Idiomas
Páginas
Jurídico
EVALUACIÓN DE LA COMPLETACIÓN DE POZOS MEDIANTE EL SISTEMA DE POZOS INTELIGENTES EN
CAMPO GUARIO, ÁREA MAYOR ANACO, ESTADO ANZOÁTEGUI
1
INTRODUCCIÓN
La completación inteligente es un sistema muy moderno de fondo de pozos, el
cual es instalado luego de haber terminado las operaciones de perforación y la corrida
y cementación de la tubería de revestimiento, permitiendo la producción conjunta de
dos o más reservorios; también es catalogada como inteligente porque se tiene la
habilidad de modificar o cambiar la configuración de la completación desde la
superficie sin la necesidad de sacar la completación definitiva del pozo, garantizando
un control y monitoreo en tiempo real de algunos de los parámetros, tales como son
presión, temperatura, caudal o rata de flujo que se presentan en cada uno de los
yacimientos productores.
Esta tecnología se está implementando poco a poco en Venezuela, siendo
considerada muy eficiente en pozos de petróleo; como es el caso del Campo Guario,
perteneciente al Área Mayor Anaco, Estado Anzoátegui, donde la mayoría de los
pozos tienden a presentar altos cortes de agua producto del avanzado drenaje de los
yacimientos, por lo cual la aplicación de la completación inteligente representaría una
alternativa positiva para la recuperación de los mismos, lo que sería un gran avance y
de mucha ayuda.
La presente investigación titulada “Evaluación de la completación de pozos
mediante el sistema de pozos inteligentes en Campo Guario, Área Mayor Anaco,
Estado Anzoátegui,” se realizará para para mejorar aquellos factores que afectan o
perturban su aplicación, para lo cual está estructurada en tres (05) capítulos como se
describen a continuación:
Capítulo I. El Problema de Investigación: Enfoca los aspectos preliminares de
la investigación, tales como el planteamiento del problema, donde se reflejan las
causas y consecuencias del mismo; la formulación del problema o interrogantes que
2
la fundamentan; los objetivos de la investigación, (general y específicos) que
conllevarán al logro final de la misma; la justificación o importancia y aportes; el
alcance y delimitación, donde se establece el espacio físico donde se desarrolla y el
tiempo empleado en su elaboración.
Capítulo II. Marco Teórico de la Investigación: Aquí se define el contexto
donde se desarrolla el estudio a través de la reseña histórica de la empresa, los
antecedentes o trabajos realizados con anterioridad; las bases legales y/o normativas,
conformadas por leyes y reglamentos que sirven como apoyo para la investigación;
las bases teóricas relativas a completación inteligente, lo que conforma el soporte
teórico-práctico que la sustenta y, finalmente, la definición de términos operativos o
técnicos.
Capítulo III. Metodología: Detalla la metodología utilizada, siguiendo un
diseño de campo y tipo descriptiva respectivamente, con técnicas de recolección de
datos como revisión documental, observación directa y entrevistas no estructuradas, e
instrumentos como guías de observación y de entrevista, computadora, pen drive y
otros, presentando la descripción de técnicas y herramientas de procesamiento y
análisis de datos, donde se detallan los pasos para analizar la información necesaria
para el desarrollo de la investigación.
Capítulo IV. Resultados de la Investigación: Comprende el desarrollo de los
objetivos específicos, así como la interpretación de los resultados presentados como
un bosquejo de las actividades realizadas para el logro de los objetivos específicos.
Capítulo V. Conclusiones y Recomendaciones de la Investigación: Aquí se
exponen las conclusiones alcanzadas en función de los objetivos planteados, y la
formulación de recomendaciones para contribuir a la solución de la problemática
expuesta. Finalmente, se presentan las referencias bibliográficas de las fuentes donde
fue extraída la información recopilada y los anexos que complementan la
investigación.
3
CAPÍTULO IEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
En la industria petrolera, la completación posee una repercusión más que
trascendental sobre el desempeño operativo y productivo de un pozo, ya que la
eficiencia y la seguridad del vínculo establecido entre el yacimiento y la superficie
dependen de la correcta y estratégica disposición de todos los parámetros que la
constituyen; de tal manera que podría hablarse de la productividad del pozo en
función de la completación, con el consecuente impacto económico, y de su
estabilidad garantizada por un análisis mecánico que contemple el efecto de diversas
condiciones aplicadas a su existencia.
Considerando lo anterior es posible afirmar que la elección y el adecuado diseño
de los esquemas de completación para los pozos a ser perforados en un área o campo
determinado, constituyen parte decisiva dentro de los proyectos de desarrollo, por lo
que dicho proceso representa la concreción de muchos estudios que, aunque
realizados por separado, convergen en un mismo objetivo: la obtención de
hidrocarburos.
En la actualidad el control de los yacimientos de hidrocarburos está a la par con
la tecnología. La posibilidad de instalar dispositivos para la medición de variables de
fondo y superficie permiten la supervisión y control del pozo a nivel del cabezal,
identificar el aporte real del yacimiento a través del flujo de producción que proviene
de zonas especificas, el desplazamiento del flujo de producción al pozo y su estado
operacional de producción
Consecuentemente, se ha incrementado el interés por optimizar los procesos,
específicamente lo referido a las completaciones de pozos, aplicando para ello nuevas
tecnologías que facilitan el desarrollo de dichas labores, tal como lo es el Sistema de
5
Completación Inteligente, el cual, y según el Manual de Completación de
Schlumberger Educational Service, (2009):
Es un sistema integral que permite gerenciar la producción de hidrocarburos, basándose en el control del proceso de drenaje del yacimiento. Éste requiere de un proceso de planificación, ejecución e implementación perfectamente detallada. En este sistema de adquieren los datos de sensores avanzados y permiten que el operador cambie características de flujo (en producción y/o inyección) de superficie, o de la comodidad de su oficina, sin la necesidad de intervenir el pozo. (p. 10)
En este contexto, la tecnología de completaciones inteligentes o pozos
inteligentes está basada en un sistema altamente automatizado que permite obtener,
transmitir y analizar datos de yacimientos y producción, teniendo así la capacidad de
tomar acciones para alcanzar un mejor proceso de producción y control del pozo,
donde el registro con sensores permanentes permiten la medición continua de las
variables sin interferir con la producción, y optimizar la explotación de los
yacimientos, monitoreando continuamente la relación petróleo, agua, gas y
temperatura, así como también la respuesta y desempeño de cada zona en tiempo real,
y el valor agregado reside en su capacidad de activar y modificar remotamente el
funcionamiento de la zona completada y proveer la base necesaria para incrementar la
productividad por pozo y disminuir al mismo tiempo el número de pozos necesarios
para desarrollar un yacimiento.
