PERFORACION I

1. PERFORACION I CARRERA:Ingeniería del Petróleo y Gas Natural DOCENTE: Ing. José Ernesto Bautista Rodas

2. COMPETENCIAS DE LA ASIGNATURA • Tener los conocimientos básicos de un equipo de perforación y algunas técnicas de cálculo para resolver problemas. • Desarrollar las habilidades y destrezas para la identificación de los equipos de perforación. • Analizar y evaluar los trabajos y operaciones de perforación desde el punto de vista técnico. • Desarrollar la capacidad de análisis y elaboración de diseños en perforación. • Identificar la importancia de la tecnología en perforación de pozos y el contexto de la Industria Petrolera.

3. PERFORACION DE POZOS

4. PERFORACION DE POZOS • Luego de realizar una exploración sísmica, la prospección geofísica para la determinación de hidrocarburos en el subsuelo; se procede a la perforación de pozos de exploración. • Muchas destrezas especiales se requieren para perforar un pozo de manera segura y económica. • Compañías de servicios, contratistas y consultores, cada uno con su propia organización, proveen servicios necesarios. • Existen grupos especializados de ingeniería de perforación en las grandes compañías petroleras.

5. TECNOLOGIAS DE LA PERFORACION La Tecnología de la Perforación de Pozos toma en cuenta diferentes aspectos como son: desarrollo, investigación, modernización, etc. El Objetivo de esta Tecnología de Perforación es: “Lograr perforar pozos petroleros en forma eficiente, segura, económica y que permita la explotación adecuada de los hidrocarburos”. El objetivo anterior nos indica que se debe estar renovando continuamente esta tecnología de acuerdo alas situaciones que se vayan presentando, por lo tanto se necesita de una optimización que tiene que contar con su propio objetivo, este objetivo de la Optimización de la Perforación es “Incrementar la eficiencia de las operaciones involucradas en la Perforación de Pozos”

6. FACTORES PARA LA PLANIFICACION DE UN POZO PETROLERO La planeación de la perforación del pozo es una de las etapas importantes, en donde se establecen como premisas en el proceso los siguientes factores: La estimación del costo de perforación para determinar la factibilidad económica de la perforación del pozo. Control del costo para la minimización de los gastos totales de la perforación a través de un programa apropiado. • Economía • Equipo adecuado. • Seguridad del personal. • Protección al medio ambiente.

7. POZOS EXPLORATORIOS Un pozo es “exploratorio” (wildcat), si su propósito es descubrir un nuevo yacimiento de petróleo o gas. El propósito de un pozo de “desarrollo” es explotar un yacimiento conocido. Usualmente, el grupo de geología de la empresa recomienda las localizaciones de los pozos exploratorios, mientras que el grupo de ingeniería de yacimientos recomienda las localizaciones de los pozos de desarrollo.

8. POZOS DE DESARROLLO El primer pozo que se perfora en un yacimiento para encontrar gas o petróleo se denomina pozo exploratorio. Si éste es exitoso, se perforan pozos de avanzada para determinar el tamaño del yacimiento. Por último, se perforan pozos de desarrollo cuyo número depende del esquema recomendado para dicho yacimiento

9. FACTORES QUE SE DEBEN TOMAR EN CUENTA PARA LA PERFORACIÓN DE UN POZO PETROLERO Evaluación Geológica Perspectiva Geofísica Exploración de Perforación Evaluación de Perforación Desarrollo de Perforación

10. TIPOS DE INTALACIONES DE PERFORACION

11. TIPOS DE INSTALACIONES DE PERFORACION Se pueden clasificar ampliamente en 6 tipos diferentes: • Equipos de Tierra. • Equipos Sumergibles. • Plataformas Auto – Elevables. • Plataformas Fijas en el Mar. • Equipos Semi-submergibles. • Barcos de Perforación

12. EQUIPOS PARA PERFORAR EN TIERRA FIRME Típicamente se fabrican en configuraciones liviana, mediana y pesada Se movilizan empleando camiones de carga pesada y grúas Los equipos livianos sólo pueden perforar unos pocos miles de pies Los grandes son capaces de perforar por encima de los 20,000 pies

