métodos de perforación

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Métodos de perforación: Método a percusión Equipo de perforación: Los siguientes son los principales elementos que forman parte del equipo de perforación: Torre de perforación: Es la estructura de metal que soporta todo el peso del equipo y sostiene las poleas que bajan y suben el trépano. Trépano: Es la herramienta que realiza la perforación y la apertura del pozo. Es de acero con bordes cortantes y puede pesar hasta 1500 Kgr. Barra maestra: Está unida al trépano y aumenta su peso. Poleas: Son las que permiten levantar el peso de la "sarta" con poco esfuerzo. Balancín: Imprime un movimientoalternativo de ascenso y descenso a la barra maestra. Motor: Es la unidad que imprime toda la fuerza motriz necesaria en el equipo. Cuchara: Es la herramienta con la que se extrae todo el material disgregado. El trépano va disgregando poco a poco las diversas capas de terreno que encuentra. Sus formas y dimensiones dependen de la naturaleza del terreno. Éste está unido a una barra maestra que sostiene con un cable de acero conectado a un balancín, que es accionado por un motor. El cable del trépano pasa sobre poleas soportadas por la torre de metal. Periódicamente se retira el trépano para extraer los materiales o detritos, con una herramienta llamada cuchara. Por su lentitud, actualmente ha caído en desuso, empleándose únicamente en pozos poco profundos. Método a rotación: Equipo de perforación: Los principales elementos que conforman un equipo de perforación, y sus funciones, son los siguientes: Torre de perforación: Es una estructura metálica en la que se concentra prácticamente todo el trabajo de perforación. Su altura oscila entre los treinta y cincuenta metros, y es capaz de soportar hasta 50 toneladas. Tubería de perforación (tubing): Son los tubos de acero que se van uniendo a medida que avanza la perforación.

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Page 1: Métodos de perforación

Métodos de perforación:

Método a percusión

Equipo de perforación: Los siguientes son los principales elementos que forman parte del equipo de perforación:

Torre de perforación: Es la estructura de metal que soporta todo el peso del equipo y sostiene las poleas que bajan y suben el trépano.

Trépano: Es la herramienta que realiza la perforación y la apertura del pozo. Es de acero con bordes cortantes y puede pesar hasta 1500 Kgr.

Barra maestra: Está unida al trépano y aumenta su peso. Poleas: Son las que permiten levantar el peso de la "sarta" con poco

esfuerzo. Balancín: Imprime un movimientoalternativo de ascenso y descenso a la

barra maestra. Motor: Es la unidad que imprime toda la fuerza motriz necesaria en el

equipo. Cuchara: Es la herramienta con la que se extrae todo el material

disgregado.

El trépano va disgregando poco a poco las diversas capas de terreno que encuentra. Sus formas y dimensiones dependen de la naturaleza del terreno. Éste está unido a una barra maestra que sostiene con un cable de acero conectado a un balancín, que es accionado por un motor. El cable del trépano pasa sobre poleas soportadas por la torre de metal. Periódicamente se retira el trépano para extraer los materiales o detritos, con una herramienta llamada cuchara.

Por su lentitud, actualmente ha caído en desuso, empleándose únicamente en pozos poco profundos.

Método a rotación:

Equipo de perforación: Los principales elementos que conforman un equipo de perforación, y sus funciones, son los siguientes:

Torre de perforación: Es una estructura metálica en la que se concentra prácticamente todo el trabajo de perforación. Su altura oscila entre los treinta y cincuenta metros, y es capaz de soportar hasta 50 toneladas.

Tubería de perforación (tubing): Son los tubos de acero que se van uniendo a medida que avanza la perforación.

Trépano: Son los que perforan el subsuelo y permiten la apertura del pozo. Son huecos y suelen estar formados por tres ruedas cónicas con diente de acero endurecido.

Aparejos: Es la unidad que enrolla y desenrolla el cable de acero con el cual se baja y se levanta la "sarta" de perforación y soporta el peso de la misma.

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Sistemas de lodos: Es el que prepara, almacena, bombea, inyecta y circula permanentemente un lodo de inyección que cumple varios objetivos: lubrica al trépano, sostiene las paredes del pozo y saca a la superficie el material sólido que se va perforando. El lodo esta formado por una suspensión acuosa de una arcilla especial, la bentonita. Sistema de cementación: Es el que prepara e inyecta un cemento especial

con el cual se pegan a las paredes del pozo, tubos de acero que componen el revestimiento del mismo. Esto se llama entubamiento (casing).