En Venezuela, PDVSA, es la casa matriz de la industria petrolera venezolana,
propiedad de la República Bolivariana de Venezuela, encargada del desarrollo de la
industria petrolera, petroquímica y carbonífera. Planifica, coordina, supervisa y
controla las actividades operativas de sus divisiones tanto nacional como
internacionalmente, y donde la aplicación de estrategias e implementación de nuevas
tecnologías que conlleven al sostenimiento integral de los sistemas de producción
representa una de las tácticas que ha conformado la plataforma de liderazgo de esta
6
organización, situándola como la máxima empresa venezolana, en la cual se
fundamenta la economía del país.
En este orden de ideas, el Campo Guario, objeto de este estudio, pertenece al
Área Mayor Anaco de PDVSA (AMA), se encuentra ubicado a unos 10 km al noreste
de Anaco, en el Estado Anzoátegui, tiene una producción actual de 1000 BPPD con
8.0 MMPCGD (Millones de Pies Cúbicos Gaseosos). Así mismo, la producción
acumulada hasta la fecha es de 19 MMBN de petróleo y 154 de MMMPCGN, siendo
las principales facilidades de producción disponibles dos (02) estaciones de flujo, una
planta compresora de gas con cuatro (04) motores que succionan en los niveles 60,
250 y 500 psi, con una capacidad de 23 MMPCGD, una estación de descarga
actualmente desmantelada, oleoductos y sistema de transmisión de gas para venta y
LAG.
Sin embargo, y de acuerdo a las informaciones obtenidas a través de las
entrevistas no estructuradas realizadas al personal técnico que allí labora, actualmente
dichos pozos tienden a presentar altos cortes de agua producto del avanzado drenaje
de los yacimientos, existiendo la necesidad de relacionar adecuadamente el tipo de
completación a implementar, en lo que influye el tipo de fluido a producir, el tipo de
formación y la presión de formación, entre otros, y donde la mayoría de las arenas
productoras son poco profundas, lo que origina gran producción de arenisca,
implicando que los pozos puedan ser intervenidos de manera errónea e incidiendo
negativamente en la productividad y vida útil del mismo, trayendo como
consecuencias pérdida de tiempo, poca rentabilidad y menor recobro de la inversión y
por ende, menoscabo de la productividad.
Todo ello, aunado a la necesidad de acceder a múltiples zonas o acumulaciones
de hidrocarburos por medio de un solo pozo, requiere que el rendimiento del mismo
se extienda mucho más allá de las capacidades de las completaciones convencionales;
así como la búsqueda de tecnologías más avanzadas e innovadoras herramientas para
7
la completación de pozos, fundamenta la implementación de métodos y sistemas
confiables para evitar y/o minimizar problemas operacionales y disminuir el riesgo de
daños, logrando de esta manera consolidar procesos fundamentales que impliquen un
control integral del fondo de los pozos que permiten su vigilancia, interpretación y
actuación de manera simultánea sin su ocupación o intervención, lo cual se orienta
hacia la completación inteligente o pozos inteligentes.
Por todo lo anteriormente expuesto, se plantea el presente trabajo de
investigación dirigido a la Evaluación de la completación de pozos mediante el
Sistema de Pozos Inteligentes en Campo Guario, Área Mayor Anaco, Estado
Anzoátegui, para mejorar aquellos factores que afectan o perturban su aplicación.
8
1.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
De acuerdo a lo planteado anteriormente y como fundamento para el desarrollo
de esta investigación, se plantean las siguientes interrogantes:
- ¿Cuáles son las características de las completaciones convencionales aplicadas en
Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui?
- ¿Cuáles serán los factores que afectan el diseño de completación de pozos
mediante el sistema de pozos inteligentes en Campo Guario, Área Mayor Anaco,
estado Anzoátegui?
- ¿Cuál es la efectividad de las completaciones convencionales en comparación con
la completación inteligente?
9
1.3 OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Evaluar la completación de pozos mediante el sistema de pozos inteligentes en
Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui, para mejorar aquellos
factores que afectan o perturban su aplicación convencional.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS
1. Describir las características de las completaciones convencionales aplicadas en
Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui.
2. Explicar los factores que afectan el diseño de completación de pozos mediante el
sistema de pozos inteligentes en Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado
Anzoátegui.
3. Determinar la efectividad de las completaciones convencionales en comparación
con la completación inteligente.
10
1.4 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
Petróleos de Venezuela S.A. (PDVSA), para ejecutar sus operaciones cuenta
con varios distritos a lo largo del territorio nacional, siendo uno de ellos el Distrito
Anaco, situado en el centro del Estado Anzoátegui, el cual reúne un gran número de
yacimientos petrolíferos productores de hidrocarburos livianos y condensado, así
como también grandes cantidades de gas natural, siendo su principal objetivo
optimizar los sistemas de producción para recuperar la mayor cantidad de reservas de
gas y crudo existentes, por medio del desarrollo y aprovechamiento de sus
yacimientos, lo que conlleva a que cada día se trabaje más en la búsqueda de nuevas
tecnologías con la finalidad de fortalecer y mejorar las actividades de exploración y
producción de yacimientos y en particular la prioridad es optimizar los sistemas de
completaciones de pozos en el Área Mayor Anaco, para mejorar la productividad de
los yacimientos con mayor potencial.
En este contexto, la presente investigación tiene como finalidad evaluar la
completación de pozos mediante el sistema de pozos inteligentes en Campo Guario,
Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui, lo cual reviste importancia pues se presenta
como un instrumento teórico-práctico tanto para los estudiantes que cursan carreras
afines, como para las personas interesadas en conocer los procedimientos para llevar
a cabo el proceso de completación de pozos mediante el sistema inteligente, basada
en hechos reales, sustentándolos con conocimientos de considerable eficacia para
lograr el mejoramiento de la producción.
