Historia y tecnología de la perforación de pozos de petróleo

Historia de la perforación de pozos de petróleo

Los primeros pozos perforados por los chinos tenían como objetivo extraer sal. La innovación tecnológica que implementó Drake para evitar que el pozo se derrumbara es la de cañería de entubación. El avance de la petrolera se dio debido a la guerra. La creación de la OPEP tuvo como finalidad estabilizar los precios del mercado de hidrocarburos. El fundador de Stand Oil fue John Rockefeller. Los primeros usos del petróleo a nivel mundial fueron para producir kerosene y destilados. Los primeros equipos de perforación rotativa utilizaban motores a vapor. El 13/12 se celebra el día del petróleo por el descubrimiento de petróleo en Comodoro Rivadavia. Durante el avance de la tecnología de perforación se identifica el periodo científico, de desarrollo, de origen, no convencional, periodo de automatización. La perforación multilateral consiste en construir un pozo central y desde este perforar 2 o más ramas laterales. En Argentina, la historia de la legislación sobre hidrocarburos proviene de la época de los reyes de España. Las condiciones para que exista el yacimiento de petróleo y gas son: cuenca sedimentaria, rocas generadoras, reservorio, trampa, sello, migración. Las cuencas productoras en Argentina son: Neuquén, Golfo San Jorge, Puyana, Austral. El origen del petróleo es orgánico. La porosidad de un reservorio es el porcentaje de poros respecto al volumen total de roca. La saturación de hidrocarburos expresa el porcentaje del espacio poral ocupado por agua. Una trampa permite que el petróleo se concentre en un lugar de roca. El diseño de perforación de un pozo es un proceso sistemático. La determinación de la profundidad de asentamiento de las cañerías de revestimiento está dada por profundidades en las cuales pueden haber problemas para seguir perforando. El objetivo de un pozo exploratorio es extender los límites del yacimiento. Luego del tramo principal, la operación a seguir es la entubación del pozo con el casing de producción. El personal dentro del equipo de perforación debe estar capacitado en la tarea que desempeña. El equipo de coiled tubing no se utiliza para perforar. Los lodos de perforación pueden ser base aceite o base agua. Cuanto más profundo es el pozo a perforar, más potente debe ser el equipo. La velocidad de perforación está relacionada directamente con el equipo de trépano. En zonas ambientalmente sensibles, conviene perforar varios pozos en una misma locación. El término mud logging se refiere al estudio de los recortes de roca obtenidos en la superficie mientras se está perforando. La operación de cementación del casing no representa mayor importancia. La cañería guía (primer tramo de casing) es fundamental para la construcción del pozo. Una de las funciones del fluido de perforación o lodo es lubricar el trépano. Una sarta básica de perforación se compone de trépano, portamechas y barra de sondeo.

Tipos de perforación

Plataforma semisumergible, barcos de perforación, plataformas autoelevables, perforación en tierra, barcaza.

Sistemas de un equipo de perforación

Sistema de circulación en lodo, sistema de suministro de energía, sistema de movimiento de la sarta, sistema de trépano y sarta de perforación. Sistema de movimiento (rotatorio e izaje), subir y bajar la sarta de perforación. El lodo circula por la bomba de lodo, stand pipe, swivel kelly, sarta, anular, flowline, zaranda. El avance de trépano se debe a la combinación de rotación y peso.

Tecnología y criterios de selección de equipos de perforación

Criterios para la selección de un equipo de perforación terrestre: rangos de profundidad y diámetro, esfuerzos estimados, requerimientos de la mesa, sarta de perforación, sistema de lodo, tanques múltiples, servicio auxiliar, altura de trabajo, equipo de control, controles, transporte. Funciones de izaje: soportar el peso de la sarta, llevar hacia dentro y fuera de la sarta, mantener el peso aplicado sobre el trépano. Sarta de perforación: barras de perforación, portamechas, trépano, malacate, casing, tijera, amortiguador. Corte y corrida se hace para permitir que el desgaste del cable sea parejo. La velocidad de penetración depende del peso sobre el trépano y velocidad de rotación de la mesa. El vástago kelly se usa para sacar, bajar y trasmitir. El kelly bushing sirve para mover la sarta de perforación mientras se está rotando. La cabeza rotativa es conectar el manguito para bombear el lodo de la sarta. El kellycock es una válvula. Top Drive agrega una parada. El costo de un equipo de perforación aumenta al ser más potente y grande. Cuando se requiere reducir costos, utilizar kelly es preferible antes que el Top Drive. La cuna se utiliza para colgar la sarta de perforación cuando se maniobra. Los brazos y elevadores se utilizan para bajar y sacar la sarta de pozo. La llave inferior sirve para mantener la sarta en su sitio mientras se aprieta. Los recortes de perforación se decantan en la pileta. La zaranda es un componente del equipo de control de sólidos. El número de piletas depende del diámetro y profundidad del pozo. Para monitorear la densidad del lodo se utiliza un sensor de pileta.