Motores: Es el conjunto de unidades que imprimen la fuerza motriz que requiere todo el proceso de perforación.

La mayoría de los pozos petrolíferos se perforan con el método rotatorio. En este método, el trépano, animado de movimiento de rotación, recorta el terreno, en lugar de disgregarlo por percusión.

El trépano se atornilla a una serie de tubos 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 transmisión a cadena con los motores del cuadro de maniobras.

La mesa rotativa tiene en el centro un agujero cuadrado (para evitar que el vástago de perforación se deslice), por el cual pasa una columna de perforación de la misma sección, que desciende conforme avanza el trépano.

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

Se inicia la perforación con el movimiento de la mesa rotativa hasta que resulte necesario el agregado de nuevas barras de sondeo, que se enroscan a la primera. Estas barras miden aproximadamente 9 metros (33pies).

La operación se repite todas las veces necesarias.

Los esquistos son arrastrados hasta la superficie mediante el bombeo de lodo de inyección, que se inyecta por entre la tubería y el trépano y asciende por el espacio anular que hay entre la tubería y las paredes del hueco.

El material que se saca sirve para tomar muestras y saber que capa rocosa se está atravesando y si hay indicios de hidrocarburos.

Durante la perforación también se extraen pequeños bloques de roca a los que se denominan "testigos" y a los que se hacen análisis en laboratorio para obtener un mayor conocimiento de las capas que están perforando.

Para proteger el pozo de derrumbes, filtraciones o cualquier otro problema propio de la perforación, se pegan a las paredes del hueco, por etapas, tubos de revestimiento con un cemento especial que se inyectan a través de la misma tubería y se desplaza en ascenso por el espacio anular, donde se solidifica.

Al finalizar la perforación el pozo queda literalmente entubado (revestido) desde la superficie hasta el fondo, lo que garantiza su consistencia y facilita posteriormente a la extracción del petróleo en la etapa de producción.

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Desde que comienza la perforación se instala en la boca del pozo un conjunto de pesados equipos con diversas válvulas que se denominan "preventoras", para evitar así que el petróleo brote a chorros cuando se descubre.

Si el yacimiento tiene energía propia, generada por la presión subterránea y por los elementos que acompañan al petróleo (por ejemplo gas y agua), este saldrá por sí sola. Si no existe esa presión, se emplean otros métodos de extracción. El más común ha sido el "balancín" o "machín", el cual, mediante un permanente balanceo, acciona una bomba en el fondo del pozo que succiona el petróleo hacia la superficie.

A pesar de los avances alcanzados en las técnicas de producción, nunca se logra sacar todo el petróleo que se encuentra (in situ) en un yacimiento. En el mejor de los casos se extrae el 50 o 60 %.

Por tal razón, existen métodos de "recobro mejorado" para lograr la mayor extracción posible de petróleo en pozos sin presión natural o en declinación, tales como la inyección de agua o de vapor (a través del mismo pozo productor o por intermedio de pozos inyectores paralelos a éste):

Inyección de agua: Al bombear agua, se puede mantener o incluso incrementar la presión del yacimiento en su conjunto. Con ello también se puede aumentar el ritmo de producción de crudo; además, el agua desplaza físicamente al petróleo, por lo que aumenta la eficiencia de recuperación.

Inyección de vapor: La inyección de vapor se emplea en depósitos que contienen petróleos muy viscosos. El vapor no sólo desplaza el petróleo, sino que reduce mucho la viscosidad (al aumentar la temperatura del yacimiento), con lo que el crudo fluye más deprisa a una presión dada.

El tiempo de perforación de un pozo depende de la profundidad programada y las condiciones geológicas del subsuelo. En promedio se estima entre dos a seis meses.

Perforación Submarina:

Otro método para aumentar la producción de los campos petrolíferos —y uno de los logros más impresionantes de la ingenieríaen las últimas décadas— es la construcción y empleo de equipos de perforación sobre el mar. Estos equipos de perforación 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 árticas— los hielos. Los pozos marinos producen alrededor de 25% del petróleo extraído en todo el mundo y llevan a la explotación de una importante reserva adicional de petróleo.

