CLASIFICACIÓN Y TIPOS DE PERFORACIÓN La única forma de vericar la existencia de hidrocarburos en el subsuelo, aun después de explorar su probable ubicación es perforando un pozo. Una vez que los yacimientos de as o petróleo son ubicados, se procede a la perforación de pozos exploratorios o de desarrollo. desarrollo. !a"o distintos procedimientos, la perforación del subsuelo se practica desde hace silos. La mec#nica empleada en los primeros tiempos y su desarrollo se describe a continuación$
• Perforación de percusión %ste método fue el primero utilizado en la industria del petróleo y consiste en un trepano con una eometr&a parecida a la del cincel cortante o cola de pescado que se levanta con un cable y se de"a caer dentro de un au"ero para continuar profundizando, hasta llear a los niveles rocosos donde se encuentran los hidrocarburos. %sta técnica no se utiliza en la actualidad.
• Perforación rotatoria La perforación de un pozo petrolero se realiza con una barrena de acero cortante enroscada en el extremo inferior de una tuber&a de acero 'sarta de perforación(, la cual se hace rotar a una velocidad determinada, con una fuerza de apoyo sobre la tuber&a de tal manera que se va profundizando el au"ero, conectando y enroscando m#s tuber&a por el extremo superior. superior.
TIPOS DE E!IPOS DE PERFORACION ). +. . -. /. 1.
*errestr errestres es convenciona convencionales les *errestr errestres es auto auto transport transportable ables s Lacu Lacust strres arinos arinos de plataform plataforma a auto auto elevabl elevables es arinos arinos de plataform plataforma a semi0sumer semi0sumeribl ibles es arinos arinos 2otantes 2otantes 'barco 'barco perforado perforador( r(
" E#uipos de perforación terrestres → → → → → →
3ara$ Liera4peque5a, ediana, 6esada y ultra pesada. 6rofundidad de perforación$ hasta de +7,777 ft. %quipo liero$ m#stil o torre montada sobre camión 'f#cil y r#pido traslado( 8ubestructura '*rasportada '*rasportada con camiones y rúas( #stil convencional y telescópico. telescópico. Liero '/,777 ft(, mediano ')7,777 ft( y pesado '+7,777 ft(
" E#uipos terrestres auto transporta$%es %st#n constituidos por un con"unto de malacate0motores9 montados sobre un remolque que se auto transporta. :s& cuenta con mayor facilidad de transporte de una localización a otra, pero con menor capacidad en la profundidad de perforación.
" E#uipos de Perforación Lacustres %stos equipos de perforación sumeribles son usados en auas muy someras y proteidas de hasta )/ metros de profundidad. %l equipo es llevado a 2ote hasta la localización como una barcaza convencional y se lastra para sumerirlo hasta que descanse en el fondo lacustre. %l
casco inferior est# dise5ado para soportar el peso total de la unidad m#s la cara de perforación.
" E#uipos de perforación &arinos 'P%atafor(a autoe%e)a$%e *ac+ !p,
%sta es una plataforma especial usada para la perforación y reparación de pozos. *iene una capacidad de moverse de una localización a otra, por medio de remolcadores. Una vez que se encuentra en la posición deseada, las piernas son ba"adas hasta alcanzar el fondo marino9 entonces la cubierta es elevada m#s all# del nivel del aua. → → → → →
6rofundidad de aua hasta 177 ft. 6rofundidad de perforación hasta /,777 ft. ;emolcado con barco de una localización a otra, con plataforma al nivel del mar. La mayor&a tiene columnas, pero existen también de -. #stiles telescópicos y convencionales.
