Introducción.
El hombre en el transcurso del tiempo ha venido investigando y explotando continuamente las diferentes fuentes energéticas que puedan encontrarse en el seno de la corteza terrestre tales recursos pueden ser renovables y no renovables. La explotación de los distintos recursos energéticos, debe ser racionalmente llevada a cabo por el hombre, para el bienestar de su comunidad y el de su entorno o medio ambiente.
Perforación.
Es la actividad de campo que consiste en mudar un taladro, vestir el equipo y conectar una mecha o una sarta de tubería de acero para penetrar las formaciones hasta construir un hoyo; Este se acondiciona y termina convirtiéndolo en un pozo petrolífero.
Métodos principales de perforación:
Existen tres métodos principales para perforar pozos:
a) Método de perforación a percusión o método a cable: Este método se remota a la época antigua, los chinos perforaban pozos de salmuera. El método nació con la industria petrolera en 1859. Aquí se utiliza una vara puntiaguda conectada a otra pesada que da rigidez, peso y estabilidad. Seguidamente se conecta un cable de perforación que hace efectivo el momento de impacto (altura x peso) de la barra contra la roca finalmente se conecta un cable de perforación al tope del percutor. Según este método, las herramientas se levantan a cierta altura para luego dejarlas caer libre y violentamente sobre el fondo del hoyo, la acción repetida ahonda el hoyo, despedazando la roca en formación.
Partes del equipo de perforación a cable:
1. Máquina de vapor
2. Correas de transmisión
3. Cable para achicar
4. Malacate
5. Malacate de transmisión
6. Malacate para carga pesada
7. Malacate para cable de perforación
8. Biela
9. Eje conector
10. Viga maestra (balancín)
11. Puntal mayor
12. Bases de la torre
13. Sótano
14. Patas de la torre
15. Travesaños
16. Cornisa
17. Poleas.
b) Métodos de perforación rotatoria:
Se inicio en 1863 en Francia. En usa (Texas) se perforaron los primeros pozos petrolíferos en 1900. Este método es el comúnmente usado y contempla construir un hoyo mediante la rotación de una mecha, la cual se aplica peso. La sarta se hace girar a altas velocidades el número de juntas de tuberías de perforación se incrementa en la medida que se profundiza. Con este método, se protege las paredes del hoyo con resvestidores (tubos de acero mayor diámetro) y los recortes de rocas se extraen con la ayuda de un fluido de perforación, que se bombea por la tubería y retorna por el anular (espacio entre pared del hoyo y la tubería). Este nuevo sistema de perforación superó dificultades del método a cable.
c) Turbo-Perforación:
Consiste en colocar un "motor de fondo" en el Ensamblaje de Fondo o BHA (bottom hole assembly) de manera que con las presiones del fluido de perforación éste (el motor) a su ves con un rotor y un estator mas la configuracion interna de espiral hace que rote la mecha de perforación mientras se mantiene estable la sata de perforación.
Motores de Fondo En la perforación de pozos direccionales se utiliza motores especialmente diseñados para perforar una curva predecible desde vertical a horizontal y mantener una geometría constante, este motor tiene la particularidad de eliminar la rotación de la tubería mediante una fuerza de torsión pozo abajo, impulsada por el fluido de perforación, los motores traen incorporado un cuerpo de desvío (Bent Housing) ajustable de 0.5 a 3º, con la finalidad de permitirle a la mecha, construir inclinación y/o cambiar la dirección del hoyo sin rotación en la tubería y de perforar en forma recta cuando la sarta es rotada.
Taladros de Perforación:
Son equipos utilizados para perforar pozos de petróleo o gas en tierra o costa fuera. Su tamaño depende de la profundidad y características del yacimiento a perforar.
Tipos de Taladros:
En Tierra: Son llamados Taladros, perforan sobre la superficie terrestre o tierra firme. Pueden ser pequeños (Chivitos) los cuales se utilizan para perforar pozos someros, es decir de poca profundidad o Taladros Grandes para perforar pozos más profundos.
Jack Up, Tritón o Autoelevadisas: Perfora pozos costa afuera, posee pilares que soportan la cubierta del equipo. Dichos pilares se apoyan en el fondo del mar o lago, y posterior mente se eleva la plataforma del nivel del agua.
Plataformas de Perforación: Es una estructura inmóvil a poca distancia de la costa, es decir, una vez levantada no se mueve del sitio de la perforación. Se perforan varios pozos desde la plataforma. La hay de estructura de acero, tipo cajón y de base de hormigón.
Sumergibles: Son equipos que permanecen en el fondo del mar o lago mientras perforan, son utilizados en aguas poco profundas. Tienen unos compartimientos que se inundan para que se pueda sumergir. Los hay de Barcazas de pilares, Sumergible Ártico, entre otros.
Semisumergibles: Es un equipo que perfora pozos costa afuera. Cuando se inundan los compartimientos hacen que el equipo se sumerja parcialmente a una profundidad determinada. Estos equipos hay que anclarlos para mantenerlos en su sitio durante la perforación. Pueden perforar pozos en aguas profundas.
Buques de Perforación: Es un grupo flotante y autopropulsado para perforaciones a corta y mediana distancia de la costa.
Partes de un taladro de perforación rotatoria: Existen muchas partes que conforman un equipo de perforación rotatoria. Una parte de ellas se encuentra en la superficie y otra parte en el subsuelo.
