hasta la

superficie.

Factores Geológicos:

−Tienen que ver con la clase y constitución del material de las rocas, grado de dureza; el

buzamiento o inclinación.

Por tanto, es necesario verificar cada cierto tiempo y a intervalos determinados la verticalidad

convencional del hoyo, mediante registros y análisis de los factores mencionados. En la

práctica se acepta una cierta desviación del hoyo. Desde los comienzos de la perforación

rotatoria se ha tolerado que un hoyo es razonable y convencionalmente vertical cuando su

trayectoria no rebasa los límites del perímetro de un cilindro imaginario, que se extiende desde

la superficie hasta la profundidad total y cuyo radio, desde el centro de la mesa rotatoria, toca

las cuatro patas de la cabria.

Perforaciòn vertical.

De las experiencias derivadas de la desviación fortuita del hoyo durante la perforación

rotatoria normal, nació, progresó y se perfeccionó la tecnología de controlar intencionalmente

el grado de inclinación, el rumbo y el desplazamiento lateral para llegar al objetivo

seleccionado. Durante el proceso de desviación se realiza la verificación y el control de la

trayectoria del hoyo mediante la utilización de instrumentos y/o registros directos electrónicos

que al instante relacionan el comportamiento de cada uno de los factores que influyen y

permiten la desviación del hoyo.

La perforación direccional es el proceso de direccionar el pozo a lo largo de una trayectoria a

un objetivo predeterminado. El control de la desviación es el proceso de mantener el pozo con

unos límites preestablecidos relacionados al ángulo de inclinación y azimuth.

Perforacion direccional

Perforar en localizaciones inaccesibles: son aquellas áreas donde se encuentra algún tipo de

instalación, edificación, comunidades, zonas urbanas o por condiciones naturales (lagunas,

ríos, montañas, etc). Ejemplo: Costa Oriental del Lago.

Causas que originan la perforacion direccional

· Evitar perforar domos de sal: cuando el yacimiento a explotar se encuentra entrampado baja

la fachada de un domo salino y por razones operacionales no se desee atravesar.

· Perforar múltiples pozos desde una misma plataforma o macolla: desde una misma

plataforma o macolla se pueden perforar varios pozos y reducir costos operacionales y de

instalaciones de facilidades de producción. Ejemplos: perforaciones costa afuera y en

macollas en la Faja Petrolífera del Orinoco.

· Perforar pozos de alivio: es aquel pozo perforado para controlar un pozo en reventón y las

operaciones para clausurar el pozo desde superficie se hacen muy difíciles. La idea es

contrarrestar las presiones que ocasionaron el reventón.

· Desviación de un hoyo perforado originalmente (Side Track): es el caso de un pozo, en

proceso de perforación, que no marcha según la trayectoria programada, bien sea por

problemas de operaciones o fenómenos inherentes a las formaciones atravesadas. Ejemplo:

no pudo recuperar pez en el hoyo, etc.

· Realizar control de desviación: ocurre esencialmente en pozos verticales en lo que se

atraviesan fallas, la cuales ocasionan una desviación natural de la trayectoria.

· Desarrollo múltiple del yacimiento: cuando se desea drenar más rápidamente el yacimiento y

aprovechar más eficazmente el espesor de los yacimientos. Ejemplo: pozos horizontales y

multilaterales.

· Razones Económicas: perforar en el continente es más barato que perforar costa afuera.

Conceptos basicos de la perforación direccional.

· Profundidad Medida (MD): es la distancia o longitud del hoyo. Representa la distancia de la

trayectoria del pozo o la medición de la tubería en el hoyo.

· Profundidad Vertical Verdadera (“True Vertical Depth”): es la proyección de la

profundidad medida en la vertical. Representa la distancia vertical de cualquier punto del hoyo

al sistema de referencia.

· Desvío: es la distancia horizontal de cualquier punto del hoyo al eje vertical de referencia,

también se le conoce como desplazamiento o desviación horizontal.

· Punto de arranque (“Kickoff Point, KOP”): es la profundidad del hoyo en la cual se coloca

la herramienta de deflexión inicial y se comienza el desvío.

· Ángulo de inclinación: es el ángulo formado del pozo con respecto a la vertical.

· Tasa de incremento o disminución de ángulo: es la cantidad de grados por unidad de

longitud necesarios para incrementar o disminuir el ángulo.

· Dirección u orientación: ángulo fuera del Norte o Sur (hacia el Este u Oeste), que muestra

la orientación y el desplazamiento.

· Azimuth: ángulo desde el Norte, en dirección de las agujas del reloj, de la desviación del

hoyo.

· Sección aumentada: sección del hoyo, después del KOP, donde el ángulo de inclinación

aumenta.

· Sección tangencial: sección del hoyo donde el ángulo de inclinación y dirección

permanecen constante.

· Sección de descenso: sección del hoyo donde el ángulo de inclinación disminuye.

· Giro: es el movimiento necesario desde la superficie para obtener un cambio de dirección u

orientación.