" E#uipos de perforación &arinos 'P%atafor(a se(i"su(er-i$%e, %stas plataformas cuentan con sistemas de propulsión propios ubicados en los pontones. Los miembros principales 'pontones( se encuentran sumeridos. Lo que permite incrementar el periodo incrementar el periodo fundamental de la sustentación de la estructura y evita resonancia con el olea"e. 6ueden operar en auas profundas hasta /77 m. → → → → →
6rofundidad de aua entre ,777 a <,=77 ft '>ueva tecnolo&a de )1,-77 ft(. 6rofundidad de perforación hasta -/,777 ft. ;emolcada o auto propulsada. 6iernas y 2otadores '?ise5o de carcaza(, ancla"e y posiciones din#micas. 6iernas y 2otadores son llenados con aua de mar.
" E#uipos de perforación &arinos '.arco perforador, Los barcos perforadores son los m#s móviles de todas las unidades de perforación marina. *ambién son los menos productivos. La conuración que les permite la alta movilidad, les resta eciencia al perforar. 8on herramientas vers#tiles pero deben ser considerados para usarse en #reas con ba"os tirantes de aua y vientos con ba"as velocidades. → → → → → →
La estructura es dise5ada en forma de barco como un buque de perforación. 6rofundidad de aua hasta )7,777 ft 6rofundidad de perforación hasta -/,777 ft. :uto propulsada, transporte cuadrilla completa del barco. :marrado por sistema de ancla"e est#ndar o por posicionamiento din#mico. 6osicionamiento din#mico funciona con sistema propulsor interior 'sin ancla"e(.
.ARRENAS @erramienta de corte localizada en el extremo inferior de la sarta de perforación que se utiliza para cortar o triturar la formación durante el proceso de perforación rotatoria. 8u función es perforar los estratos de la roca mediante el vencimiento de su esfuerzo de compresión mediante la rotación de la barrena. 6ara realizar la operación, las barrenas funcionan con base en dos principios esenciales$ 0 0
Aallar la roca venciendo sus esfuerzos de corte. Aallar la roca venciendo esfuerzos de compresión.
!arrenas
3ortadores f"os
3ortador o cono iratorio
%speciales
6?3
" Principios de corte 'Principios de ata#ue, → → →
?e 6?30?ebasta ?e 3onos B *ritura ?e ?iametros >aturales B :bre 8urcos
" Caracter/sticas de %as $arrenas • Cono giratorio (tricónicas) → *res conos cortadores que iran sobre su propio e"e. → 6ueden tener dientes de acero fresado o inserto de carburo de tunsteno. → 6oseen toberas que env&a el 2uido de perforación a alta velocidad contra el fondo del pozo para remover y levantar las part&culas a medida que la barrena corta el terreno. → La estructura de corte est# montada sobre co"inetes. • Cortadores fjos → 3arecen de partes móviles. → %l cuerpo "o de la barrena puede ser de acero o de carburo de tunsteno. → 8on fabricados con diamante natural o sintético. → La dureza externa y la alta conductividad térmica del diamante lo hacen un material con alta resistencia para perforar en formaciones duras a semiduras. C Especiales → 8e utilizan para operaciones espec&cas9 los materiales que las conforman son los mismos empleados en las tricónicas y "as.
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La diferencia en alunas veces es el dise5o de las mismas y su función que se les da. 6odemos mencionar$ barrenas ampliadoras, barrenas para cortar *;Ds, barrenas con aplicación de tuber&a 2exible, coronas para extraer núcleos, etc.
" Tipos de $arrenas de cortadores 01os →
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Barrenas de Diamante Natural.- el uso es limitado en la actualidad, salvo en casos especiales para perforar formaciones muy furas y cortar núcleos de formación con coronas de diamante natural. Barrenas de Diamante Térmicamente estable (TSP).- 8on usadas para perforar rocas duras como caliza dura, basalto y arenas nas duras. 8on un poco m#s usadas para la perforación convencional que las de diamante natural. Barrenas de compacto de Diamante Policristalino (PDC).- 8u dise5o de cortadores est# hecho con diamante sintético en forma de pastillas, montadas en el cuerpo de los cortadores de la barrena.
