Perforacion

INTRODUCCION

La perforación de un pozo petrolero no es sólo una obra de ingeniería de alta precisión, es un trabajo de atención y tensión permanentes para los hombres que integran el equipo. El equipo de perforación es grande y pesado; antes de poder perforar en zonas alejadas, a veces es necesario construir caminos cortando selvas o cruzando desiertos a fin de llegar a ellas. Ahora para reducir los costos de transporte los primeros pozos explorados de zonas alejadas pueden ser perforados por equipos mucho más pequeños que hacen pozos de poco diámetro. La perforación de un pozo empieza con la planificación de las operaciones de traslado de equipos hacia la locación, estas operaciones pueden llegar a demorar debido a la falta de acceso al sitio donde se realizará la perforación, luego los equipos serán armados tomando todas las medidas de seguridad para su posterior funcionamiento y comienzo de la perforación

La barrena también llamada mecha, trepano o broca es una herramienta que al girar rápidamente impulsada por el taladro corta las rocas, con el tiempo la barrena de perforación se gasta y tiene que ser reemplazada. Toda la sarta que pesa más de 100 toneladas debe ser levantada hasta la superficie y desarmada sección por sección a medida que va subiendo. Se coloca la nueva barrena y se la hace bajar lentamente a medida que se ponen otra vez las secciones de la sarta.

En un pozo profundo, esta operación, denominada viaje, puede tomar la mayor parte de un turno de 12 horas. Hasta hace poco la sarta de perforación era manipulada por la cuadrilla de perforación. A fin de aumentar la seguridad y reducir los costos de perforación, se van utilizando ahora equipos perforadores automáticos, con operaciones mecanizadas de movimiento de varillaje y controles electrónicos.

Uno de los materiales esenciales para el trabajo de perforación es el fluido de perforación. Es una mezcla especial de arcilla, diversos productos químicos y agua que se bombea constantemente hacia abajo por el varillaje y sale por los agujeros que tiene la barrena. La corriente de lodo retorna hacia arriba por el espacio anular que queda entre la sarta de perforación y la pared del agujero perforado, y arrastra consigo fragmentos de roca cortados por la barrena.

En la superficie, el lodo recuperado se tamiza y vuelve a bombearse al pozo. Los fragmentos (ripios) que quedan en el tamiz indican el tipo de roca que va encontrando la barrena y pueden exhibir indicios de petróleo cuando se va llegando a una formación petrolífera. El lodo enfría la barrena y evita escape de gas o petróleo cuando la barrena penetra en una trampa.

Los costados del pozo pueden estar huecos y el líquido de inyección perderse por las cavidades; el trépano puede quedar aprisionado. Para evitar estos riesgos periódicamente se monitorea los fluidos de perforación que permita que no ingrese al pozo fluido de formación. Entre la tubería y las paredes del pozo se introduce una lechada de cemento, que una vez fraguada sostendrá definitivamente todo el complejo.

Por la cañería instalada pasa entonces la sarta de perforación, que seguirá operando con un diámetro más pequeño.

A mayor profundidad, se introducirá un segundo tramo de entubación de diámetro inferior al primero y, probablemente, después también un tercero que pasará por el segundo. Así, cuando el pozo esté llegando a su profundidad final, el diámetro del trépano posiblemente no supere los 10 centímetros, aunque la perforación se haya iniciado con un diámetro de 50 centímetros. Durante todo este proceso se realizan frecuentes cambios de trépano, maniobra que exige otra previa: el retiro de la barra de sondeo.

El perforador debe además estar atento, para evitar que la herramienta quede aprisionada en el fondo del pozo o que la sarta se desvíe de la vertical, maniobrando permanentemente con la velocidad de rotación del trépano y el peso de la sarta de perforación para lograr el correcto equilibrio de toda la operación.

Finalmente, todo el equipo de perforación que casi siempre opera a la intemperie sometido a las inclemencias del tiempo debe estar preparado para enfrentar, controlar y superar las consecuencias de un escape de gas, que puede resultar devastador para el equipo y para los hombres que trabajan con él. Aunque la industria petrolera ha desarrollado sofisticadas técnicas de seguridad para la prevención de este tipo de accidentes, ninguna resulta de utilidad cuando las personas a su cargo, por distracción u olvido, dejan de prestarles atención.

