Perforacion Horizontal

TIPOS DE PERFILES DE POZO

La ingeniería ha permitido la posibilidad de perforar cuatros clases de pozos diferentes, esto se ha logrado con el afán de obtener mejores resultados en la explotación de pozos petroleros, las cuatros clases de perforar son las siguientes:

Perfil Pozo Vertical

Este es conocido como pozo convencional que por operabilidad solo permite 2 grados de desviación con respecto a un eje vertical. Tiene gran aplicabilidad donde el terreno en el cual se encuentra ya que el yacimiento es de fácil acceso, de aquí la ineficacia de esta configuración para sistemas de explotación de hidrocarburos costa-afuera, así como los problemas que puedan `presentarse.

Perfil de Pozo Direccional

Este tipo de pozo se desvía de la vertical con una relación de desviación de ángulos de 1 a 5 grados por cada 100 pies, hasta alcanzar una sección inclinada de 70 grados como máximo, con respecto a la vertical. Este tipo de perfilaje surge de la necesidad de explotar pozos de difícil acceso.

Perfil de Pozo Horizontal

Se llaman pozos horizontales a los pozos que presentan una sección productora horizontalmente, inclusive aquellos que alcanzan un grado de inclinación con respectó a un eje vertical mayor de 80 grados. Este pozo se lleva a cado debido a la necesidad de disminuir el número de pozos a perforar verticalmente y obtener mejores tasas de producción, permite que se lleve a cabo este tipo perforaciones, de esta manera los yacimientos son perforados de manera horizontal, pero siempre entrando en paralelo al estrato, es decir navegando hacia la formación.

Perfil de Pozos Multilaterales

La perforación multilateral debe sus inicios a la perforación direccional, existen diferentes tipos de perforación multilateral que van desde lo sencillo a los más complejo, estos se diferencias de distintas ramificaciones o brazos laterales posibles que se pueden desarrollar en cada proyecto. Este tipo de perfil se utiliza para drenar el yacimiento los más rápido posibles a fin de mantener límites de contacto gas/petróleo ó petróleo/agua.

PERFORACIÓN HORIZONTAL

La perforación horizontal es un proceso de direccionamiento que se da a una broca de perforación para seguir una orientación horizontal hasta aproximarse a 90º de la vertical.

Su principal intención consiste en la desviación del pozo en forma intencional a lo largo de la trayectoria preseleccionada con anticipación, para lograr alcanzar el área de objetivo. Este tipo de perforación logra maximizar la producción en los casos en los que se implementa, la meta de costo-beneficio que preocupa a las operadoras para alcanzar varios objetivos con un solo pozo; evitar operaciones de reentrada (re - entry wells).La figura nro. 01 muestra un esquema representativo de la perforación horizontal.

Figura: 01 Representación Esquemática De La Perforación

Horizontal.

Fuente: Manual Halliburton.(2008)

METODOS DE PERFORACIÓN HORIZONTAL

La tecnología de perforación horizontal ha venido desarrollándose a lo largo de muchos años. La particularidad en la curvatura de los radios del pozo a ser perforado desde un plano vertical hasta alcanzar la horizontal provee una categoría de tecnología adecuada.

Existen cuatro tipos básicos de pozos horizontales, los cuales dependen del radio de curvatura que se aplica durante la perforación. El radio de curvatura está determinado por la tasa de ganancia de ángulo que se utiliza para pasar desde la vertical hasta la horizontal, existiendo una relación inversa entre las dos; es decir, que cuando se usa una tasa de construcción o tasa de ganancia de ángulo alta, el radio de curvatura disminuye.

A través del tiempo dichas técnicas han desarrollado cuatro clases de perforaciones acordes al rango de radio a ser utilizado:

• Radio Largo

• Radio Medio

• Radio Corto

• Radio Ultracorto.

 POZOS HORIZONTALES DE RADIO LARGO.

El método de radio largo ofrece usos limitados para su desarrollo. A pesar de que numerosos agujeros de radio largo han sido perforados con el propósito de investigar y determinar la extensión del yacimiento, esta técnica es más empleada cuando se requiere alcanzar objetivos alejados de la localización superficial, tales como plataformas de perforación costa afuera, localizaciones remotas y/o abruptas, así como inaccesibles o yacimientos ubicados bajo ciudades, siendo el método de radio largo más flexible que los otros métodos.a continuación de muestra un esquema de la perforación horizontal de radio largo.

