Perforación petrolera

Parte IV: Programa de perforación

Contenido

Introducción Objetivo de la perforación Columna geológica esperada Determinación de gradientes de presión Geometría de pozo Selección del equipo de perforación Selección del fluido de perforación Programa de toma de información Diseño de cementacion

Introducción

El objetivo de la elaboración de un programa para la perforación de un pozo petrolero, responde a la necesidad de contar con una secuencia y calculo de todos los pasos a seguir dentro de las operaciones rutinarias de la perforación, para lo cual desarrollaremos brevemente todos los aspectos que intervendrán para perforar un pozo exitosamente.

Objetivo de la perforación

El objetivo de la perforación estará en función del carácter del pozo pudiendo ser este de carácter:

Exploratorio, Después del análisis de los datos geológicos y de las prospecciones geofísicas se perforan pozos de exploración, en tierra firme o en el mar. Los pozos de este tipo que se perforan en zonas donde no se había encontrado antes petróleo ni gas se denominan pozos experimentales o de cateo. Los pozos donde se encuentra petróleo o gas reciben el nombre de “pozos de descubrimiento”.

Objetivo de la perforación

De avanzada, Una vez que un pozo exploratorio resulta positivo, se perforan alrededor de esté pozos de avanzada para determinar el tamaño y potencial del campo, también delimitan el yacimiento y se encuentran alejados de los pozos de desarrollo.

De desarrollo, Con la información obtenida de los pozos de avanzada se perforan pozos de desarrollo, que se ubican en forma de redes o mallas programadas por el departamento de reservorio para desarrollar el campo en forma eficiente.

Inyectores, Son aquellos en los cuales el gas y agua son inyectados al reservorio con el fin de desplazar al petróleo hacia la superficie.

Columna geológica esperada Después de los trabajos de prospección se realizara un estudio

de la comuna estratigráfica y las formaciones que el pozo atravesara, obviamente estos datos se obtienen por correlación con perforaciones anteriores o por comparación de estructuras regionales.

En Bolivia, los principales sectores hidrocarburiferos están divididos según su ubicación geográfica como ser: Subandino norte, central y sur.

En la región se tienen identificadas tanto trampas estructurales como trampas estratigráficas ubicadas en pliegues simétricos y asimétricos.

Determinación de gradientes de presión Los métodos comunes pueden ser pruebas CIT, LOT y Registros

tomados durante la perforación, aun cuando se cuenten con datos correlativos del mismo campo o campos cercanos con similar configuración estratigráfica.

La presión de formación es aquella a la que se encuentran confinados los fluidos dentro de la formación. También se le conoce como presión de poro.

Las presiones de formación o de poro que se encuentran en un pozo pueden ser normales, anormales (altas) o subnormales (bajas).

Determinación de gradientes de presión

Subnormales Cuando son menores a la normal, es decir, a la presión hidrostática de la columna de fluidos de formación extendida hasta la superficie.

Normales Cuando son iguales a la presión hidrostática ejercida por una columna de fluidos de formación extendida hasta la superficie. El gradiente de presión normal en onshore es 1.07 gr/cm3 (8.91 Ib/gal) 1.00 gr/cm3 (8.33 Ib/gal).

Anormales Cuando son mayores a la presión hidrostática de los fluidos de formación. Las presiones anormales afectan el programa de perforación del pozo en muchos

aspectos, dentro de los cuales se tienen:

La selección del tipo y densidad del lodo. La selección de las profundidades de asentamiento de las tuberías de revestimiento. La planeamiento de las cementaciones.

Además, deberán de considerarse los siguientes problemas que se pueden derivar de las altas presiones:

Brotes y reventones. Pegaduras de la tubería por presión diferencial. Perdidas de circulación.

Geometría de pozoSegún su profundidad:

Pozos Someros, hasta los 2000 m de profundidad. Pozos de Profundidad Media, entre 2000 a 4000 m. Pozos Profundos, de 4000 a 6000 m de profundidad. Pozos Extra profundos, mayores a los 6000 m

Según su trayectoria.

Pozos Verticales: Siguen la trayectoria vertical de superficie hasta el fondo y se encuentran siempre de un cono de tolerancia. También se denominan pozos derechos y su incremento angular puede variar de hasta 1º / 1000 pie este efecto se logra gracias al uso de herramientas de control de desviación.

Geometría de pozo

Pozos Dirigidos, al comienzo de la perforación tienen una trayectoria vertical y a partir de cierta profundidad son dirigidos hacia los objetivos (reservorio).

Pozos de Alivio, son pozos de auxilio a uno que se encuentra descontrolado, consiste en un pozo dirigido que intercepta en su trayectoria al pozo descontrolado con el fin de controlarlo aumentando la presión hidrostática.

Pozos Horizontales, son aquellos que en su trayectoria horizontal ingresan al estrato productor. Para alcanzar esto se debe realizar un pozo dirigido con tramo de incremento angular. Es una técnica que incrementa la producción bajando los costos de explotación.

Selección del equipo de perforación Esto esta en función a la profundidad del pozo lo cual repercutirá directamente

sobre el aspecto económico del trabajo.

Dentro de las opciones practicas podemos mencionar dos aspectos:

1. Tamaño del equipo.

a. Ligero (Pequeño)b. Mediano c. Pesado (Grande)d. X – Pesado (X-Grande)

2. Tipo de sistema de rotación.

a. Mesa Rotaria y vástago. b. Top Drive

Selección del equipo de perforación

A continuación una breve descripción de las partes del equipo de perforación:

Sistema de izaje, durante cada etapa de la perforación, y para las subsecuentes tareas complementarias de esas etapas para introducir en el hoyo la sarta de tubos que reviste la pared del hoyo, la función del sistema izaje es esencial. Meter en el hoyo, sostener en el hoyo o extraer de él tan pesadas cargas de tubos, requiere de un sistema de izaje robusto, con suficiente potencia, aplicación de velocidades adecuadas, freno eficaz y mandos seguros que garanticen la realización de las operaciones sin riesgos para el personal y el equipo.

Selección del equipo de perforación

Sistema de circulación del fluido de perforación, el cual es parte esencial del equipo.

Sistema de rotación, el cual dotara de rotación e impulso a la sarta de perforación.

Sistema de prevención de reventones, el cual ayuda a la circulación de retorno del fluido de perforación y evita los reventones cerrándose sobre cualquier componente de la sarta permitiendo el ahogado del pozo.

Selección del fluido de perforación

Este deberá ser seleccionado según las necesidades del tramo perforado.

Así como las presiones y operaciones a realizarse durante la perforación.

Programa de toma de información

Respondiendo a las necesidades de requerimiento de información, se podrá obtener la información de registros como ser:Registros de formaciónPruebas de formación Información de parámetros de perforación.

Diseño de cementacion

Para asegurar al pozo se cementan las paredes previo revestimiento con cañerías de acero de alta resistencia.

Tanto el tipo de cemento como el numero de cañerías a bajar, la calidad de las mismas y la altura de los anillos de cemento serán determinados por un programa el cual deberá satisfacer las exigencias para asegurar una buena terminación del pozo.

Secuencia de perforación y trabajos complementarios

Drilling Sequence.exe

Gracias por su atención