Terminado el programa de perforación, es probable que no se encuentre petróleo ni gas natural, o que el volumen de hidrocarburos comprobado no justifique el desarrollo comercial del pozo. Todo el dinero y los esfuerzos invertidos por la empresa habrán sido inútiles y las perforadoras volverán a intentar en otra locación. También gracias a los grandes avances de la ingeniería ahora, es posible construir plataformas para la perforación en el mar y más altas que la mayoría de los rascacielos del mundo y anclarlas al fondo del mar. Estas plataformas contienen miles de toneladas de equipos y pueden alojar a cientos de personas que trabajan en turnos, para que el petróleo se produzca, almacene y bombee a tierra firme sin interrupciones. En los sistemas de producción submarina no hay una plataforma para cada yacimiento; el petróleo se bombea desde los pozos y colectores que están en el lecho marino a una plataforma de un yacimiento cercano.

Se han diseñado diversos sistemas a fin de atender a las diferencias en la profundidad de las aguas y el tamaño de los yacimientos y también para tratar de encontrar métodos cada vez menos costosos.

EQUIPOS DE PERFORACION

1.-CLASIFICACION DE LOS EQUIPOS DE PERFORACION:

1.1.- Equipos de perforación terrestres (onshore):

Típicamente se fabrican en configuraciones liviana, mediana y pesada. Se movilizan empleando camiones de carga pesada y grúas. Los equipos livianos sólo pueden perforar unos pocos miles de metros. Los grandes son capaces de perforar por encima de los 6500 metros.

1.1.1.- auto transportables:

Auto transportables son aquellos equipos montados sobre unidades móviles y son utilizados para la perforación de pozos verticales o direccionales, con la torre en posición fija (vertical).

1.1.2.- convencionales:

ARMABLES

Los componentes de estos equipos van montados en “patines”, de tal forma, que el equipo puede moverse en unidades en paquetes que pueden ser acopladas fácilmente.

La torre es ensamblada por partes, con pasadores, en el terreno de la localización, y luego se levanta como una unidad integral usando el sistema de levantamiento del equipo (malacate).

Los equipos modernos, se fabrican de tal manera que la torre y los elementos que constituyen el equipo, puedan movilizarse fácilmente e instalarse fácilmente.

Se utilizan para perforar todo tipo de pozos en tierra firme, desde pozos someros hasta ultra profundos.

1.2.- EQUIPOS PARA PERFORACIÓN MARINA (OFFSHORE)

1.2.1. Equipos de perforación sumergibles

Ideales para perforar en aguas muy someras. Pueden navegar o ser remolcados. Se sumergen cuando los compartimientos del casco son inundados con agua.

El equipo se apoya en el lecho del agua y parte del mismo queda por encima del nivel del agua para permitir el trabajo de la cuadrilla de perforación.

Estos equipos son apropiados para pantanos poco profundos, ríos y aguas interiores Construidos especialmente como sumergibles.

Pueden operar también en áreas con frío extremo. Profundidades típicas del agua son de 20 pies.

1.2.2. Plataformas móviles auto-elevables

Poseen patas estructurales que se pueden subir y bajar a voluntad. Cuando las patas son levantadas el equipo flota en el agua y puede ser remolcado o transportado por barco a otra localización. Al llegar a la nueva localización se bajan las patas hasta que penetren y se afiancen sobre el lecho marino. La plataforma se eleva entonces sobre el nivel del agua.

Las plataformas Auto – Elevables pueden perforar en aguas hasta de 400 pies

1.2.3. PLATAFORMAS FIJAS AUTOSUFICIENTES Y PLATAFORMAS FIJAS CON BARCOS DE APOYO

 Permanecen inmóviles una vez construidas.

 Pueden perforar varios pozos desde una misma localización.

 Pueden ser autosuficientes o asistidos por barcazas (chalanas) de servicio.

1.2.4. EQUIPOS SEMI-SUMERGIBLES

Tienen patas y apoyos huecos. Como los sumergibles, las patas son inundadas. Sin embargo, se requieren anclas y / o impulsores y posicionadores para mantener el equipo en posición. Cuando se emplean impulsores, se llaman de Posicionamiento Dinámico (controlado por computador).Con este sistema se mantiene el equipo estable sobre el pozo a perforar . Utilizan instalaciones sub marinas para control del pozo fluyendo – BOPs.

1.2.5. BARCOS PERFORADORES

Son unidades flotantes costa afuera auto-propulsadas, Emplean sistema para control de reventones similares a los Semi-Sumergibles. Una Placa-Base de acero con hueco central se posiciona en el lecho marino para indicar el sitio en donde se perforará el pozo. Los equipos Semi-Sumergibles y Barcos Perforadores se posicionan sobre la placa para comenzar la perforación del pozo a través de ellas.

1.2.6. PLATAFORMAS FIJAS:

Estos

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