· Registro: es la medición por medio de instrumentos, del ángulo de inclinación y dirección en

cierto punto del hoyo.

· Coordenadas: son las distancias en las direcciones N-S y E-O de un punto dado.

· Rumbo: es la intersección entre el estrato y un plano horizontal, medido desde el plano N-S.

· Buzamiento: es el ángulo entre el plano de estratificación de la formación y el plano

horizontal, medido en un plano perpendicular al rumbo.

· “ Pata de Perro”: cualquier cambio severo de ángulo y trayectoria del pozo.

· Severidad de “Pata de Perro”: es la tasa de cambio del ángulo entre dos secciones,

expresado en grados por unidad de longitud.Objetivo (Target): es un punto fijo del subsuelo

que corresponde a la formación que debe ser penetrada por el pozo.

Referencias bibliograficas:

Clases de pozos I

Profesora: Fanny Sanchez.

Tecnología Precisa, Perforación Multilateral, Pozos Horizontales

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La utilización de esta técnica es definir un pozo multilateral como aquel que a partir de

una misma boca de pozo se accede con dos o más ramas, a uno o varios horizontes

productivos. Hasta la fecha no se ha encontrado una manera de clasificar al tipo de

pozo multilateral, ya que la forma y variedad está solo limitada a nuestra imaginación

y a las características de nuestros reservorios.

Así podemos tener:

. Vertical y horizontal al mismo reservorio.

· Vertical y horizontal a distintos reservorios.

· Dos o más dirigidos al mismo o distinto horizonte productivo.

· Horizontal con dos o más ramas.

· Vertical y varios horizontales a distintos reservorios.

· La estrutura final de un pozo multilateral será función del yacimiento y de

los recursos tecnológicos disponibles.

Ventajas Técnico-Económicas

Los primeros pozos múltiples fueron perforados en u.r.s.s. en la década del 50. En

1995, a raíz de la proliferación de los pozos y del estancamiento del precio del crudo,

las empresas petroleras se vieron en la necesidad de extraer más petróleo por pozo.

En este sentido los pozos horizontales pueden producir de 3 a 5 veces más que los

pozos verticales en la misma área, en casos especiales pueden llegar, como máximo,

a producir hasta 20 veces más que los pozos verticales. Es ahí donde se produce el

auge de esta nueva tecnología.

En general, los pozos horizontales tienen un costo de 1,2 a 2,5 veces más que los

pozos verticales en el mismo área; por ello, en muchas zonas se recurre a la

reterminación de pozos verticales como pozos horizontales puesto que ello implica

una reducción de costo del 12 hasta el 56 % por metro, si lo comparamos con un

nuevo pozo horizontal.

Entre las ventajas:

La utilización de pozos horizontales han incrementado las reservas probadas.

Utilidad

· Los pozos ramificados son útiles por las siguientes razones:Son muy rentables para

la producción de horizontes múltiples delgados, ya que los recintos hacen las veces

de fracturas mecánicas extensas.

· En yacimientos donde hay un solo horizonte productor de gran espesor y con gran

anisotropía vertical.

· En yacimientos donde el gradiente de fractura vertical es mayor que el horizontal y la

fractura se genera horizontalmente.

· En pozos offshore donde el traslado de una plataforma es muy significativo en el

costo total del pozo.

· En yacimientos marginales donde es imperativo reducir los costos de producción y

workover.

· Con 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 líneas de transporte, menos

caminos, etc.).

· También se reducen costos de horas de equipo, cañerías, instrumental, supervisión,

etc.

Grados de complejidad generalmente las empresas productoras de petróleo requieren 3 condiciones ideales de este tipo de tecnologías:

1) Conectividad del recinto principal con cada uno de los ramales.

2) Posibilidad de reingresar a los ramales en forma selectiva.

3) Sello hidráulico 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 así que nacen los distintos grados de complejidad para los ml, a los que podemos dividir en 5 niveles:

· Pozo principal y laterales abiertos.

· Pozo principal entubado y laterales abiertos.

· Pozo principal entubado y cementado.

· Laterales entubados pero no cementados.

· Pozo principal y laterales entubados con sello hidráulico en las uniones a través de

cementación.

Integridad de presión en la unión llevada a cabo:

· Por la terminación.

· Por el casing.

Herramientas Especiales

Cuando se realizan este tipo de pozos existen herramientas cuyo uso es casi una

constante, y ellas son:

· Cuñas desviadoras: pueden ser permanentes o recuperables y se las utiliza para

desviar los pozos hacia el objetivo previsto fijándolas de la cañería madre. Existen

también cuñas para pozo abierto, aunque estas no son recuperables.

· Packers Inflables: generalmente se utilizan para colgar cañerías en pozo abierto y/o

aislar alguna zona.

De la calidad de los procedimientos para satisfacer estos requerimientos dependerá

elcomportamiento futuro del pozo para producir el máximo potencial establecido por

la ingeniería de reservorios.