Perforacion Direccional

Resumen

En los últimos años se ha despertado un increíble interés en el desarrollo de una nueva y rentable tecnología de perforación, como lo es la perforación de pozos horizontales. Dicha tecnología ha cambiado el enfoque a la exploración, desarrollo y producción del sector petrolero.

La perforación Horizontal en la actualidad es una técnica de gran aplicación, la cual tiene como objetivo incrementar el recobro y drenaje de los hidrocarburos. Los pozos horizontales se caracterizan por ser perforados con altos ángulos de inclinación (ángulos cercanos a 90º). La colocación de estos pozos horizontales en la formación productora es de vital importancia para evitar la conificación de gas y/o agua.

La perforación de pozos horizontales ha sido una importante herramienta para incrementos de producción en campos y resolver entre otros, problemas de completación, conificaciones tanto de agua como gas y bajas permeabilidades.

Muchos de estos pozos horizontales han sido aplicados en yacimientos marginales o poco rentables en los cuales los pozos verticales no han tenido éxito; y los horizontales han generado resultados cada vez más óptimos a medida que se ha avanzado en la tecnología de este tipo de perforación, desde principio de los años 80.

La experiencia ganada a través de estos años ha conducido a la reducción considerable de costos.

La capacidad de controlar la trayectoria del pozo no basta para garantizar la construcción de un pozo perfecto, ya que, para que la perforación direccional resulte exitosa es necesario realizar una cuidadosa planificación. Para optimizar los planes de los pozos, los geólogos, los geofísicos y los ingenieros deben trabajar en forma conjunta desde el primer momento, en lugar de hacerlo en forma secuencial utilizando una base de conocimientos incompleta.

Una vez determinada una ubicación en la superficie y un objetivo determinado en el subsuelo, el planificador direccional debe evaluar los costos, la exactitud requerida y los factores técnicos y geológicos para determinar el perfil apropiado del hoyo (en este caso horizontal).

FUNDAMENTOS TEORICOS DE POZOS HORIZONTALES

Hasta mediado de los años 80, solamente se perforaban pozos verticales en el mundo. Mas tarde, se introdujeron los pozos inclinados, los cuales permitieron la utilización de localizaciones en superficie que podían estar ubicadas a una distancia considerable con respecto a la formación objetivo. Este tipo de pozos fueron muy provechosos para áreas costa afuera.

Sin embargo, si bien es cierto que los pozos horizontales has registrado su mayor popularidad durante los últimos 15 años, estos ya se empleaban a finales de la década de los 30 en la región central y occidental de los Estados Unidos para incrementar las tasas de producción (exactamente en el año 1929, cuando fue perforado y completado el primer pozo en Texon, Texas). Mas tarde, otro pozo horizontal fue perforado en el año de 1944, en el campo Franklin Henry, Pennsylvania, USA, hasta una profundidad de 500 pies.

Posteriormente, en los años 50, China y la Unión Soviética probaron la técnica de perforación horizontal. Los pozos horizontales originales, denominados agujeros de drenajes, apenas comenzaban a aceptar como técnica viable para elevar la productividad, cuando la compañía en el año 1953, la empresa Amoco desarrollo el proceso de estimulación con fracturamiento hidráulico. Para ese entonces los pozos hidráulicamente fracturados estaban en capacidad de igualar o superar la productividad de un agujero de drenaje horizontal a un costo considerablemente inferior. Por consiguiente, la tecnología de pozos horizontales se mantuvo poco activa durante los 25 años siguientes, aproximadamente, hasta que las empresas productoras de petróleo se percataron de que los pozos horizontales presentaban ventajas con respecto al fracturamiento de determinadas condiciones de yacimiento. En general, hasta el inicio de los años 80, pocas aplicaciones de perforación horizontal fueron realizadas en el mundo, hasta que se realizaron mejoras en la tecnología de los motores de fondo, asi como, la invención de otros equipos y materiales de apoyos, especialmente los de telemetría, con lo cual se logro aumentar la viabilidad comercial de esta tecnología de perforación.

El primer éxito comercial para pozos horizontales, fue ejecutado entre los años 1980 y 1983, por la compañía francesa Elf Aquitaine, la cual perforo cuatro pozos horizontales en tres campos europeos: dos (2) pozos en el campo Lacq Superiur, un (1) pozo en el campo Castera Lou, y un (1) pozo en el campo Rospo Mare (tanto el campo Lacq Supenur como el Castera Lou están ubicados en el suroeste de Francia, mientras que en el campo Rospo Mare esta ubicado costa afuera, en el Mar Mediterráneo, Italia). La producción de petróleo en dichos pozos fue considerablemente mejorada. No solamente se reportó una producción mucho mayor en comparación con los pozos vertical del mismo campo, sino que la producción de agua, un problema considerable en los pozos verticales, fue significativamente reducido. Este éxito, introdujo una nueva era en la industria petrolera.

Posteriormente, la tecnología de perforación horizontal fue emprendida por la compañía British Petroleum, en el campo Prudhoe Bay, Alaska, USA; en un intento igualmente exitoso de minimizar la intrusión de agua y gas en la producción de crudo.

Debido a este éxito inicial, las compañías operadoras incrementaron la actividad de perforación horizontal, apoyadas por las compañías de servicio, con lo cual se logro expandir las aplicaciones de esta tecnología. Para el año de 1990, se habían perforado más de 1000 pozos horizontales alrededor del mundo. En el año 2000, se reportó un total de 23385 pozos horizontales en 69 países. Las estimaciones sugieren que después del año 2000, el 50% de la producción de hidrocarburos ha provenido de pozos horizontales y multilaterales.

DEFINICION DE POZO HORIZONTAL

Muchos operadores están de acuerdo en definir un pozo horizontal como un hoyo que ofrece una sección abierta al flujo cuyo eje axial posee una inclinación entre 85 y 95 grados en el estrato de producción, creando un cambio radical en las condiciones de flujo de los fluidos, ya que crea un volumen de forma elipsoidal mientras que la de un pozo vertical es de forma cilíndrica.

El propósito de un pozo horizontal es incrementar el contacto con el yacimiento y de este modo incrementar la productividad del mismo, como pozo de inyección un pozo horizontal de larga sección horizontal provee una gran área de contacto y por lo tanto

...