De igual manera cabe mencionar que, de los resultados obtenidos con la
investigación se podrán establecer las recomendaciones específicas que pueden ser de
gran utilidad en el proceso de completación de pozos aplicando el sistema inteligente,
que podrán ser ejecutadas por el personal encargado de manejar las operaciones de
producción en las instalaciones de la empresa objeto de estudio.
11
De forma tal que, los aportes y beneficios de la misma serán los siguientes:
- Para la empresa: Representa un instrumento informativo de fundamental
importancia, pues proporciona a dicha empresa una visión clara y precisa para
determinar la completación de pozos mediante el sistema de pozos inteligentes, a
través del desglose de los objetivos propuestos, lo que conllevaría a mejorar la
producción, traduciéndose en beneficios económicos tanto para la misma como
para la nación.
- Para los trabajadores: Suministra orientación y explicación relevante relacionada
a los beneficios de la aplicación de nuevas tecnologías para la completación de
pozos, mediante un lenguaje técnico de fácil entendimiento para todos los
trabajadores vinculados a los procesos, permitiéndoles a su vez conocer las
ventajas y desventajas de su aplicación.
- Para el IUTA, y demás estudiantes: Permite conocer los aspectos más relevantes
del proceso de completación de pozos, brindando excelente información sobre
dicho tema, lo cual servirá de apoyo para futuras investigaciones.
- Para los investigadores: Le proporciona mayor experiencia en la especialidad de
Tecnología Petrolera, lo que contribuye a su crecimiento profesional.
12
1.5 ALCANCE Y DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN
El Trabajo Especial de Grado que lleva por título: “Evaluar la completación de
pozos mediante el sistema de pozos inteligentes en Campo Guario, Área Mayor
Anaco, estado Anzoátegui”, será realizado en las instalaciones de la empresa en dicha
área, ubicadas a 10 km al NE de la población de Anaco y 15 km al NE del Campo
San Joaquín, Municipio Anaco del estado Anzoátegui. (Ver figura 1)
Esta investigación busca contribuir al mejoramiento de los procesos mediante la
minimización de los problemas operacionales vinculados a la completación de pozos,
para de esa manera mejorar la productividad en dicha área, y va dirigido a todo el
personal que labora en la empresa PDVSA, específicamente en los pozos que
conforman Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui.
La misma será realizada en un periodo de tiempo comprendido desde el 18 de
octubre 2012 hasta el 26 de febrero de 2013.
Figura 1. Ubicación geográfica de Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui
Fuente: Campo Guario, Área Mayor Anaco (2012)
13
CAPÍTULO IIMARCO TEÓRICO DE LA INVESTIGACIÓN
2.1 CONTEXTO DONDE SE DESARROLLA LA INVESTIGACIÓN
El campo Guario se encuentra ubicado aproximadamente a diez kilómetros al
noroeste de la población de Anaco, en la parte central del Estado Anzoátegui, cuenca
oriental de Venezuela. Este Campo fue descubierto en el año 1964, pertenece a la
Unidad de Explotación de Yacimientos Área Mayor de Anaco (UEY, AMA), siendo
uno de los campos operacionales manejados por PDVSA.
2.1.1 RESEÑA HISTÓRICA DE PDVSA
En 1997, se creó la empresa de PDVSA Petróleo y Gas, es la empresa estatal
venezolana dedicada a la explotación, producción, refinación, mercadeo y transporte
de los hidrocarburos venezolanos, creada por decreto gubernamental para ejercer tales
actividades luego de la nacionalización de la industria petrolera, dando inicio a sus
operaciones el 1° de enero de 1976. Está constituida por tres grandes divisiones,
dedicadas a las actividades fundamentales del negocio: PDVSA. Exploración
Producción y Mejoramiento; PDVSA Refinación, Suministro y Comercio y PDVSA
Servicios, cada una integrada por diversas empresas y unidades de negocio ubicadas
tanto en Venezuela como en el exterior.
2.1.2 MISIÓN DE LA EMPRESA
Satisfacer las necesidades de energía de la sociedad, apoyándose en la
excelencia de nuestra gente y las tecnologías de vanguardia, creando al máximo valor
para la nación, con los objetivos fundamentales de elaborar, coordinar, asesorar,
adiestrar y optimizar los procesos, estratégicos y evaluaciones económicas para
garantizar la creación de valor del negocio de producción.
15
2.1.3 VISIÓN DE LA EMPRESA
Ser reconocida como la Corporación energética de referencia mundial por
excelencia, a través del aprovechamiento óptimo de sus recursos, la eficiencia
operacional y la introducción oportuna de nuevas tecnologías; con gente de primera,
preparada y motivada, preservando su integridad y la de los activos, en total armonía
con el medio ambiente y el entorno. Además, ser la organización líder en la
generación de los lineamientos técnicos para el establecimiento de las estrategias de
exploración y producción a mediano y largo plazo, mediante la actualización e
integración continua de información técnica, estratégica y económica del país, para
ser reconocido como el mejor equipo a nivel energético de referencia mundial por
excelencia.
2.1.4 DIVISIÓN Y ESTRUCTURA DE LA EMPRESA
PDVSA está dividida en cuatro Unidades de Trabajo, según las funciones que
realiza cada una:
- Exploración y Producción: Encargada de la evaluación, exploración, certificación
y perforación de yacimientos de petróleo, así como la perforación y construcción
de los pozos petrolíferos.
- Refinación: Se encarga de la separación, mejoramiento y obtención de productos o
derivados del petróleo a través de plantas de procesamiento y refinerías.
- Distribución y Comercialización: Área encargada de colocar los productos
obtenidos (crudo y derivados) en los diferentes mercados internacionales.
- Gas: Con unas reservas probadas por 147 billones de pies cúbicos, Venezuela es
una de las potencias mundiales del sector de hidrocarburos gaseosos. (Ver Figura
2)
16
FIGURA 2. Organigrama de PDVSA
Fuente:www.pdsa.com (2012)
17
Ministro del Poder Popular para Planificación y Finanzas
Federación Unitaria de Trabajadores del Petróleo, Gas, Similares y
Derivados de Venezuela (FUTPV)
Director Ejecutivo de Automatización, Informática y Telecomunicaciones y
Presidente de PDVSA IndustrialDirector Ejecutivo de Oriente
Gerente General del Centro de Refinación
Director Interno de Filiales de Producción y Servicios
Vicepresidente de Exploración y Producción
Director Ejecutivo de Finanzas
Vicepresidente de Refinación, Comercio y Suministro
PRESIDENTE
2.2 ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Los antecedentes están conformados por estudios previos que han sido
realizados y aplicados en otras empresas y que se presentan como herramientas
confiables para el soporte de cualquier investigación. Al respecto, Arias, F. (2009),
expresa que: “Se refieren a los estudios previos y tesis de grado relacionadas con el
problema planteado, es decir, investigaciones realizadas anteriormente y que guardan
alguna vinculación con el problema en estudio”. (p. 15).
