PERFORACIÓN PETROLERA

En la industria petrolera la única forma de confirmar la presencia de hidrocarburos en subsuelo es a través de la perforación de un pozo, el cual es diseñado en consonancia con los datos geológicos obtenidos en la etapa previa de exploración.

El diseño del pozo se realiza en programas de software especializados, que toman como referencia los datos de un mapa estructural generado previamente y que permiten obtener como resultado un plan de perforación y las coordenadas de ubicación del pozo. En campo el sitio determinado para perforar el pozo se demarca con un revestidor de superficie denominado Cellar, el cual sirve como referencia para iniciar el levantamiento de la torre de perforación.

Una vez armado todo el equipo necesario para iniciar con el proceso de perforación, se procede a accionar la sarta de perforación compuesta por la tubería de perforación y el BHA (ensamblaje de fondo compuesto por tubería pesada, lastrabarrenas y la broca), conforme avanza la perforación se realizan viajes de tubería (subir y volver a introducir todo el conjunto) con el fin de seguir añadiendo tubería para alcanzar mayor profundidad. Una vez alcanzados ciertos intervalos se procede a bajar la tubería de revestimiento (casing) y se procede a cementar dicho revestidor para darle un mayor soporte al hoyo.

Al llegar a la zona de interés, se procede a correr registros de pozos - herramientas que miden ciertas propiedades físicas y químicas de la roca para poder establecer ciertas características litológicas y petrofísicas-, los que permiten establecer la zona productora a ser cañoneada.

En este proceso es importante mencionar el rol que juega el lodo de perforación, puesto que este fluido permite controlar las presiones que se van encontrando a lo largo de la perforación, y así evitar posibles reventones, o a su vez, evitar que una excesiva densidad del lodo fracture una formación y la dañe. Para cumplir con todas sus funciones el fluido de perforación recorre un circuito a través de las bombas que lo impulsan en superficie a través del interior de la sarta de perforación, una vez en el fondo del hoyo es expulsado por unos orificios existentes en la broca (denominados jets) y sube nuevamente a superficie, removiendo los recortes generados por la perforación, a través del espacio anular que se genera entre la sarta y el hoyo.

Glosario

Álabe: Cada una de las paletas curvas de una rueda hidráulica o de una turbina

Bacteria: Microorganismo unicelular, sin núcleo definido por una membrana. Interviene en procesos como la fermentación, corrosión, degradación, etc.

Barita: Óxido de bario que se obtiene en los laboratorios en forma de polvo blanco. La barita se utiliza generalmente para agregar peso al fluido de perforación.

Bentonita: Un mineral de arcilla que se compone principalmente de arcillas de tres capas, tales como la montmorillonita, y que es utilizado ampliamente como aditivo del lodo para control de filtración y viscosidad.

BHA: Ensamble de Perforación Inferior (BHA, por sus siglas en inglés), se refiere al conjunto de una broca y secciones de acero tubulares que contienen bombas, motores, dispositivos de dirección, sistemas de medición y otras unidades, todos conectados entre sí. Este dispositivo se conecta al final de la tubería de perforación.

Bomba dúplex: Tipo de bomba de fluidos que se utiliza comúnmente en plataformas de remediación y tiene dos émbolos o pistones.

Bomba tríplex: Bomba alternativa de desplazamiento positivo que está configurada con tres émbolos. Las bombas triples son la configuración más común de bomba utilizada tanto en operaciones de perforación como en servicios a pozos.

Bomba: Máquina que eleva, comprime y transporta fluidos

BOP: Una válvula grande instalada en el extremo superior de un pozo, que puede cerrarse si la brigada de perforación pierde el control de los fluidos de formación.

Broca: Barra fina de acero, con surcos en forma de hélice, que se monta en un taladro, se hace girar y sirve para hacer agujeros en una superficie.

CAD: El diseño asistido por computadoras, más conocido por sus siglas inglesas CAD (computer-aided design), es el uso de un amplio rango de herramientas computacionales que asisten a ingenieros, arquitectos y diseñadores.

Casing: También conocida como tubería de revestimiento, es una tubería de gran diámetro que se baja en un agujero descubierto y se cementa en el lugar.

Cellar: Hoyo debajo del piso de perforación para proporcionar mayor altura entre el piso de perforación y la cabeza del pozo y para permitir la instalación de los bops / cabezal giratorio / desviador rotativo, etc.

Cementación: El proceso de emplazamiento de cemento alrededor de una sarta de revestimiento o de una sarta de tubería de revestimiento corta (liner).

Desarenador/desarcillador: Dispositivos empleados para la separación de granos de arena y partículas de arcilla del fluido de perforación durante el proceso de limpieza del mismo. El fluido es bombeado tangencialmente por el interior de uno o varios ciclones, conos, dentro de los cuales la rotación del fluido provee una fuerza centrífuga suficiente para separar las partículas densas por efectos de su peso.

Drill Pipe: Conocida como tubería de perforación, es una tubería hueca, de pared fina, fabricada de acero o con aleación de aluminio, que se utiliza en plataformas de perforación para facilitar la perforación de un pozo y viene en una variedad de tamaños , esfuerzos y pesos. Esta tubería es hueca para permitir que el fluido de perforación que se bombea pase a través de ellas, y regrese por el espacio anular formado entre sus paredes externas y el pozo.

Fluidos: Cuerpo cuyas moléculas tienen entre sí poca coherencia, y toma siempre la forma del recipiente donde está contenido

GPS: El sistema de posicionamiento global (GPS) es un sistema que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto (una persona, un vehículo) con una precisión de hasta centímetros (si se utiliza GPS diferencial), aunque lo habitual son unos pocos metros de precisión.