Figura Nº 2: Pozos Horizontales De Radio Largo

Fuente: Manual Halliburton.(2008)

En esta técnica el punto de desviación (KOP) se encuentra cerca de la superficie para permitir que el objetivo sea alcanzado a la profundidad correcta y como la longitud de la sección de construcción es grande, se incrementa la longitud de las formaciones encontradas, por lo que se requieren varios tamaños de agujeros.

Además como la separación de KOP al objetivo es grande, se puede reducir la longitud de sección horizontal a perforarse debido al peso, torque y arrastre de la tubería. Aunque con estos métodos se obtienen mayores longitudes horizontales. Con este método se pueden aplicar todas las técnicas de producción artificial.

Una de las grandes desventajas de este sistema, es que debido a la gran longitud de la sección de construcción se tiene que atravesar gran cantidad de formaciones sin aislarlas, pudiendo ocasionar problemas en formaciones inestables o problemáticas.

El control direccional es pobre en cuanto tiene que ver con la navegación, por lo cual los resultados son rústicos, debido a esto se hace difícil el manejo de la tubería de perforación (drill pipe) y con frecuencia esta dificultad incrementa el tiempo de perforación.

Este problema se encuentra solucionado en la actualidad gracias a las nuevas herramientas de perforación horizontal. Este desarrollo ha tenido dos principales avances: (PowerDrive y PeriScope 15).

Por lo tanto tendrá una inclinación de 2 a 6 º por cada 100 pies y el alcance de radio del pozo será de 1000 a 3000 pies y tendrá una extensión de penetración en la formación recomendada de 2000 a 5000 pies hasta llegar al objetivo ubicado en el interior del reservorio.

 POZOS HORIZONTALES DE RADIO MEDIO

Los sistemas de radio medio pueden ser más económicos cuando se emplean en yacimientos fracturados, en problemas de conificación de agua y gas, en formaciones fracturadas de baja permeabilidad, en yacimientos con poca energía y en formaciones de poco espesor. La profundidad vertical que se necesita para alcanzar el yacimiento en los pozos de radio medio se reduce y esto es una de las más fuertes ventajas de este método. En la figura nro 03 se puede observar el esquema de la perforación de radio medio.

Figura Nº 3: Pozos Horizontales De Radio Medio.

Fuente: Manual Halliburton.(2008)

Un pozo de radio medio horizontal, a menudo exige el mismo tamaño de equipo, del agujero y de la sarta de perforación, que lo exigiría un pozo vertical perforado a una misma profundidad verdadera vertical.

Con un pozo de radio medio, muchas zonas problemáticas pueden ser perforadas en la sección vertical y ser revestidas antes de perforar la zona critica de curvatura y empezar la horizontal. La longitud más corta del agujero curvo puede salvar tiempo y problemas potenciales.

El radio medio del pozo puede cambiar desde la vertical hacia la horizontal con una inclinación que va de 6-20° grados por cada 100 pies , el mismo que define un radio de curvatura de 290 a 950 pies y una penetración en la formación recomendada de 1500 a 2000 pies hasta llegar al objetivo dentro del reservorio.

 POZOS HORIZONTALES DE RADIO CORTO

Esta técnica es empleada en muchos yacimientos de tamaño limitado, ya que el pozo puede ser cambiado a horizontal y terminado con menos desplazamiento del requerido por un pozo de radio largo. El poco desplazamiento y la limitada profundidad requerida para pozos de radio corto lo hacen más apropiado en formaciones con cimas problemáticas causadas por la litología o yacimiento. Así, en un pozo de radio corto, la zona de problemas puede ser entubada antes de que el agujero crítico se inicie a perforar.

En los pozos de radio corto la inclinación hacia la horizontal se la realiza muy rápidamente de 1.5 a 3° grados por cada pie, el mismo que define un radio de curvatura para alcanzar los 90° grados en 20 a 40 pies y una penetración en la formación aproximada de 300 a 400 pies hasta llegar al objetivo dentro del reservorio.

Figura Nº 4: Pozos Horizontales De Radio Corto.

Fuente: Manual Halliburton.(2008)

 POZOS HORIZONTALES DE RADIO ULTRA CORTO

La más reciente tecnología de perforación horizontal, es el sistema de generación de radio ultra corto. El método utilizado es proyectar agua por los jets de la broca de perforación a lo largo de la sección horizontal de la cavidad

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