De acuerdo a lo anterior, para el desarrollo de la presente investigación, se
tomaron como referencia Trabajos de Grado del Instituto Universitario de Tecnología
de Administración Industrial IUTA Sede Nacional Anaco, los cuales se mencionan a
continuación:
De los Tsu Piedra, E. y Rasse, J. (2007), en su Trabajo Especial de Grado
titulado: “Evaluación del Diseño de Completación SW-SAGD, en el Pozo MFB-617,
ubicado en el Centro de Operaciones Bare, Distrito San Tomé, Estado Anzoátegui”,
cuyo objetivo general fue: evaluar el diseño de completación SW-SAGD, en el Pozo
MFB-617, ubicado en el Centro de Operaciones Bare, Distrito San Tomé, Estado
Anzoátegui, para aumentar la producción de crudo en dicha zona.
La metodología empleada fue de tipo descriptiva bajo un diseño de campo,
cuyas técnicas fueron: entrevistas no estructuradas, observación directa y revisión
bibliográfica, utilizando como instrumentos: guías de entrevistas, folletos, manuales,
y otros, presentando a su vez las técnicas y herramientas de procesamiento y análisis
de datos.
Todo ello les permitió concluir que: La determinación de los parámetros se
realizó con la finalidad de establecer diferencias entre el sistema SAGO y el SW-
SAGD, recomendando utilizar el sistema SW-SAGD, ya que tiene mayor impacto en
18
la economía, debido a que disminuye en un 50% la cantidad de pozos comparado en
el Dual SAGD.
Como segundo antecedente se menciona el Trabajo Especial de Grado elaborado
por el Tsu Rojas, N. (2009), titulado: “Evaluación de la estimulación y completación
de pozos de múltiples etapas en el Área Mayor Anaco, Estado Anzoátegui”, en el cual
expuso como objetivo general: evaluar la Estimulación y Completación de Pozos de
Múltiples Etapas en el Área Mayor Anaco, Estado Anzoátegui, para obtener un buen
funcionamiento del pozo y mejorar los resultados de producción.
La investigación empleada fue de tipo descriptiva con diseño de campo,
utilizando técnicas para la recolección de la información como: la observación
directa, revisión documental y la entrevista no estructurada y lápiz, block de notas,
cámara y otros, como instrumentos, así mismo, presentó las técnicas y herramientas
de procesamiento y análisis de datos.
Todo ello le permitió concluir que: tomando en cuenta la producción de crudo y
la ubicación de los pozos a perforarse, la completación permite empacar el pozo con
grava, aumentando su productividad o controlando la producción de arena en
formaciones no consolidadas y tiene mayor aplicación en formaciones de caliza,
debido a su consolidación. Además, recomendó empacar el pozo con grava para
obtener un buen funcionamiento del mismo y mejorar los resultados de producción.
Por último, se reseña el Trabajo Especial de Grado elaborado por los Tsu
Fajardo, A. y Orozco, L. (2011), titulado: “Evaluación de la factibilidad en la
completación de pozos mediante el Sistema de Pozos Inteligentes en Campo Guario,
Área Mayor Anaco, Estado Anzoátegui”, el cual tuvo como objetivo general: evaluar
la factibilidad en la completación de pozos mediante el sistema de pozos inteligentes
en Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui, para mejorar la
productividad en dicho campo.
19
La investigación fue de tipo descriptiva con un diseño de campo, empleando
técnicas como: revisión documental, observación directa y entrevistas no
estructuradas, e instrumentos como guías de observación y de entrevista, presentando
la descripción de técnicas y herramientas de procesamiento y análisis de datos.
Desarrollada la investigación, los autores plantearon como conclusión que: la
aplicación de este tipo de completación en la referida empresa es factible, pues se
evidencia como un sistema rentable, que incrementa el VPN de los pozos en un 53%
y la recuperación final en un 60% con respecto a las completaciones convencionales,
recomendando así mismo su aplicación pues ofrece una serie de ventajas de tipo
técnico-económico, tales como la minimización de problemas operacionales y
crecimiento de la producción.
La consulta y referencia de los estudios anteriores fue de gran importancia, ya
que aportaron información teórica-técnica de gran relevancia para obtener un mejor
entendimiento sobre lo referido a la completación de pozos, lo que permitió al
investigador una mayor orientación en cuanto a metodología, estructuración del
trabajo, redacción y recopilación de información para el desarrollo del presente
estudio.
20
2.3 BASES LEGALES Y/O NORMATIVAS
Como bases legales para sustentar este trabajo de investigación, se tomaron en
cuenta algunas leyes y reglamentos tomaron algunas leyes y normas que se
encuentran relacionadas con el objeto de estudio las cuales se mencionan a
continuación:
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA(1999)
TÍTULO III
DEL ESPACIO GEOGRÁFICO Y LA DIVISIÓN POLÍTICA
CAPÍTULO IDEL TERRITORIO Y DEMÁS ESPACIOS GEOGRÁFICOS
Art. 12. Los yacimientos mineros de hidrocarburos, cualquiera que sea su naturaleza, existentes en el territorio nacional, bajo el lecho de mar territorial, en la zona económica exclusiva y en la plataforma continental, pertenecientes a la República, son bienes del dominio público y, por tanto inalienable e imprescriptible. Las costas marinas son bienes del dominio público. (p. 2)
Este artículo establece que las regiones o localidades donde se realicen las
actividades de perforación pertenecen al estado y son porciones del territorio que no
pueden ser vendidas o cedidas a ninguna nación, empresa o cualquier particular
interesado.