13. EQUIPOS DE PERFORACION SUMERGIBLES Ideales para perforar en aguas muy someras. Pueden navegar o ser remolcados. Se sumergen cuando los compartimientos del casco son inundados con agua. El equipo se apoya en el lecho del agua y parte del mismo queda por encima del nivel del agua para permitir el trabajo de la cuadrilla de perforación. Estos equipos son apropiados para pantanos poco profundos, ríos y aguas interiores Construidos especialmente como sumergibles. Pueden operar también en áreas con frío extremo. Profundidades típicas del agua son de 20 pies

14. PLATAFORMAS MÓVILES AUTO-ELEVABLES Poseen patas estructurales que se pueden subir y bajar a voluntad. Cuando las patas son levantadas el equipo flota en el agua y puede ser remolcado o transportado por barco a otra localización. Al llegar a la nueva localización se bajan las patas hasta que penetren y se afiancen sobre el lecho marino. La plataforma se eleva entonces sobre el nivel del agua. Las plataformas Auto – Elevables pueden perforar en aguas hasta de 400 pies

15. PLATAFORMAS FIJAS AUTOSUFICIENTESY PLATAFORMAS FIJAS CON BARCOS DE APOYO • Permanecen inmóviles una vez construidas. • Pueden perforar varios pozos desde una misma localización. • Pueden ser autosuficientes o asistidos por barcazas (chalanas) de servicio.

16. EQUIPOS SEMI-SUMERGIBLES Tienen patas y apoyos huecos. Como los sumergibles, las patas son inundadas. Sin embargo, se requieren anclas y / o impulsores y posicionadores para mantener el equipo en posición. Cuando se emplean impulsores, se llaman de Posicionamiento Dinámico (controlado por computador). Con este sistema se mantiene el equipo estable sobre el pozo a perforar . Utilizan instalaciones sub marinas para control del pozo fluyendo – BOPs

17. BARCOS PERFORADORES Son unidades flotantes costa afuera auto-propulsadas, Emplean sistema para control de reventones similares a los Semi-Sumergibles. Una Placa-Base de acero con hueco central se posiciona en el lecho marino para indicar el sitio en donde se perforará el pozo. Los equipos Semi-Sumergibles y Barcos Perforadores se posicionan sobre la placa para comenzar la perforación del pozo a través de ellas

18. RESUMEN DE LAS INSTALACIONES DE PERFORACIÓN • Equipos de Tierra. • Equipos Sumergibles. • Plataformas Auto – Elevables. • Plataformas Fijas en el Mar. • Equipos Semi-submergibles. • Barcos de Perforación

19. METODOS DE PERFORACIÓN

20. METODOS DE PERFORACION PERFORACION A PERCUSION: Es un método lento y de profundidad limitada, que rara vez se utiliza. Se basa en triturar la roca elevando y dejando caer una pesada barrera cincel con vástago sujeta al extremo de un cable. Cada cierto tiempo se extrae la barrera y los fragmentos de roca triturada se suspenden en agua y se eliminan sacándolos a la superficie lavado a presión o bombeo.

21. METODOS DE PERFORACION PERFORACION ROTATORIA: Estos equipos se caracterizan porque trabajan girando o rotando la broca, trícono o trépano perforador. El sentido de la rotación debe ser el mismo usado para la unión o enrosque de las piezas que constituyen la sarta de perforación. Todas las brocas, trépanos o tríconos, son diseñados para cortar, triturar o voltear las distintas formaciones que pueden encontrarse a su paso. Estas herramientas son diseñadas para cada tipo de formación o terreno.

23. PRINCIPIOS BASICOS DE LA PERFORACION ROTARIA En el método de perforación rotaria el agujero es perforado por la acción combinada de Rotación y Peso aplicado a un trepano.

24. PRINCIPIOS BASICOS DE LA PERFORACION ROTARIA

25. ETAPAS DE LA PERFORACION • Involucra el armado, Instalación y puesta en marcha del Equipo de Perforación. • Perforación del pozo e instalación de la Cañería Guía, cuyo objetivo es consolidar el primer tramo del Pozo. • Se continua con la perforación y se instala la cañería superficial cuyo objetivo es servir de base para las instalaciones de seguridad. En esta etapa comienza el control de la Verticalidad del Pozo. • Comprende la perforación de acuerdo al programa, involucra la instalación de las cañerías intermedia cuyo objetivo es sellar y aislar zonas que puedan contaminar el lodo, aprisionamiento. Etc. • Perforación del ultimo tramo y su entubación con la cañería de producción. Posteriormente se baja herramienta de producción y el pozo pasa a organismos de producción.