" C%asi0cación por uso →
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.arrena de perforación2" 8e comprende de toda la ama de diferentes barrenas empleadas para profundizar el pozo. .arrenas saca n3c%eos2" 3omprende a las barrenas que poseen una corona que permite la obtención de núcleos con la perforación. .arrenas de perforación de cortadores 01os (u%ti"4o1as2" ?ise5adas de esta manera para la apertura de au"eros9 los cortadores se distribuyen en todas las ho"as. .arrenas de perforación de cortadores 01os de per0% redondo2" 6oseen una distribución de los cortadores con el ob"etivo de acelerar la velocidad de penetración, as& como disminuir la resistencia de corte9 se aplica para rocas de dureza media suave. .arrenas escariadoras20 8e aplican al fresado y perforación en formaciones de roma media0dura, con caracter&sticas de buena capacidad de orientación, estable, y tiene resistencia a la abrasión. .arrenas con 5 4o1as2 0 8e aplica para formaciones de roca mediano0dura. :celera el ritmo de penetración y enera alta eciencia de penetración. 6ermite un 2u"o mas 2uido del lodo a través de los canales de 2u"o de la barrena. .arrenas des)iadoras2" son barrenas que se utilizan para desviar el pozo en formaciones duras o abrasivas. .arrenas para cortar TR6s2" 8e utilizan para cortar secciones de tuber&as de revestimiento o pescados. .arrenas a(p%iadoras2 0 8e utilizan para incrementar el di#metro del au"ero o para traba"ar con di#metros especialmente randes. .arrena para perforar con aire2 0 8on barrenas dise5adas con toberas especiales para la perforación con aire como medio de circulación.
DA7OS A LA FOR&ACIÓN POR LA PERFORACIÓN Los sólidos del 2uido de perforación pueden obstruir el #rea de 2u"o o bien las fracturas de porosidad secundaria y también inducida. %l ltrado del 2uido dentro de las zonas productoras causa$
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3ambio de la mo"abilidad natural de la formación provocando un bloqueo por emulsión o aua. @inchamiento, dispersión y miración de arcillas hacia espacios porosos bloqueando la permeabilidad.
*ambién se da5a a la formación con la operación de cementación de las tuber&as de revestimiento$ →
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Los sólidos del 2uido y el cemento pueden obstruir la porosidad primaria y secundaria as& como las fracturas inducidas. Los sistemas con aua y qu&micos usados para limpiar el pozo 'baches, lavador y separador( bombeados delante del cemento pueden también alterar las arcillas de la formación productora.
ORI8EN DEL PETROLEO →
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Teor/a inor-9nica2" %xplica el orien de estos hidrocarburos racias a la combinación de elementos qu&micos como el carbono y el hidroeno sometido a altas temperaturas y presiones, ubicados en capas muy profundas de la tierra. Teor/a or-9nica2" %l petróleo y el as natural se han formado por la transformación de la materia veetal y animal, cuya estructura molecular ha sufrido alteraciones por efecto de altas temperaturas, acción de bacterias y microoranismos, altas presiones en el subsuelo y otros aentes a lo laro de millones de a5os. %sta teor&a es la m#s aceptada.
TRA&PAS DE :IDROCAR.!ROS '8EOLÓ8ICAS, Las trampas eolóicas son sitios del subsuelo donde existen condiciones adecuadas para que se acumulen los hidrocarburos9 éstas se caracterizan por la presencia de rocas porosas y permeables conocidas como rocas almacén o yacimientos, donde se cumulan o almacenan lo hidrocarburos bordeados de capas de rocas impermeables o rocas sello que impiden su miración.
Tipos de tra(pas
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Estructura%2" 3ausa tectónica, enerada por una falla. Estrati-r90ca2" ?ebidas a una sucesión estratir#ca, capas suprayacentes a una
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capa porosa son impermeables. &i;tas2" Aormadas por la combinación de trampas estratir#cas y estructurales.
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CARACTERISTICAS DEL PETROLEO *odos los tipos de petróleo se compone de hidrocarburos, aunque suelen contener unos pocos compuestos de azufre
