HISTORIA Y EVOLUCION DE LA PERFORACION

HISTORIA Y EVOLUCION DE LA PERFORACIONUna vez que los gelogos y geofsicos han determinado una zona con un posible potencial de acumulacin de petrleo, se procede a perforar. La perforacin es la nica forma de comprobar la presencia de hidrocarburos.

En 1859, la industria petrolera comienza a usar el mtodo a percusin o a cable para las labores de perforacin, lo que permiti un gran desarrollo a muy corto plazo pese a lo poco efectivo del mtodo.

A medida que la actividad fue amplindose fueron mejorndose los mtodos de percusin hasta que en el ao

1901 A.F. Lucas perfora el primer pozo utilizando el mtodo rotativo en el campo Spindletop -Texas.

La perforacin representa entre el 15 y 40 % de los costos de desarrollo de los yacimientos en el mar; y hasta un 80% en tierra. Una de las maneras mas efectivas para disminuir los costos de la perforacin de pozos exploratorios o de produccin es reducir el dimetro del mismo , lo cual puede llegar a reducir los costos hasta un 50%.

Perforacin: Es la accin de perforar a agujerear algo, atravesndolo y avanzando. La maquina que se utiliza para perforar se denomina Perforadora.Perforacin a Percusin: Este mtodo fue usado hasta la primera dcada del siglo pasado; consista en perforar rocas a poca profundidad no muy duras. Este sistema estaba compuesto por un balancn conectado a una biela, la cual le imparte un movimiento vertical de percusin (sube y baja).

Perforacin Rotativa: En este mtodo la mecha se hace girar al extremo de una sarta de tubera . Efectundose la perforacin a medida que la mecha va girando contra la roca en el fondo.

Planta de Fuerza Motriz : Se encarga de suministrar la energa necesaria para realizar la perforacin. Esta va

Conectada al malacate mediante una biela o una cadena.

Sistema de izaje : Permite meter, extraer o sostener la tubera en el hoyo. Esta compuesto por la cabria, la polea fija, guayas, el bloque viajero, ganchos, el elevador y el malacate.

Malacate: Es el centro de control de potencia del equipo. Su principal componente es el tambor de levantamiento donde se enrolla el cable de perforacin.

Cable de Perforacin: Devanado y enrollado en el carrete del malacate , enlaza el cuadernal de poleas fijas ubicado en la cornisa de la cabria y l cuadernal del bloque viajero.

La Cabria: Es una estructura generalmente metlica de forma piramidal truncada que va de 30 a 40 metros de alto.

Kelly : Es un eje que lleva un buje especial que acopla en la mesa rotatoria y por medio de este buje la mesa rotatoria le imparte rotacin.

Sarta de Perforacin: Es una columna de tubos de acero de 10 metros de longitud cada uno, de fabricacin y especificaciones especiales, en cuyo extremo inferior va enroscado para tener capacidad para soportar esfuerzos Superiores.

Polea Viajera: Tiene doble funcin, soportar la columna de peroracin y sacar y meter la tubera de perforacin. Eventualmente tambin se usa para armar y bajar una columna de tubera de revestimiento

Sistema Rotatorio : Es por medio de este que se va hacer el hoyo hasta la profundidad donde se estima se encuentre el yacimiento petrolfero. En si, el sistema se compone de la mesa rotatoria o colisa, la junta giratoria, la junta kelly, la sarta de perforacin y la mecha.

Mesa rotatoria o colisa: Es un mecanismo rotatorio fuerte y resistente que transmite el movimiento rotacional a la

sarta de perforacin y al kelly, permitindole que se mueva verticalmente a travs de la misma.

Junta rotatoria: Cuelga del gancho del bloque viajero, conectada a la parte superior de la vlvula del cuadrante

permitiendo que el cuadrante y la sarta giren libremente.

Barrena : Es la unidad que horada las rocas permitiendo la perforacin y esta constituido de forma tal que permite la circulacion del fluido de perforacin.

Sistema de circulacin : Es parte esencial del fluido o lodo de perforacin. Este sistema consiste de las bombas de barro, las mangueras , los tanques y lagunas de barro, la unin giratoria , la tubera y los cedazos vibradores y centrfugos.Relacin de Mtodos de Perforacin con otras Unidades curriculares

Geologa Estructural

Estratigrafa

Sedimentologia

Geologa Histrica

Geotecnia

Diseo de Minas

Perforacin a PercusinLa industria petrolera comenz en 1859 utilizando el mtodo de perforacin a percusin, llamado tambin a cable. Para desmenuzar las formaciones se utilizo una barra de configuracin, dimetro y peso adecuado, sobre la cual se enrosca una seccin adicional metlica fuerte para darle mas peso , rigidez y estabilidad.

