Completación de Pozos Petroleros: Estrategias y Tipos de Terminación para Optimizar la Producción

Fundamentos de la Ingeniería de Pozos: Perforación, Reacondicionamiento y Completación

En la industria de los hidrocarburos, la ingeniería de pozos abarca diversas etapas cruciales para la extracción eficiente y segura de petróleo y gas. Este documento detalla los componentes esenciales de las tuberías de revestimiento, las operaciones de workover, el proceso de perforación y, fundamentalmente, la completación de pozos, explorando sus tipos y consideraciones clave.

Tuberías de Revestimiento (Casing)

Las tuberías de revestimiento son elementos estructurales vitales en la construcción de un pozo, proporcionando integridad y soporte. Se clasifican según su función y profundidad:

• Conductor: Provee integridad superficial y soporte de fondo para las operaciones iniciales. Típicamente, se utilizan diámetros grandes (ej., 20" a 9 5/8").
• Superficie: Protege las formaciones de agua, sella zonas débiles y resguarda el pozo contra arremetidas y desmoronamientos.
• Intermedia: Sella zonas débiles y formaciones de alta presión, previniendo la contaminación con fluidos de perforación.
• Liner: Es una tubería de revestimiento más corta que se instala en la parte inferior de la última tubería de revestimiento. Su función principal es cubrir zonas de pérdidas de presión.
• Producción: Separa la zona productora de todas las demás zonas, asegurando un flujo controlado de hidrocarburos.

Workover (Reacondicionamiento de Pozos)

El workover, o reacondicionamiento de pozos, tiene como objetivo principal aumentar la producción o reparar pozos existentes. Las operaciones de workover pueden incluir:

• Aislar zonas agotadas.
• Abrir nuevas zonas productivas.
• Aumentar la producción mediante fracturación o acidificación.
• Convertir pozos productores en inyectores.
• Reparar equipo de subsuelo.
• Reparar el casing (tubería de revestimiento).
• Realizar cementación primaria.
• Pescar herramientas perdidas.
• Desviar el pozo.

Perforación de Pozos

La perforación es el proceso de construir y ejecutar pozos hasta alcanzar la zona de interés. La capacidad del equipo de perforación y sus componentes periféricos se define por la profundidad deseada. Aspectos clave incluyen:

• Capacidad de izaje: Fundamental para manejar la sarta de perforación, las tuberías a entubar y liberar herramientas.
• Bombas: Esenciales para gestionar los parámetros hidráulicos y mantener el lodo de perforación con los valores reológicos adecuados para la limpieza del pozo.

Qué es la Completación de Pozos

La completación de pozos es una serie de trabajos que se realizan después de la perforación y, en ocasiones, durante la reparación de un pozo. Su propósito es adecuar el subsuelo para producir hidrocarburos de forma óptima, segura y rentable. Los objetivos principales son:

• Drenar los hidrocarburos del yacimiento.
• Monitorear parámetros del yacimiento.
• Permitir la inyección de agua o gas.

Este proceso puede incluir el revestimiento con tubería de producción, empaques con grava o el cañoneo del revestidor. La completación aplica a pozos exploratorios, avanzados, desarrollados e inyectores.

Factores Clave en la Completación de Pozos

La elección del tipo de completación está determinada por varios factores críticos:

• Tasa de productividad requerida.
• Reservas de las zonas a completar.
• Mecanismo de producción a utilizar en las zonas o yacimientos a completar.
• Necesidad de futura estimulación.
• Requerimiento de control de arena.
• Consideraciones para futuras reparaciones.
• Posibilidad de levantamiento artificial (por gas, bombeo mecánico, etc.).
• Potenciales proyectos futuros de recuperación adicional de petróleo.
• Inversión requerida.

Importancia de la Completación de Pozos

La completación de pozos es esencial para la productividad y la rentabilidad de un yacimiento. Es crucial seleccionar el tipo de completación adecuado para las características específicas del yacimiento, con el fin de evitar daños al pozo y a la formación. Existen diversos tipos de terminación, entre los que se destacan:

• Terminación en agujero descubierto (open hole).
• Terminación en agujero revestido (cased hole).
• Tubería ranurada no cementada.
• Sin tubería de producción (tubingless).

Terminación en Agujero Descubierto (Open Hole Completion)

En este tipo de completación, la zona productora se perfora después de cementar la última tubería de revestimiento o liner en la cima del intervalo productor. La producción fluye directamente del yacimiento al pozo.

Se utiliza comúnmente en formaciones de baja presión donde el intervalo de aceite es extenso.

Ventajas:

• Es simple y de bajo costo.
• El flujo es a través de los 360° de la formación.
• Ofrece buen acceso para fracturas.

Desventajas:

• El enjarre puede afectar la productividad, a menos que se lave la zona.
• La producción puede pasar por zonas dañadas.
• No permite aislar zonas específicas.
• El pozo puede colapsar.
• Presenta problemas con contactos de agua/petróleo.

Terminación con Agujero Revestido (Cased Hole Completion)

En esta completación, se introducen cargas perforadoras (o disparos) que crean conductos entre el yacimiento y el pozo. Las perforaciones deben atravesar la tubería de revestimiento, el cemento y, preferentemente, la zona invadida por el fluido de perforación. Esto asegura que el flujo de hidrocarburos no pase por la zona dañada, evitando así perjudicar la producción.

Ventajas:

• No es necesario limpiar el enjarre.
• Los disparos atraviesan la zona invadida.
• Permite aislar zonas específicas.
• Se pueden producir varias zonas de interés simultáneamente.
• Ofrece buena integridad del pozo y protección contra colapsos.
• Facilita el control de arenamiento del pozo.

Desventajas:

• Mayor costo.
• Menor flujo del yacimiento al pozo debido a las restricciones de las perforaciones.
• Posibles daños a la formación por los disparos.
• Requiere una excelente cementación para un aislamiento efectivo.