CAPÍTULO IXDE LOS DERECHOS AMBIENTALES
Artículo 127. Es derecho y deber de cada generación velar por el cuidado y mantenimiento del ambiente, preservando así un ambiente seguro, sano y ecológicamente equilibrado. El Estado protegerá el ambiente, la diversidad biológica, los recursos genéticos, los procesos ecológicos, los parques nacionales y monumentos naturales y demás áreas de especial importancia
21
ecológica. El genoma de los seres vivos no podrá ser patentado, y la ley que se refiera a los principios bioéticos regulará la materia.Es una obligación fundamental del Estado, con la activa participación de la sociedad, garantizar que la población se desenvuelva en un ambiente libre de contaminación, en donde el aire, el agua, los suelos, las costas, el clima, la capa de ozono, las especies vivas, sean especialmente protegidos, de conformidad con la ley. (p 50)
Artículo 129. Las actividades capaces de degradar al ambiente deberán estar acompañadas por un respectivo estudio de impacto ambiental y sociocultural. El estado está en el deber de impedir la entrada al país de desechos peligrosos que pongan en peligro el equilibrio ecológico del ambiente, así como la fabricación de los mismos. (p. 50)
En los artículos anteriormente mencionados se enmarca la obligatoriedad de los
ciudadanos y ciudadanas junto con el Estado de velar por el cuidado y mantenimiento
del medio ambiente, así como también el deber de realizar estudios de impacto
ambiental y socio-cultural antes de realizar cualquier actividad que pudiese
representar riesgo de degradar el ambiente.
LEY ORGÁNICA DE HIDROCARBUROS (1999)
CAPÍTULO IDISPOSICIONES FUNDAMENTALES
SECCIÓN PRIMERADEL ÁMBITO DE LA LEY
Artículo 1. Todo lo relativo a la exploración, explotación, refinación, industrialización, transporte, almacenamiento, comercialización, conservación de los hidrocarburos, así como lo referente a los productos refinados y a las obras que la realización de estas actividades requiera, se rige por esta Ley. (p. 1)
Artículo 2. Las actividades relativas a los hidrocarburos gaseosos se rigen por la Ley Orgánica de Hidrocarburos Gaseosos, salvo la extracción de hidrocarburos gaseosos asociados con el petróleo que se regirán por la presente Ley. (p. 1)
22
Los artículos anteriores determinan el propósito del ejercicio de la señalada ley,
como lo es regir todas las actividades relacionadas con los hidrocarburos, y se
establece la salvedad de su aplicación para los hidrocarburos gaseosos, que se regirán
por la Ley Orgánica de Hidrocarburos Gaseosos.
CAPÍTULO IIDE LAS ACTIVIDADES RELATIVAS A LOS HIDROCARBUROS
SECCIÓN PRIMERADISPOSICIONES GENERALES
Artículo 4. “Las actividades a las cuales se refiere esta Ley, así como las obras
que su realización requiera, se declaran de utilidad pública y de interés social”. (p. 1)
Artículo 5. Las actividades reguladas por esta Ley estarán dirigidas a fomentar el desarrollo integral, orgánico y sostenido del país, atendiendo al uso racional del recurso y a la preservación del ambiente. A tal fin se promoverá el fortalecimiento del sector productivo nacional y la transformación en el país de materias primas provenientes de los hidrocarburos, así como la incorporación de tecnologías avanzadas... (p. 1)
Estos artículos especifican la orientación que deben tener las actividades
relativas a la explotación de hidrocarburos, estableciendo que deben estar dirigidas a
impulsar y promover el desarrollo integral del país.
SECCIÓN SEXTADE LAS OBLIGACIONES DERIVADAS DE LAS ACTIVIDADES SOBRE
HIDROCARBUROS
Artículo 19. Las personas que realicen las actividades a las cuales se refiere esta Ley, deberán hacerlo en forma continua y eficiente, conforme a las normas aplicables y a las mejores prácticas científicas y técnicas disponibles sobre seguridad e higiene, protección ambiental y aprovechamiento y uso racional de los hidrocarburos, la conservación de la energía de los mismos y el máximo recobro final de los yacimientos. (p. 2)
23
El artículo anterior establece que las actividades relacionadas con los
hidrocarburos deben ser realizadas de manera eficiente y con las mejores prácticas
científicas y técnicas para preservar los recursos tanto humanos como materiales así
como el mejor aprovechamiento de las reservas.
REGLAMENTO DE LA LEY ORGÁNICA DE HIDROCARBUROS GASEOSOS (2000)
TÍTULO IIDE LA EXPLORACIÓN Y EXPLOTACIÓN
CAPÍTULO IDE LAS ACTIVIDADES DE EXPLORACIÓN Y EXPLOTACIÓN
Artículo 20. Para el ejercicio de las actividades de exploración y explotación de gas natural no asociado se requerirá de una licencia otorgada por el Ministerio de Energía y Minas. Dicha licencia otorgará a su titular, el derecho para ejercer tales actividades con carácter de exclusividad sobre un área geográfica determinada, conforme a los términos y condiciones previstos en la Ley, en este Reglamento y en la misma licencia. (p. 7)
Artículo 21. El derecho de exploración y explotación de gas natural no asociado en un área geográfica determinada se otorgará mediante una licencia a través de un proceso licitatorio que efectuará el Ejecutivo Nacional por órgano del Ministerio de Energía y Minas. (p. 7)
Los artículos anteriores determinan la obligatoriedad que tienen quienes
practiquen las actividades de exploración y explotación del gas natural, de poseer una
licencia otorgada por el Ministerio de Energía y Minas, a través de un proceso
licitatorio ante el Ejecutivo Nacional.