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 Al igual que en los equipos tradicionales, la torre es en esencia un elemento para suspender y hacer girar el tubo de perforación, en cuyo extremo va situada la broca. A medida que ésta va penetrando en la corteza terrestre se van añadiendo tramos adicionales de tubo a la cadena de perforación. La fuerza necesaria para

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penetrar en el suelo procede del propio peso del tubo de perforación. Para facilitar la eliminación de la roca perforada se hace circular constantemente lodo a través del tubo de perforación, que sale por toberas situadas en la broca y sube a la superficie a través del espacio situado entre el tubo y el pozo (el diámetro de la broca es algo mayor que el del tubo). Con este método se han perforado con éxito pozos con una profundidad de más de 6,4 Km. desde la superficie del mar.

Métodos de perforación: Tras interpretar las características estratigráficas del subsuelo, estudiadas por los anteriores métodos, se decide el emplazamiento de las perforaciones. Se suelen elegir las zonas más elevadas de los pliegues anticlinales que pueden albergar en su núcleo a la roca almacén. Actualmente las perforaciones de realizan por trépanos de rotación montados en torres metálicas, pero en el pasado fue muy usado el método de percusión , por el cual la roca es triturada mediante una sonda de acero, que de forma rítmica se levanta y se deja caer. Hay sistemas de percusión por circulación de agua a través de una columna de piezas tubulares que sostienen la sonda y que sirven para extraer los fragmentos de roca. La velocidad de avance no es muy rápida, unos 20 ó 30 m cada 24 horas, y un inconveniente es que se ha de revestir las paredes del sondeo a medida que éste avanza para impedir derrumbamientos de paredes en algunos niveles. Se utiliza con buenos resultados en pozos es escasa profundidad, en especial en rocas no duras, cavernosas y permeables. El método de perforación por rotación consiste en excavar un pozo por medio de un trépano que gira a gran velocidad (300 revoluciones o más por minuto), situado en el extremo de una columna de tubos de acero, en cuya parte superior se añaden nuevos tubos a medida que la profundidad de la perforación aumenta. La perforación se realiza sin revestir las paredes. Por medio de una bomba se hace circular el lodo por el interior de la columna de tubos, y sale de ella por la parte inferior del sondeo, emergiendo a la superficie a través del espacio de sección anular que existe entre la columna de tubos y las paredes de perforación, con lo que se consigue sostener las paredes y transportar los fragmentos de roca arrancados. Otros métodos utilizados son por turbinas y perforación de rotación en circulación de aire comprimido (a 6-12 atm).

RESUMEN

El petróleo y el gas, desde tiempos inmemoriales, se han utilizado para el desarrollo del hombre en las diferentes etapas de su vida. Su importancia radica en que los hidrocarburos se han constituido en la principal matriz energética en todo el mundo, además de ser la materia prima más importante de la Industria Petroquímica.

Para su producción, es necesario realizar la perforación y terminación de pozos productores. En esta área, se han estado desarrollando nuevos equipos, materiales, herramientas y operaciones con el objetivo de reducir tiempos de ejecución y/o de terminación de pozos y, por lo tanto, de disminuir el costo operativo y de materiales.

En el presente trabajo, se mencionarán algunos de los métodos y materiales alternativos para llevar a cabo estas operaciones, especialmente en los que están involucradas la tubería y las conexiones.

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La experiencia lograda hasta el presente mediante el estudio, análisis, propuestas y realización de operaciones, con productos alternativos, permite anticipar que el empleo de nuevas técnicas o productos conlleva un importante ahorro económico y ventajas operativas, económicas y medio ambientales.

En nuestro país, una de las técnicas que puede tener un gran impacto de desarrollo económico es la recuperación de pozos de baja producción con la implementación de la Perforación con terminación tubingless. Uno de los requerimientos de esta metodología es contar con un amplio conocimiento geológico y presenta excelentes ventajas operativas, económicas y medio ambientales.

INTRODUCCIÓN

Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos (YPFB), creado el 21 de diciembre de 1936, durante el Gobierno del Cnl. David Toro, es una empresa pública boliviana dedicada a la exploración, explotación, destilación y venta del petróleo y sus productos derivados. La Misión de esta empresa petrolera es ser un líder en el sector energético, pilar y motor del desarrollo económico y social del país, con capacidad de gestión corporativa y proyección internacional.