Por encima de esta pieza se enrosca un percutor eslabonado Para hacer efectivo el momento de impacto (altura x peso) De la barra contra la roca. Al tope del percutor va conectado el cable de perforacin. Las herramientas se hacen subir una cierta distancia para luego dejarlas caer libremente y violentamente sobre el fondo del hoyo. Esta accin repetitiva desmenuza la roca y ahonda el hoyo.

Ventajas de perforacin a percusin:

Domin hasta la primera dcada del siglo XX

_ Fue considerado uno de los mtodos mas efectivos para perforar a profundidades someras en formaciones duras.

_ Permite tomar muestras grandes y fidedignas de la roca desmenuzada del fondo del hoyo.

_ La perforacin en seco no perjudica las caractersticas de la roca expuesta en la pared del hoyo.

_ Fue muy econmica

Desventajas de perforacin de percusin:

_ Es lenta cuando se trata de rocas muy duras y en formaciones blandas la efectividad de la barra disminuye considerablemente.

_ La circularidad del hoyo no es lisa por la falta de control sobre el giro de la barra al caer al fondo.

_ Aunque la fuerza con que la barra golpea el fondo es poderosa, hay que tomar en cuenta que la gran cantidad de material desmenuzado en el fondo del hoyo disminuye la efectividad del golpeteo y reduce el avance de la perforacin. Si el hoyo no es achicado oportunamente y se continuagolpeando el material ya desmenuzado lo que se esta haciendo es volver polvillo ese material.

_Como se perfora en seco, el mtodo no ofrece sostn para la pared del hoyo y mucho menos proteccin contra las formaciones.

ReflexinNo obstante todo lo que positiva o negativamente se diga sobre el mtodo de perforacin a percusin, la realidad es que por mas de setenta aos fue utilizado provechosamente por la industria petrolera.

Perforacin Rotatoria

La perforacin rotatoria se utilizo por primera vez en 1901, en el campo Spindletop, cerca de Beaumont, Texas, descubierto por el capitn Anthony F. Lucas pionero de la industria como explorador y sobresaliente ingeniero de minas y de ingeniero petrolero. Las innovaciones mas marcadas fueron: el sistema de izaje, el sistema de circulacin del fluido de perforacin y los elementos componentes de la sarta de perforacinSeleccin del rea a perforar El rea escogida para perforar es producto de los estudios geolgicos y/o geofsicos hechos anticipadamente. La intencin primordial de estos estudios es evaluar las excelentes, buenas, regulares o negativas perspectivas de las condiciones geolgicas del subsuelo para emprender o no con el taladro la verificacin de nuevos campos petrolferos comerciales.

Componentes del taladro de perforacin_ La planta de fuerza motriz

_ El sistema de izaje

_ El sistema rotatorio

_ La sarta de perforacin

_ El sistema de circulacin de fluidos de perforacin

La mesa rotatoria o colisa Va instalada en el centro del piso de la cabria. Descansa sobre una base muy fuerte, constituida por vigas de acero que conforman el armazn del piso, reforzado con puntales adicionales.Funciones de la colisa:-Impartir el movimiento rotatorio a la sarta de

perforacion.

-Sostener todo el peso de la sarta de perforacin

Mientras se le enrosca otro tubo para seguir ahondando ,el hoyo, o sostener el peso de la sarta cuando sea necesario para desenroscar toda la sarta een parejas o triples para sacarla todas del hoyo.

La sarta de perforacinEs una columna de tubos de acero, de fabricacin y especificaciones especiales, en cuyo extremo inferior

va enroscada la sarta de las barrenas y en el extremo de esta enroscada la barrena , pieza tambin de fabricacin especiales, que corta los estratos geolgicos para hacer el hoyo que llegara al yacimiento petrolfero.

Aplicaciones de la Perforacin Rotatoria

El hoyo o pozo vertical

El pozo direccional

Perforacin horizontal

Ventajas de la Perforacin Rotatoria_ El pozo se mantiene lleno de fluido de perforacin.

_ El mtodo se adapta bien para perforar formaciones del alta presin.

_ La velocidad de penetracin es mucho mayor que la obtenida mediante las otras tcnicas de que se dispone actualmente.

Desventajas de la Perforacin Rotatoria

_ Para reemplazar la mecha hay que extraer toda la tubera.

_ La mayora de los fluidos de perforacin usados, producen ,ciertos efectos perjudiciales en la productividad de las arenas petrolferas.

Equipos de Perforacin Pueden ser para:

Operaciones terrestres.

Operaciones en pantano.

Operaciones en aguas someras, medianas y profundas.