24
2.4 BASES TEÓRICAS
Para el desarrollo de la presente investigación es necesaria la utilización de una
serie de conceptos que sirven de sustentación teórica, de acuerdo con el tema objeto
de estudio. Entre ellos se encuentran los mencionados a continuación:
2.4.1 COMPLETACIÓN DE POZOS
Según el Manual “Introducción a la Completación de Pozos” de Schlumberger
(2003):
Es el proceso mediante el cual se busca dotar al pozo de equipo de subsuelo necesario y adecuado a fin de producirlo en forma óptima de una manera segura y rentable, con el objetivo de drenar las reservas de hidrocarburos de los yacimientos, monitorear aro parámetros yacimientos e inyectar/disponer de efluentes (líquidos o no) o gas. Es la fase final a la perforación de pozos, por lo cual se aplica a: Pozos exploratorios, pozos de avanzadas, pozos de desarrollo, pozos inyectores/disposición. (p. 3)
2.4.2 TIPOS DE COMPLETACIONES
El Manual “Introducción a la Completación de Pozos” de Schlumberger (op.cit),
enumera los siguientes:
2.4.2.1 Completación a Hueco Abierto: Este tipo de completación se realiza en zonas donde la formación está altamente compactada, siendo el intervalo de completación o producción normalmente grande (100 a 400 pies) y homogéneo en toda su longitud. Consiste en correr y cementar el revestimiento de producción hasta el tope de la zona de interés, seguir perforando hasta la base de esta zona y dejarla sin revestimiento. Este tipo de completación se realiza en yacimientos de arenas consolidadas, donde no se espera producción de agua/gas ni producción de arena o derrumbes de la formación. 2.4.2.2 Completación con Tubería Ranurada no Cementada: En este tipo de completación el revestidor de producción es asentado y cementado por encima de la zona productora, y una tubería ranurada se instala al
25
revestidor mediante un colgador. Generalmente se realiza en formaciones consolidadas/semi-consolidadas donde puede ocurrir migración de finos. 2.4.2.3 Completación con Revestidor Cementado y Cañoneado: En este tipo de completación el revestidor se asienta a través de la formación productora y se cementa. Posteriormente, se cañonea para establecer comunicación entre el hoyo y la formación. Es el tipo que más se usa en la actualidad, en pozos poco profundos (8000 pies) y profundos (10000 pies o más). 2.4.2.4 Completación Vertical Sencilla: La completación sencilla contempla, generalmente, la selección de un solo horizonte productor para que descargue el petróleo hacia el pozo. Esta puede ser: completación sencilla clásica, con el revestidor cementado hasta la profundidad total del hoyo, consiste en que el revestidor sea cañoneado a bala o por proyectil a chorro, para abrir tantos orificios (perforaciones) de determinado diámetro por metro lineal helicoidal para establecer el flujo del yacimiento hacia el pozo.2.4.2.5 Completación Vertical Doble: Cuando es necesario producir independientemente dos yacimientos por un mismo pozo, se recurre a la completación doble. Generalmente, el yacimiento superior produce por el espacio anular creado por el revestidor y la tubería de producción y el inferior por la tubería de producción, cuya empacadura de obturación se asienta entre los dos intervalos productores. Algunas veces se requiere que el intervalo productor inferior fluya por el espacio anular y el superior por la tubería de producción única que desea instalarse. En este caso se puede elegir una instalación que por debajo del obturador superior tenga una derivación a semejanza de una Y, que permite invertir la descarga del flujo y que se denomina Herramienta de Cruce. (p. 5)
2.4.3 CLASIFICACIÓN DE LAS COMPLETACIONES
Corrales, G. (2005), expone la siguiente clasificación:
- Completación Sencilla Simple: Es aquella que tiene como objetivo fundamental producir una sola formación. Existen dos tipos de completación sencilla:
- Completación Sencilla con Empacadura: Es aquella donde se coloca una empacadura para impedir el flujo a través del espacio anular. Este tipo de completación es el más usado en Venezuela.
- Completación Sencilla sin Empacadura: Es aquella en donde no se colocan empacaduras para permitir el flujo en la tubería de producción y el revestidor. Este tipo de completación se aplica a pozos de muy alta productividad, ya sea de crudo o de gas.
26
- Completación Sencilla Selectiva: Se denominan así las completaciones con una sola sarta de producción y con más de dos empacaduras.
- Completación Múltiple: Es aquélla que tiene como objetivo fundamental poner a producir dos o más yacimientos, en el mismo pozo y sin que se mezclen los fluidos de los diferentes yacimientos.
- Completación Doble: Esta completación permite desarrollar en forma acelerada los yacimientos a menor costo, ya que las mismas permiten producir varias arenas usando dos o más tuberías de producción.
- Completación Térmica: Es el proceso mediante el cual se suministra energía térmica al yacimiento inyectando vapor de agua. Puede ser en forma:
- Continua: El vapor es inyectado a través de un cierto número de pozos, mientras el petróleo es producido por pozos adyacentes.
- Alternada: Esta técnica consiste en la inyección cíclica de vapor en forma individual en cada pozo. (p. 25)
2.4.4 OTRAS MODALIDADES DE COMPLETACIÓN DE POZOS
2.4.4.1 Bombeo Hidráulico
En este tipo de mecanismo de extracción del petróleo del fondo del pozo, se usa
como medio impelente de la bomba un fluido que se bombea por la tubería de
producción. El petróleo producido y el fluido impelente suben a la superficie por el
espacio anular. La mezcla pasa por un separador o desgasificador y luego a un tanque
de donde el petróleo producido pasa al almacenamiento y un volumen suficiente de
impelente permanece en el tanque para ser succionado por la bomba y ser bombeado
otra vez al pozo. Existe una selección variada de bombas de fondo y equipos afines
de superficie para el diseño de bombeo hidráulico continuo o intermitente, de acuerdo
con las características de flujo del yacimiento y requerimientos de los pozos.
2.4.4.2 Bombeo Neumático
El revestimiento y la manera de completar o terminar el pozo pueden ser muy
parecidos a la antes descrita para pozos de flujo natural, excepto que la diferencia
estriba en cómo hacer llegar el petróleo desde el fondo del pozo a la superficie. El
27
yacimiento que ha de producir por bombeo mecánico tiene cierta presión, suficiente
para que el petróleo alcance un cierto nivel en el pozo. Por tanto, el bombeo mecánico
no es más que un procedimiento de “levantamiento y transferencia” casi continua del
petróleo hasta la superficie”. La inyección de gas puede realizarse a través de una
perforación (Puncher) en la T.P., una válvula calibrada o una T.F. colgada. El uso de
válvulas permite un mejor control del volumen de gas de inyección.
2.4.4.3 Levantamiento Artificial por Gas (LAG)
Es uno de los principales métodos de producción de fluidos de un pozo
mediante la inyección continua de gas a alta presión, para aligerar la columna
hidrostática en la tubería de producción (flujo continuo); o por inyección de un gas a
intervalos regulares, para desplazar los fluidos hacia la superficie en forma de tapones
de líquidos (flujo intermitente). El gas inyectado desplaza al fluido hacia la superficie
mediante la reducción de la presión que ejerce el fluido en la tubería de producción
frente a la formación, o bien, mediante la disminución de su densidad.