Parcialmente privatizada y relegada de la producción a partir de 1997, fue refundada el 1 de mayo de 2006, al disponer el gobierno de Evo Morales la nacionalización de los hidrocarburos y, consecuentemente, todas las etapas de su proceso productivo.

Para poder aprovechar la energía del petróleo y del gas, es necesario extraerlos de los yacimientos o reservorios, que se encuentran a grandes profundidades. Una vez extraídos, se debe tratarlos hasta obtener productos finales.

Origen y Formación del Petróleo

El petróleo se presenta de forma natural en depósitos de roca sedimentaria y sólo en lugares en los que hubo mar o donde haya podido emigrar por movimientos y fallas tectónicas. Su color es variable, entre el ámbar y el negro. De esta manera, los restos de animales y plantas, cubiertos por arcilla y tierra durante muchos millones de años, sometidos por tanto a grandes presiones y altas temperaturas, junto con la acción de bacterias anaerobias, originan la formación del petróleo.

Los Factores para su formación son:

Ausencia de aire Restos de plantas y animales (sobre todo, plancton marino) Gran presión de las capas de tierra Altas temperaturas Acción de bacterias

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El hecho de que su origen sea muy diverso, dependiendo de la combinación de los factores anteriormente citados, provoca que su presencia sea también muy variada: dentro de rocas porosas y entre los huecos de las piedras, líquido volátil, es decir, un líquido que se vuelve gas al contacto con el aire y, finalmente, semisólido, con textura de ceras. En cualquier caso, el petróleo, de por sí, es un líquido y se encuentra mezclado con gases y con agua.

Figura Nº 1. Esquema de las Trampas de Petróleo

Fuente: (1)

Tabla Nº 1. Composición del petróleo crudoGasolina (C5 –C10) 31%Kerosén (C11 – C12) 10%Gasoil (C13 – C20) 15%Lubricante oil (C20-C40) 20%Residuo (C40+) 24%TOTAL 100% Fuente: (2)

Tabla Nº 2. Composición del Gas Natural 80-90% CH4 Metano4-10% C2H6 Etano2-3% C3H8 Propano0.5-2% C4H10 Butano< 1% C5H12 Pentano<1% C6H14 Hexano< 0.5% C7H16+ Heptano PlusGas Natural SecoGas Licuado de Petróleo (GLP)Gasolina NaturalCondensados del gasFuente: (2)

De acuerdo a las anteriores tablas, Bolivia produce petróleo y gas natural libre de compuestos sulfurosos, conocidos como petróleo y gases dulces.

PERFORACIÓN

Es la práctica mediante la cual se confirma la existencia de hidrocarburos en el subsuelo y se procede a la producción de los mismos. Para ello, es

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necesaria la perforación de pozos de hasta 7000 m de profundidad, con diámetros variables entre 32 y 7 pulgadas.

Figura Nº 2. Áreas de Interés Petrolero y Contratos de Riesgo Compartido

Fuente: (2)

Actualmente, el tipo de perforación empleado es el rotatorio, para el cual es necesario utilizar: una torre de perforación que soporta todo el peso de las

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herramientas; una mesa rotatoria, que transmite energía, trépanos, que sirven para triturar la roca, tuberías, y un fluido de perforación que permite sacar los recortes del pozo, dar estabilidad a las formaciones y enfriar el equipo. De 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 perforación más indicado.

Figura Nº 3. Equipo perforador, de terminación o de reparación que operalas 24 horas del día durante los 365 días del año

Fuente: (3)

DESARROLLO

El equipo de perforación propiamente dicho consiste en un sistema mecánico o electromecánico, 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 tuberías con sus respectivas herramientas, accionados por una transmisión energizada por motores a explosión o eléctricos.

Este mismo conjunto impulsa simultánea o alternativamente una mesa de rotación que contiene al vástago, tope de la columna perforadora y transmisor del giro a la tubería. Paralelamente, el equipo de perforación, se cuenta con elementos auxiliares tales como tuberías, bombas, tanques, un sistema de seguridad que consiste en válvulas de cierre del pozo para su control y operaciones de rutina, generadores eléctricos de distinta capacidad según el tipo de equipo, etc. Es decir, se está delante de un conjunto de elementos que convierte la perforación en una actividad y comunidad casi autosuficientes.

