El término perforación indica todo el complejo de operaciones necesarios para construir pozos de sección circular aplicando técnicas de excavación.
Para perforar un pozo, es necesario realizar simultáneamente las siguientes acciones (proceso de perforación):
- para superar la resistencia de la roca, aplastándola en pequeñas partículas que miden solo unos pocos mm;
- para eliminar las partículas de roca, mientras sigue actuando sobre material fresco;
- para mantener la estabilidad de las paredes del agujero;
- Para evitar que los fluidos contenidos en las formaciones perforadas ingresen al pozo.
Esto se puede lograr mediante el uso de plataformas de perforación rotativa que son las que operan hoy en el campo de la exploración y producción de hidrocarburos.
Las plataformas de perforación son complejos de equipos móviles que se pueden mover (en tierra y en alta mar) de un sitio de perforación a otro, perforando una serie de pozos.
En la perforación giratoria, la roca se aburre usando una herramienta de corte llamada broca, que se gira y se forja simultáneamente contra la roca en la parte inferior del orificio por una cuerda de perforación que consiste en tuberías de acero huecas de la sección circular atornillada.
Los esquejes producidos por la broca se transportan hasta la superficie mediante un fluido de perforación, generalmente un líquido (lodo o agua), o de lo contrario una gas o espuma, circula en las tuberías hasta la broca y de allí a la superficie.
La rotación se transmite a la broca desde la superficie mediante un dispositivo llamado tabla rotativa o, en las plataformas modernas, por un motor de accionamiento superior con la tabla giratoria como copia de seguridad; Se puede agregar rotación adicional mediante motores de fondo de fondo ubicados directamente sobre la broca.
Después de haber perforado una cierta longitud de agujero, para garantizar su estabilidad, debe estar cubierta de tuberías de acero, llamadas embarcaciones, unidas por mangas roscadas.
El espacio entre la carcasa y el orificio se llena con una lechada de cemento para garantizar un sello hidráulico y mecánico.
La profundidad final del pozo se logra perforando agujeros de diámetro decreciente, protegido sucesivamente por carcasas, del mismo modo de disminución del diámetro, produciendo una estructura compuesta por elementos tubulares concéntricos.
Planificación de la perforación de un pozo
La planificación de un pozo es una parte fundamental del proceso de perforación: es la base para tomar todas las decisiones técnicas importantes, para evaluar los costos y organizar la construcción real del pozo de la manera más eficiente.
La planificación del pozo comienza en el momento en que la interpretación de los datos sísmicos y la reconstrucción de la geología del área revelan la presencia de una estructura favorable a la acumulación de hidrocarburos.
Estos datos también permiten que se haga una estimación:
- profundidad de los niveles productivos; secuencias estratigráficas y litológicas; problemas que podrían surgir en una fase operativa.
- Los geólogos preparan un documento que contiene estimaciones y propuestas para perforar el pozo sobre la base de la información en su posesión obtenida de:
- campañas de superficie geológica; Estudios geológicos regionales; estudios realizados sobre mapas sísmicos; Perfiles de pozos ya completados en el área.
Este documento es la introducción al dibujo del programa de perforación adecuado para dar los datos necesarios para:
Ubicación del pozo, objetivos de perforación, previstos de la profundidad final, pronósticos del perfil litofil-estratigráfico, posibles problemas de perforación que podrían encontrarse, etc.
El análisis y procesamiento de toda esta gran masa de información proporciona a los ingenieros de perforación los elementos esenciales para elaborar el programa de perforación.
Estos datos están disponibles en documentos existentes como:
Perfiles geológicos; Bien registros; Informes de presión; Informes de perforación; Informes de fluido de perforación; Cementing informes; etc.
Cada pozo tiene sus propias características específicas (profundidad, exploratoria, desarrollo o tasación de pozo, en tierra o en alta mar, vertical, direccional u horizontal ...) pero los criterios básicos son los mismos para todos los tipos de pozos.
El primer paso que los ingenieros deben tomar para resolver el programa de perforación es construir, la tendencia de las curvas de gradiente de presión de acuerdo con la profundidad (Geostatic, Presión de poros y gradientes de fractura) para diseñar el perfil de carcasa de pozos.
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