2.4.5 EQUIPOS DE SUPERFICIE PARA LA COMPLETACIÓN DE POZOS
2.4.5.1 Cabezal de Pozo
El cabezal es un elemento que provee un medio seguro y adecuado para sostener
y anexar el equipo de “control de arremetidas durante la perforación” y más adelante
suministra un sello entre las diferentes sartas de revestimiento, y finalmente una
conexión para el árbol de navidad que controla el flujo de fluidos del pozo. Es el punto
final donde las sartas concéntricas de revestimientos y tuberías de producción llegan a
la superficie. Esa colección de válvulas, colgadores y elementos empacadores se
conoce como el cabezal, cabezote del pozo o “Árbol de Navidad”. También se puede
utilizar para tratamientos de estimulación, de fluidos de circulación u otras
emergencias que pueden surgir durante la vida del pozo.
28
2.4.5.2 Sistemas de Seguridad
Tienen como principal función evitar/impedir eventos que podrían ser nocivos
tanto para los equipos de completación, las instalaciones y el ambiente, tales como
reventones, incendios y otros, los cuales pueden ser ocasionados por causas naturales
como terremotos, tormentas, y aquellos causados por algún tipo de acción externa
como sabotaje mediante ruptura de las tuberías Entre estos se encuentran:
- Válvulas de Contrapresión: Es un dispositivo que se asienta en el colgador de la
tubería eductora y se utiliza para asegurar el pozo mientras se retiran los BOP y se
procede a instalar el árbol de navidad.
- Válvulas Impide-Reventones: Son equipos especialmente diseñados para ejercer el
control del pozo cuando éste desarrolla surgencia. Requiere el bombeo de un
fluido para equilibrar las presiones y expulsar el influjo fuera del pozo. Son
operadas hidráulicamente y pueden ser accionadas a control remoto Son instaladas
debajo del cabezal del pozo para prevenir el flujo descontrolado bajo una situación
de emergencia. En el peor de los casos, cuando el cabezal de los pozos ha sufrido
un daño serio, puede ser el único medio para prevenir un reventón.
2.4.6 EQUIPOS DE SUBSUELO PARA LA COMPLETACIÓN DE POZOS
Los equipos de subsuelo utilizados en la completación de pozos tienen la
finalidad de traer los fluidos desde la formación productora hasta el cabezal del pozo,
en forma segura para el personal y las instalaciones. Los principales componentes de
los equipos de subsuelo son:
2.4.6.1 Tuberías
La función de las tuberías es llevar el fluido desde la formación productora hasta
el cabezal del pozo y/o viceversa. La selección y diseño de la tubería es una parte
fundamental en la completación de un pozo.
29
2.4.6.2 Empacaduras de Producción
Una empacadura de producción es una herramienta de fondo que se usa para
proporcionar un sello entre la tubería de producción y la tubería de revestimiento (o la
tubería de producción y el hoyo abierto). Su función es evitar el flujo vertical de
fluidos, desde la empacadura y por el espacio anular. Las empacaduras de producción
se utilizan para:
1. Proteger la tubería de revestimiento del estallido, bajo condiciones de alta
producción o presiones de inyección.
2. Proteger las tuberías de revestimiento de algunos fluidos corrosivos.
3. Prevenir la migración de fluidos entre zonas a través de las perforaciones o fugas
de tubería de revestimiento.
4. Aislar perforaciones y producción en completaciones múltiples.
5. Proteger la tubería de revestimiento de colapso por el uso de un fluido sobre la
empacadura en el espacio anular entre la tubería de producción y la tubería de
revestimiento.
2.4.7 EQUIPOS ADICIONALES PARA LA COMPLETACIÓN DE POZOS
2.4.7.1 Niple de Asiento
Es un dispositivo tubular insertado en la tubería de producción que se coloca en
el pozo a una determinada profundidad. Internamente son diseñados para alojar un
dispositivo de cierre para controlar la producción en la tubería de producción.
2.4.7.2 Niple Pulido
Es un pequeño niple tubular, construido del mismo material que niple de
asiento, el cual no tiene receptáculo de cierre pero es pulido internamente para recibir
una sección de sellos.
30
2.4.7.3 Mandriles
Estos son dispositivos que se utilizan para cerrar y sellar controles de
producción en la tubería de producción o eductor.
2.4.7.4 Mandriles con Bolsillo Lateral
Estos son diseñados para instalar en ellos controles de flujo, como válvulas para
levantamiento artificial con gas, en la tubería de producción.
2.4.7.5 Acople de Flujo
Es un tubo de 2 a 4 ft de longitud, construido con un acero aleado de alto grado.
Se diseña con las mismas dimensiones externas e internas correspondientes a la
tubería y conexiones, respectivamente. Ofrece una protección adicional a una posible
erosión o corrosión.
2.4.7.6 Juntas de Erosión y Juntas de Impacto
Se fabrican en longitud de 10, 20 y 30 ft. Estas juntas se corren con la tubería de
producción, ubicadas frente al intervalo perforado. Ofrecen una protección adicional
contra la erosión por el efecto de flujo del fluido que proviene de las perforaciones en
producción.
2.4.7.7 Mangas Deslizantes
Estos son equipos del tipo de comunicación o separación, que se instalan en la
tubería de producción. Son dispositivos “todo abierto” con una manga interior, la cual
puede ser abierta o cerrada por métodos de guaya. Estas permiten traer pozos a
producción, matar pozos, lavar arena y la producción de pozos de múltiples zonas.
31
2.4.8 HERRAMIENTAS AUXILIARES USADAS EN LA COMPLETACIÓN
DE POZOS
2.4.8.1 Calibrador de Tubería
Es una herramienta que está formada por una camisa delgada y amplio orificio
en su interior que permite el paso del fluido, su base es circular y permite raspar la
tubería. Su función principal es indicar si la tubería permite el acceso de los equipos y
herramientas que van a ser utilizados durante la completación.
2.4.8.2 Bloque de Impresión
Es una pieza cilíndrica plana de acero rellena de plomo, constituida por un pin y
un cuello de pesca para conectarse a las herramientas de guaya.
Función: Se baja en pozo y se detiene sobre el pescado, cuando sale a superficie
la impresión queda en el plomo indicando el tamaño, forma y posición del tope del
pez. Con esta información se determina el tipo de herramienta que se necesita para la
operación de pesca y limpieza de obstrucciones.
