Técnicas Energéticas - 67.56

Perforación convencional de pozos

Facultad de Ingeniería - UBA

Perforación de un pozo

• Verificar la existencia de petróleo• Perforación por percusión

- Trépano con forma de cincel sometido a movimientos ascendentes y descendentes

• Perforación por rotación- Rotación del trépano por

medio de una columna de tubos

Equipo básico de perforación

• Torre• Aparejo• Motor• Mesa de rotación• Vástago • Barras de sondeo• Portamechas• Trépano• Sistema de circulación y tratamiento de inyección

Trépanos tricónicos

Acero aleado Con insertos de Carburo de Tungsteno

• Rosca cónica para mejor fijación al portamechas

• Tienen boquillas o jets para el fluido de perforación

• Diferente forma y diseño del cono según la formación a perforar

Desfasaje de los conos

• El desfasaje depende del tipo de formación a perforar

Ángulo del cono

• El ángulo del cono interior es mayor para formaciones blandas

• El ángulo del cono de talón es mayor para formaciones duras

Trépanos compactos (para formaciones blandas)

• Con insertos de diamantes o de Carburo de Tungsteno

• Diseño de aletas abierto

• Aptas para formaciones viscosas y pegajosas

Trépanos compactos (para formaciones duras)

• Tienen insertos de diamantes naturales

• Diseño de aletas más apretado

Sistema de circulación y tratamiento de inyección

• Tanques• Zarandas• Desgasificadores• Desarenadores y desarcilladores• Centrífugas• Removedores de fluidos• Embudos• Bombas centrífugas• Bombas a pistón

Funciones del sistema• Preparación del fluido• Recuperación a su retorno a la superficie• Mantener limpio el fluido• Tratarlo químicamente• Bombearlo al pozo

Tipos de fluidos• Su composición depende de las características fisico-

químicas de las capas a perforar, profundidad final, disponibilidad, costos, contaminación, etc.

• Se utiliza: agua (dulce o salada), hidrocarburos, mezclas de ambos, gas o aire.

Propiedades de los fluidos• Densidad• Viscosidad• pH• Composición química• Conducción del calor• Grado de filtrado

Funciones de los fluidos• Enfriar y limpiar el trépano• Acarrear los recortes que genera el trépano• Mantener en suspensión los recortes y sólidos• Mantener la estabilidad de la pared del pozo• Evitar la entrada de fluidos al pozo

Boquillas o jets para fluidos de perforación

Jets en trépanos tricónicos Jets en trépanos compactos

• Su ubicación y dimensiones son muy importantes para que no generen una energía adicional durante la perforación

Mecánica de la operación de perforación• Preparación de los fluidos de inyección• Enroscar trépano en vástago, calzado en mesa rotatoria.• Circulación de fluido => apoyo de trépano en superficie

=> perforación (verticalidad).• Agregar portamechas y tubos de perforación

Importancia de la circulación del fluido• Solo se interrumpe al agregar barras de sondeo o por el

cambio de trépano. El pozo debe mantenerse siempre lleno de fluido.

• No cumplir esto puede ocasionar:- Derrumbe del pozo- Surgencias fuera de control (blow outs)

Operaciones complementarias • Entubado de pozos con cañerías de protección,

intermedias y de producción (casing)• Cementación (aislación del pozo)• Perfilajes a pozo abierto y cerrado (utilizando sondas).

– Eléctricos.– Radioactivos.– Acústicos.

• Punzamientos => toma de muestras.• Estimulación del yacimiento.

– Acidificación– Fractura hidráulica

• Elección del equipo de perforación.

Bibliografía

• El abc del petróleo y el gas www.educ.ar/educar/superior/biblioteca_digital

• www.bakerhughes.com• www.smithbits.com