Perforación vertical, horizontal y direccional controlada.

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.