Grúa: Máquina elevadora compuesta por un eje vertical giratorio, con una o varias poleas que se accionan mecánicamente, que sirve para levantar y transportar pesos.

Hidrocarburo: Un compuesto orgánico natural, que comprende el hidrógeno y el carbono.

Humedad: Presencia de agua u otro líquido en un cuerpo o en el ambiente.

Lastrabarrenas: Los lastrabarrenas son tubulares de acero, pesado y rígido. Se utilizan en el Ensamble de Fondo (BHA, por sus siglas en inglés) para suministrar rigidez y peso sobre la barrena.

Lodo de perforación: Un término que es generalmente sinónimo de fluido de perforación y que abarca la mayoría de los fluidos utilizados en las operaciones de perforación de hidrocarburos, en especial los fluidos que contienen cantidades significativas de sólidos en suspensión, agua emulsionada o aceite.

Mapa estructural: Un tipo de mapa del subsuelo cuyas curvas de contorno representan la elevación de una determinada formación, yacimiento o marcador geológico en el espacio, de modo que los pliegues, fallas y otras estructuras geológicas es se muestran con claridad.

Modelo dinámico: Es básicamente un modelo estático al cual los ingenieros de yacimientos agregan otras características del yacimiento, como presiones, temperaturas y composiciones de fluido y gas. Estas características pueden cambiar debido al movimiento de fluidos o gases a través de los espacios porosos de las formaciones. Debido a que son dinámicos por naturaleza en marcos temporales cortos, una vez que se ha iniciado la producción, por ello a estos modelos se denominan "modelos dinámicos."

Modelo estático: Modelo de un volumen específico del subsuelo que incorpora todas las características geológicas del yacimiento. Estos modelos se utilizan para cuantificar características dentro del volumen del subsuelo que son relativamente estables durante largos períodos de tiempo y pueden, por consiguiente, considerarse estáticas.

Perfil de presiones: Diagrama que muestra la variación de la presión con respecto a un parámetro cuantificable en el cual se ha establecido las mediciones, usualmente es profundidad o tiempo.

Perforación: Es el proceso por el cual se atraviesa la superficie terrestre con ayuda de una broca, hasta una profundidad determinada, con el fin de construir un pozo.

Pozo petrolero: El agujero perforado o el pozo, incluyendo el tramo descubierto o no entubado. El término pozo puede referirse al diámetro interno de la pared del pozo, la pared de roca que limita el pozo perforado.

Presión de formación: La presión de los fluidos en los poros de un yacimiento, normalmente la presión hidrostática, o la presión ejercida por una columna de agua desde la profundidad de la formación hasta el nivel del mar.

Presión de fractura: Es la presión que resiste la formación antes de abrirse o fracturarse en un punto dado del hoyo.

Profundidad de objetivo: Es la distancia medida desde el nivel del mar hasta el lugar donde se ha establecido la existencia de un yacimiento petrolífero de interés.

Registros de pozo: Medir continuamente las propiedades de una formación con instrumentos eléctricos para inferir propiedades y tomar decisiones acerca de las operaciones de perforación y producción.

Registros eléctricos: Tipo de registro que mide las propiedades eléctricas y resistivas de la formación con el fin de inferir las condiciones de subsuelo que ocasionan las lecturas registradas.

Registros radiactivos: Tipo de registro que mide las propiedades radiactivas de la formación para poder establecer las características litológicas y el tipo de fluido existente en la misma.

Reventón: Un flujo no controlado de fluidos de yacimiento en el pozo, y a veces catastróficamente, hacia la superficie. Un reventón puede consistir en agua salada, petróleo, gas o una mezcla de éstos.

Salinidad: Cantidad proporcional de sales que contiene un medio.

Sarta de perforación: Tuberías de acero de aproximadamente 10 metros de largo que se unen para formar un tubo desde la barrena de perforación hasta la plataforma de

perforación. El conjunto se gira para llevar a cabo la operación de perforación y también sirve de conducto para el lodo de perforación.

Torre de perforación: La estructura utilizada para soportar los bloques de corona y la sarta de perforación de un equipo de perforación.

Zarandas: El dispositivo principal, y quizás más importante, del equipo de perforación para remover los sólidos perforados del lodo.

Zona productora: Intervalo litológico del subsuelo que reúne las propiedades petrofísicas necesarias para producir petróleo crudo en cantidades comerciales.

ALMACENAMIENTO DE HIDROCARBUROS

El almacenamiento de petróleo usualmente se realiza en tanques verticales de techo fijo o flotante, los cuales tienen capacidades especialmente diseñadas para soportar el tiempo de residencia establecido para que se puedan separar de mejor manera el crudo, del agua y los sedimentos. Su función también radica en poder ofrecer una especie de colchón entre la oferta y demanda de crudo, puesto que permiten garantizar el stock de crudo para diferentes procesos como exportación, refinación, etc.

Glosario

Crudo: Un término general para describir el petróleo sin refinar o petróleo líquido.

Stock: Conjunto de mercancías en depósito o reserva.

Tanque de almacenamiento: Los Tanques de Almacenamiento son estructuras de diversos materiales, por lo general de forma cilíndrica, que son usadas para guardar y/o preservar líquidos o gases a presión ambiente, por lo que en ciertos medios técnicos se les da el calificativo de Tanques de Almacenamiento Atmosféricos.