Por otro lado, las actividades de Perforación y Terminación realizadas por las empresas, con las que actualmente Bolivia tiene Contratos de Riesgo Compartido, implican una gran inversión para llevarlas a cabo. Entre ellas, se puede enumerar:

Perforación de Pozos Nuevos

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Reacondicionamiento de pozos cerrados o de baja producción Construcción de nuevas plantas de Tratamiento de Gas Natural

La perforación de un pozo requiere importantes inversiones, sea éste altamente productor o no, por lo que resulta bastante lógico pensar en una reducción de costos, principalmente en los pozos de baja producción. Éstos, en su tiempo de vida, generan una producción acumulada que, en ciertas ocasiones, no justifica determinadas inversiones. El mayor porcentaje de los costos en los que se inquieren en esta actividad corresponden al material tubular (acero) y al alquiler del equipo de perforación.

Desde los inicios de la perforación con cable hasta el presente, con la utilización de una herramienta rotativa accionada desde la superficie o mediante el empleo de un motor de fondo, ha habido una permanente preocupación por intentar mejorar la calidad de los pozos perforados, reducir los costos operativos y optimizar las condiciones de seguridad de los operarios. Por este motivo, las técnicas de perforación de pozos de petróleo y gas han sido objeto de estudio, desde su nacimiento, con el afán de mejorar el proceso de obtención de un pozo útil al menor costo posible.

Los métodos, que actualmente tienen bastante importancia y están siendo utilizados ampliamente en el mundo, por las ventajas operativas y de costos reducidos que ofrecen, son:

a.- PERFORACIÓN CON CASING

La Perforación con Casing es una tecnología que está cobrando auge debido a la posibilidad que ofrece de perforar y entubar simultáneamente un pozo. En este proceso, la tubería de encamisado (Casing) se usa en reemplazo de la barra de sondeo para transmitir energía mecánica e hidráulica al trépano, convirtiéndola en una tecnología que ofrece, hasta el presente, la perforación de un pozo de calidad, proporcionando seguridad, efectividad y reducción de costos operativos.

El concepto de Casing Drilling se basa en perforar el pozo ensanchándolo para mejorar la cementación y la limpieza del mismo y con la posibilidad de poder llevar a cabo las maniobras de cambio de trépano o toma de testigos corona sin la necesidad de sacar la tubería del pozo, manteniendo la circulación del fluido de perforación en todo momento.

La manera de perforar se hace básicamente de dos formas diferentes:

1. Utilizando un conjunto de fondo que es recuperable mediante maniobras con cable que permiten acceder rápidamente al trépano, motor de fondo y demás componentes.

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2. Sin conjunto de fondo, con el trépano y accesorios de flotación directamente solidarios al Casing, los cuales quedarán cementados en el fondo con la tubería (Trépano de sacrificio). Dado que la maniobra implica dos acciones simultáneas (perforación y entubación), las ventajas de esta metodología radican en la reducción de costos relacionados con el transporte, el manipuleo, el alojamiento, la inspección, etc. de las barras de sondeo. Pero la importancia fundamental o más significativa es la posibilidad de reducir los problemas de la perforación relacionados con pérdidas de circulación, inestabilidad de paredes, tiempos muertos sin circular el pozo, etc.

Los conceptos vertidos anteriormente se aplican para las tres modalidades de perforación con tuberías, las cuales son:

Perforación con Casing (Drilling Casing) Perforación con Casing Liner (Drilling Liner) Perforación con Tubing (Drilling Tubing)

Si bien varios intentos se han llevado a cabo, hasta la fecha, con el propósito de perforar utilizando este método en pozos someros, todos han sido realizados de forma rudimentaria mediante el sólo empleo del casing y un trépano enroscado en el lugar del zapato.

En la actualidad, existe una tecnología desarrollada para aplicar la perforación con Casing constituida por todas las herramientas del conjunto de fondo hasta el equipo de perforación; de tal modo, que se perfore el pozo completo, en todas sus etapas; todo ello hace el proceso mucho más eficiente y controlado. Sin embargo, al mismo tiempo, esto se constituye en una limitante para utilizarla en países como Bolivia, los cuales no cuentan con los fondos económicos necesarios para cubrir tal inversión.

Ventajas del Casing Drilling

Elimina una importante fracción del costo total del pozo mediante la utilización de un sistema que permite entubar el mismo a medida que está siendo perforado.

