Perforacion De Pozos

3. METODOLOGÍA Y RESULTADOS.

3.1. Bases teóricas.

3.1.1. Perforación de pozos.

Es el proceso de construir un hoyo en el subsuelo para explorar o para la extracción de recursos naturales tales como agua, gas o petróleo.

El proceso de perforación consiste en conectar el ensamblaje de fondo (BHA) a la mecha con el propósito de penetrar las diferentes formaciones, aplicando los factores mecánicos óptimos (peso y rotación) para obtener la mejor tasa de penetración, en el proceso es conveniente analizar las mechas, los criterios de selección, el mecanismo de corte, los factores mecánicos, la evaluación y la longitud de las barras.

En la perforación de pozos de petróleo o gas se han alcanzado grandes progresos a través de los años. Actualmente, en las operaciones de perforación se cuenta con técnicas avanzadas y con la utilización de herramientas y taladros especiales, que han permitido desarrollar tres tipos de perforaciones: la perforación direccional, la perforación inclinada y la perforación vertical, con las cuales se han construido pozos direccionales, inclinados y verticales, respectivamente.

El tipo de perforación a implementar va a depender de la trayectoria programada del pozo, en la cual se consideran variables como condiciones topográficas del área por perforar, costos, complejidad de las formaciones que van a ser atravesadas, área de drenaje del yacimiento, condiciones de operación, entre otros.

 Etapas de los pozos.

Los pozos pueden ser exploratorios y de desarrollo.

• Pozos exploratorios: los pozos exploratorios son los primeros pozos que se perforan una vez que la etapa de exploración ha concluido. Estos pozos son muy costosos y en muchos de los casos no se encuentran hidrocarburos en los reservorios. La perforación de estos pozos toma más tiempo de lo normal debido a que es necesario realizar un análisis detallado de todos los aspectos geológicos del reservorio.

• Pozos de desarrollo: una vez que la presencia de hidrocarburos es confirmada con el pozo exploratorio, el siguiente paso es perforar los pozos a de desarrollo para producir los hidrocarburos del yacimiento. Muchos pozos serán producidos para producir petróleo para lo que será necesario construir carreteras y facilidades de producción. En el caso de los pozos de desarrollo el perfil del pozo será muy importante ya que de esto dependerá la accesibilidad al reservorio.

 Tipos de pozos.

• Pozos Direccionales: son pozos con una inclinación mayor de 5° y algunas geometrías o arquitecturas deseadas. La inclinación, rumbo y desplazamiento lateral, son desviados con respecto a la vertical, de manera controlada e intencional para llegar al objetivo.

• Pozos Inclinados: son pozos iniciados desde la superficie con un ángulo de desviación predeterminado y constante, para lo cual se utilizan taladros especiales inclinados. Estos taladros poseen una cabria que puede moverse de 90º de la horizontal hasta un máximo de 45º.

• Pozos Verticales: un pozo es razonable y convencionalmente vertical cuando en su trayecto no rebasa el parámetro de un cilindro imaginario, que se extiende desde la superficie hasta la profundidad total. Generalmente, se fija un ángulo de inclinación de 5º desde la superficie hasta el objetivo final del pozo.

3.1.2. Presión.

Los gases y los líquidos son fluidos, que pueden estar en movimiento o en reposo (estáticos), pero aunque estén en reposo la masa, las partículas, los átomos y las moléculas están en continua agitación por lo que ejercen presión sobre las superficies que los contienen.

Existen varios tipos de presiones y cada una de ellas depende del medio que proporcione la fuerza. A continuación se definirán los conceptos de presión más comunes que pueden ser encontrados durante la perforación de un pozo.

 Presión hidrostática.

Es la presión que ejerce el peso de una columna de fluido sobre las paredes y el fondo del recipiente que lo contiene. Cuando actúa en un punto determinado de un fluido en reposo provoca una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente y a la superficie de cualquier objeto sumergido que esté presente. Su valor es directamente proporcional a la densidad del fluido y a la altura de la columna medida verticalmente. Las dimensiones y geometría de esta columna no tienen efecto en la presión hidrostática, es decir, su valor es independiente de la forma del recipiente que lo contiene.

Todos los líquidos pesan, por ello cuando están contenidos en un recipiente las capas superiores oprimen a las inferiores, generándose una presión debida al peso.

 Presión de sobrecarga.

Es la presión ejercida por el peso de la matriz de la roca y los fluidos contenidos en los espacios porosos sobre una formación particular. La formación debe ser capaz de soportar mecánicamente las cargas bajo las cuales está sometida en todo momento.

La presión de sobrecarga es función principalmente de las densidades tanto de los fluidos como de la matriz, así como también de la porosidad.

 Presión de formación.

También conocida como presión de poro, presión del yacimiento o presión de la roca; es la presión ejercida por los fluidos o gases contenidos en los espacios porosos de las rocas. El peso de sobrecarga afecta las presiones de la formación, puesto que este es capaz de ejercer presión en los granos y los poros de la roca. La presión de formación se clasifica de acuerdo a su valor de gradiente de presión en: normal, subnormal y anormal.

• Presión de formación normal: se dice que la presión de poro es normal cuando la formación ejerce una presión igual a la columna hidrostática de fluido contenido en los poros de la misma. Las presiones normales son causadas principalmente por el peso de la columna hidrostática de la formación que va desde el punto donde se ejerce presión hasta la superficie. La mayor parte de la sobrecarga en las formaciones con presión normal es soportada por los granos que conforman la roca.

• Presión de formación subnormal: ocurre cuando la presión de la formación es menor que la presión normal. Pueden encontrarse en formaciones someras, parcial o completamente agotadas y en aquellas que afloran en superficie. Esto indica que estas presiones existen, bien sea, en áreas con bajas presiones de sobrecarga o en depósitos calcáreos. Formaciones

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