En la superficie encontramos:
Torre Cabria o Mástil (Derrick)
La plataforma del encuellador
Subestructura
La Corona o Cornisa
La Plataforma del encuellador
Subestructura
El bloque
El cuadrante (Kelly)
Equipos Elevadores
Poleas Fijas
Bloque Viajero (Traveling Block): Es polipasto o sistemas de poleas.
Gancho (Hook)
Elevadores
Línea o Cable de Perforación
Línea viva
Ancla de Cable Muerto o Línea muerta
Malacate
Equipos Rotatorios Son los equipos utilizados para hacer girar la sarta de perforación. En algunos taladros se utilizan un sistema de Kelly y Mesa Rotaria y otros utilizan Top Drive.
Unión Giratoria (Swivel)
Unión Giratoria (Swivel)
Cuadrante (Kelly) Mesa Rotaria o Colisa
La colisa va instalada en el centro del piso de la cabria.
Top Drive
Un motor que hace girar el árbol de transmisión que esta en el Top Drive, en dicho árbol de transmisión va conectada la sarta de perforación y es este quien la hace girar. La sarta de perforación pasa por la mesa rotaria pero esta no gira.
En el Subsuelo:
Sarta de Perforación
Mecha o barrena de perforación (Bit)
Porta mechas, Barras o Lastrabarrenas (Drill Collar)
Drill Pipe o tuberia de perforación
Tubería de Transición Heavy Weight, Heavy Wall, Hevi Wate, Heavy Wate
Estabilizadores
Estabilizadores
Rectificadores o Reamer
Conexión (Tool Joint)
Cross Over
Martillo
Bit Sub
Centralizadores
Procesos en la perforación.
La perforación de un pozo de petróleo involucra una serie de procesos o fases, cada una de ella es particular u contemplan una serie de trabajos específicos.Planificación: Esta actividad previa exige la revisión cuidadosa del proyecto (a través del programa de perforación), para garantizar los materiales necesarios en el tiempo, así como del personal y equipos de servicio. Está operaciones se hace tanto en oficina como en el taladro.
La perforación de un pozo de petróleo involucra una serie de procesos o fases, cada una de ella es particular u contemplan una serie de trabajos específicos.Planificación: Esta actividad previa exige la revisión cuidadosa del proyecto (a través del programa de perforación), para garantizar los materiales necesarios en el tiempo, así como del personal y equipos de servicio. Está operaciones se hace tanto en oficina como en el taladro.
Mudanzas:
Operación de traslado del equipo de perforación a la localización ordenada por geología ó yacimientos (departamento de la operadora) deben cumplirse con las normativas de seguridad firmado los protocolos necesarios para evitar perdidas.Armado del Equipo: Esta actividad se cumple en un tiempo breve, consiste en ensamblar todos los accesorios por partes involucradas para levantar la torre y conectar, mangueras, arrancar plantas, armar los BOP’s, etc.
Cementación:
Una vez perforada cualquier fase, se procede a correr un revestidor (sarta de tubos de acero de gran diámetro), hasta el fondo de la fase, se garantiza de está manera que se origina un espacio entre la pared del hoyo y la del revestidor (espacio llamado anular), seguidamente se hace arreglos en superficies (instalaciones y conexiones) para bombear lechada de cemento por la boca del hoyo, la cual asciende hasta llenar el espacio deseado del anular. Después de fraguar la lechada, se presuriza el hoyo a fin de verificar la integridad de la formación (no se debe vencer la presión de fractura del yacimiento).
Perfilaje:
Está actividad se comienza a realizar a partir del hoyo intermedio. Una vez concluida esta fase, se extrae la sarta de perforación y se procede a correr una herramienta de alta precisión, en el perfilaje se registra y por lo tanto evalúa las propiedades de las arenas y de los fluidos encontrados, tales como permeabilidad, porosidad, saturación etc.Cañoneo: es la operación de campo que pretender abrir la arena contentiva de petróleo con cargas explosivas para producir el pozo. Siempre se comienza a explotar las arenas en los pozos de abajo hacia arriba; a demás deben de guardar medidas rigurosas de seguridad, por el manejo de cargas explosivas y por otro lado, debido a que no se sabe como reacciona el pozo cuando se cañonee.
Completación:
Esta operación contempla meter en el hoyo y es a través de esa tubería de producción (tubing) conectada a otras herramientas. La sarta queda en el hoyo y es a través de esa tubería es que viaja el petróleo desde el fondo hasta superficies, la completación contempla herramientas como, botellas, puntas biseladas, niples, mangas de circulación, mandriles de gas lift, empacaduras, etc. Un hoyo se convierte en pozo, una vez que se deja dentro de él la sarta de producción (completación) y además se instala en la boca del mismo un sistema de válvulas denominada cabezal o arbolito para garantizar el flujo controlado, durante la producción es decir después de perforar, se retiran los impidereventones (BOP’s) y se instala el arbolito de navidad o de producción (christmas tree).Reacondicionamiento: Involucra los trabajos realizados para restaurar la producción de un pozo que bajó su tasa de producción por cualquier razón. Entre estros trabajos podemos nombrar Reparaciones, Servicios, Permanentes, Temporales, Estimulaciones, etc.
Mayor Información
0414-159-5773 Barinas, Venezuela
Exitos a todos y muchas gracias por su visita.