Elimina tiempo de bajada de cañería. Elimina costos relacionados con la compra, manipuleo, inspección,

transporte y maniobras con el sondeo y de los tiempos perdidos por problemas adjudicables a estos ítems, disminuyendo las inversiones de capital en equipos y los costos operativos.

Desde el punto de vista de las herramientas de fondo a utilizar, tales como trépanos, motores de fondo, MWD, etc., no hay mayores cambios o requerimientos especiales respecto a los mismos.

La cementación se realiza en forma no muy distinta a la convencional. Se utiliza en tramos cortos. Principalmente utilizado en tramos problemáticos. Mejora la limpieza de recortes. Requiere equipo especial.

Figura Nº 4. Perforación con Casing

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Fuente: (4)

b.- PERFORACIÓN CON COILED TUBING

El Coiled-Tubing, como su nombre lo indica, consiste en un tubo metálico continuo construido en una aleación especial que permite que se lo trate como a un tubo de PVC (cloruro de vinilo polimerizado), pero posee las mismas características físicas de una tubería convencional de similar diámetro, 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 mecánicamente como si fuera una manguera.

Esta última característica permite un mejor y más rápido manejo y almacenaje; por lo cual, este tubo tiene múltiples aplicaciones tanto en la perforación de pozos dirigidos como en la terminación y reparación de los mismos; además, permite la continua inyección de fluidos mientras la tubería flexible continúa moviéndose.

La unidad de Coiled Tubing es una unidad autónoma de reparación workover, fácilmente transportable e hidráulica, que inyecta y recupera una tubería flexible y continúa dentro de una línea más grande de Tubing o Casing.

Con este sistema, es posible penetrar con tubería continua o barras de sondeo; ello permite perforar el primer tramo del pozo de manera convencional para luego cambiar rápidamente a tubería continua.

Ventajas del Coiled Tubing

Operativas

Este sistema logra alcanzar grandes profundidades y tiempos mayores de operación, ya que permite perforar en continuo.

Elimina tiempos de armado y desarmado de sondeo.

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Trabajos sin necesidad de ahogo del pozo, con permanente control de surgencia.

Reduce los tiempos de subida y bajada de herramienta. Reduce el ROP al no poder rotar. Versatilidad para una amplia gama de trabajos. Permanente desarrollo de nuevas tecnologías (Servicio en plena

expansión). Posibilidad de realización de soluciones globales (Servicios

integrados). Principalmente utilizado para pozos con gas superficial.

Económicas

Rapidez operativa y de movilización Bajo costo de locación

Medio Ambiente y Seguridad

Disminución del impacto audio-visual Bajo impacto sobre el terreno Posibilidad de comando a distancia (Seguridad personal)

Requerimientos

Personal capacitado Equipo especial Presenta limitaciones en diámetro máximo de agujero y profundidad

Figura Nº 5

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Fuente: (3)

Figura Nº 6

Fuente: (4)

Figura Nº 7. Unidades de Coiled Tubing

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Fuente: (4)

c.- PERFORACIÓN CON TERMINACIÓN TUBINGLESS

Un pozo con terminación Tubingless es similar a un pozo tradicional en la forma de perforación de cada uno de los tramos, aunque se ve reducido en un diámetro desde el inicio del pozo; llega así a la zona de interés con tubería de producción, la cual hace a su vez de cañería de producción, evitando así el uso de accesorios en la terminación (packer, camisa, válvula subsuperficial, etc.) como también el fluido de empaque.

Los pozos con terminación Tubingless se pueden aplicar en campos en los cuales se cuenta con bastante información sobre los topes de formaciones y el contacto agua-hidrocarburo, donde no existan riesgos geológicos, campos de bajo riesgo. Algunas compañías también usan este tipo de terminación en pozos exploratorios o delimitadores, cuando los problemas de corrosión no son críticos y cuando se tiene un alto índice de éxito en las cimentaciones primarias.

Normalmente, se aplica este tipo de terminación en campos con producción baja o media, debido a la dificultad existente en la recompletación y aplicación de métodos de extracción secundaria.

Las principales diferencias en los aspectos técnicos más importantes entre un pozo tradicional y un pozo con terminación Tubingless son:

Trépanos: Se puede utilizar el mismo tipo de trépanos en ambos casos para los distintos tramos planteados, con la diferencia que en un pozo con terminación Tubingless se deben utilizar diámetros más pequeños.

Tubería de perforación: La planificación sobre el diámetro de tubería de perforación a ser utilizado debe considerar el diámetro menor en el tramo productor en el caso del pozo Tubingless; se puede utilizar diámetros diferentes de tubería o un solo diámetro promedio que pueda pasar libremente.

Cañería: Al igual que con los trépanos, se deben utilizar cañerías de menor diámetro en el pozo con Terminación Tubingless, teniendo siempre el cuidado de realizar los análisis de reventón o colapso y tensión para las mismas y asegurando su integridad, una vez cementado cada tramo.

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Cañones: Al momento de balear la zona de interés, en ambos casos, se utilizan herramientas similares, aunque como en todos los casos anteriores para el pozo con Terminación Tubingless, se utilizan cañones con menor diámetro, y por consiguiente, con menos densidad de cargas, por la que pueda pasar la tubería de producción.

Herramientas de registro: Al igual que en el caso de los cañones, las herramientas para registro de cementación para la zona de producción deberán ser especiales en el caso del pozo con terminación Tubingless, ya que las mismas deberán ser capaces de pasar a través de la tubería de producción.

Accesorios de Terminación: Para realizar la Terminación Tubingless, no son necesarios accesorios de terminación como en el caso de una terminación tradicional, aunque pueden utilizarse nicles en la tubería para anclar tapones (si es necesario a medida que el pozo comience a producir agua), asegurándose siempre que el tapón de cementación y las herramientas de registro lleguen hasta el fondo del pozo sin problemas.

En el resto, los aspectos técnicos del pozo con Terminación Tubingless son iguales a los de un pozo tradicional, pudiendo utilizar los mismos equipos que en el segundo caso.

Ventajas de la Perforación con Terminación Tubingless

OPERATIVAS

Reduce volumen de acero utilizado. Reduce volumen de lodo necesario. La limpieza del pozo es más rápida y eficiente; se elimina el uso de

empacadores, equipo de terminación de líneas de acero y fallas mecánicas asociadas.

Elimina la necesidad de utilizar accesorios de terminación. Requiere amplio conocimiento geológico del campo. No exige equipo especial.

ECONÓMICAS

Reducción de costos por menores volúmenes de lodo, cemento, acero, barrenas de menor diámetro y del volumen de arena a utilizar en tapones para aislar intervalos.

Reducción del tiempo necesario para empezar la producción.

MEDIO ABIENTALES

Reduce volumen de recortes generados. Reduce el volumen de lodos a tratar.

Requiere de un estricto control de calidad en la cementación primaria y las reparaciones mayores resultan más complicadas.

CONCLUSIONES

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Algunos de los factores que influyen en la toma de decisiones del día a día de la industria del petróleo y gas son, entre otros: la eficiencia, la flexibilidad y la operación o funcionamiento de un pozo, pero se considera que el factor más crítico es el económico. La necesidad de bajar costos en zonas de pozos de baja productividad llevó a utilizar en forma creciente técnicas y/o materiales, que redujeron tiempos de manejo y costos de equipamiento en el mundo entero.

De acuerdo a la información obtenida en el presente trabajo, sobre las diferentes tecnologías que se han estado desarrollando en el mundo entero para la perforación de pozos, se ve que muchos de ellos presentan ventajas que no se pueden pasar de largo, sino que deben ser analizadas para aplicarlas en nuestro país. En Bolivia, es también de suma importancia la búsqueda de minimizar los costos de equipamiento y perforación de pozos, para el desarrollo de nuestra industria del Gas y Petróleo. Esto lleva a pensar seriamente en la importancia de realizar estudios de acondicionamiento de la geometría de los pozos a la producción esperada, perforar pozos de poco diámetro y analizar la factibilidad técnico económico de aplicar otros métodos de perforación. Una de esas opciones que permitiría la recuperación de pozos de baja producción, es la implementación de la Perforación con Terminación Tubingless, ya que estos pozos cumplen con un amplio conocimiento geológico y brindan excelentes ventajas operativas, económicas y medio ambientales.

Actualmente, muchas de las empresas operadoras en nuestro país están realizando estudios y análisis varios para determinar las ventajas y aplicabilidad de estos nuevos sistemas de perforación. El objetivo último a alcanzar será la utilización de estas nuevas tecnologías para reducir los costos de perforación de los pozos en un rango variable entre un 30% y un 70%, que actualmente se da en muchos países, reduciendo a su vez, costos y preocupaciones ambientales.