2.4.8.3 TOMA MUESTRA
Es una herramienta cilíndrica metálica y hueca por dentro. En su parte superior
tiene un gancho (pin) para acoplarse al HBG, y en la inferior una zapata especial con
bola que funciona como retenedor.
Función: Recuperar las muestras del material sólido en la máxima profundidad
alcanzada por el pozo.
2.4.8.4 Bomba de Arena
Es herramienta que tiene como función el sacar arena o desechos (lodo, sal,
parafinas) depositados en la tubería.
32
2.4.8.5 Localizador de Guaya
Es una camisa que permite determinar la profundidad del extremo superior del
cable, en caso de que este se hubiese partido o haya sido cortado.
2.4.8.6 Cortador de Tubería
Es una herramienta que está equipada con cuchillos, que al sobreponer un
mandril cónico corta la tubería. Se utiliza cuando las herramientas están atascadas. (p.
55)
2.4.9 PROCEDIMIENTO PARA LA COMPLETACIÓN DE POZOS
Bueno N. (2003), explica el siguiente procedimiento:
1. Verificar presiones y condiciones de superficie.2. Controlar el pozo.3. Recuperar la completación existente con tubería y empacadura hidráulica.
Circular, sacar y reportar las condiciones de la empacadura en superficie.4. Bajar la sarta de tubería (existente en el pozo), empacadura mecánica
para revestidor de producción y tapón puente. Asentar empacadura, probar revestimiento, tubería y tapón con 2000 lppc contra el tapón.
5. Bajar tubería con cañones según programa.6. Llenar tubería con gas oíl, para mantener el sistema.7. Bajar tubería con obturador mecánico y fijar, llenar anular con gas oíl.8. Llenar anular con gas oíl, observar mantenimiento del nivel.9. Circular gas oíl y observar retornos.10. Realizar Step-Rate-Test, Step-Down-Test y Minifrac para obtener
información necesaria para ajustar diseño final.11. Realizar los arreglos necesarios para efectuar procedimiento de High
Sand con arenas resinadas.12. Desasentar obturador, circular bien, sacar sarta.13. Bajar tubería y limpiar arena resinada hasta el tope del tapón puente.
Sacar mecha a superficie. (p. 45)
33
2.4.10 SISTEMA DE COMPLETACIÓN INTELIGENTE (IWS)
Chancay y Jaramillo (2007), expresan que:
Un sistema de completación inteligente es una instalación muy moderna de fondo de pozo, la cual es colocada luego de haber terminado las operaciones de perforación y la corrida y cementación de la tubería de revestimiento (casing), permitiendo de esa manera la producción conjunta de dos o más reservorios, y a su vez modificar o cambiar la configuración de la completación desde la superficie sin la necesidad de sacar la completación definitiva del pozo, incrementando la producción y minimizando costos de operaciones. (p. 16)
2.4.10.1 OBJETIVOS DE UN SISTEMA DE COMPLETACIÓN
INTELIGENTE
Chancay y Jaramillo (op.cit), continúan explicando que:
El objetivo primordial de un sistema de completación inteligente es controlar la producción del pozo en tiempo real, maximizar el valor del activo acelerando el flujo de caja, minimizando las intervenciones al pozo e incrementando el factor de recuperación.Para maximizar el flujo de caja (`producción diaria), se logra con la producción conjunta de zonas independientes, incremento del área de flujo (pozos horizontales), pozos multilaterales.Para reducir el costo por intervenciones al pozo (tipo y frecuencia), se logra previniendo cambios de comportamiento y evitando las intervenciones al pozo (control remoto).Y para aumentar el factor de recobro (eficiencia de drenaje), se debe tener programas de recuperación secundaria y capacidad para ajustar sistemas de levantamiento artificial y programas de recuperación secundaria en tiempo real. (p. 18)
2.4.10.2 DISPOSITIVOS DEL SISTEMA DE COMPLETACIÓN
INTELIGENTE
Según Chancay y Jaramillo (op.cit), son los siguientes:
1. Juntas de Expansión
34
2. Conectores
3. Protectores de cables eléctricos y/o líneas hidráulicas
4. Empacaduras sin movimiento relativo, con pasajes para líneas de control
5. Sensores de cuarzo y fibra óptica. (p. 18)
2.4.10.3 VENTAJAS DE LA COMPLETACIÓN INTELIGENTE
- Los pozos inteligentes mejoran la direccionalidad hacia nuevos pozos.
- Más bajos costos en la infraestructura de superficie.
- Se puede tener flujo entremezclado.
- Reducción de trabajos de rehabilitación.
- Un mejor conocimiento conlleva a aumentar lo recuperable.
- Administración del agua.
- Aparejos recuperables en un solo viaje.
- Permite circular fluidos limpios de completación con el árbol instalado antes de
asentar las empacaduras.
- El mandril de las empacaduras no se mueve durante el proceso de asentamiento.
- Hace posible utilizar válvulas de seguridad montadas en tubería.
- Las empacaduras pueden ser probadas independientemente después de ser
instaladas.
- Los reguladores de flujo (hidráulicos o eléctricos) permiten la producción
conjunta.
- Los sensores de P, T y Q (presión, temperatura y tasa de producción) mantienen
un registro permanente en tiempo real de las condiciones de flujo de cada uno de
los intervalos productores.
- La válvula de seguridad puede ser retirada y reinstalada en el pozo sin necesidad
de recuperar la sección inferior de la completación, evitando así una reparación
mayor que pudiera generar daño a las formaciones productoras.
35
2.4.10.4 JUSTIFICATIVOS PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UNA
COMPLETACIÓN INTELIGENTE
Técnicos:
- Permite una producción adicional, debido a la explotación de dos o más
reservorios.
- Acelera la producción del pozo.
- Permite la producción individual de los yacimientos, y también en conjunto.
- Permite un monitoreo y control continuo en tiempo real de la presión, temperatura,
y caudal.
- Mayor control o ajuste de la producción de cada yacimiento; dependiendo de las
condiciones del mismo.
- Permite utilizar un solo sistema de levantamiento artificial para la producción de
los dos yacimientos.
Económicos:
- Permite minimizar costos, ya que con el sistema inteligente se puede producir de
dos o más arenas desde el mismo pozo de una forma conjunta, esto evita la
necesidad de perforar pozos nuevos para explotar otras zonas productoras y en
consecuencia se reduce los trabajos de reacondicionamiento, instalaciones en
superficie, etc.
- Permite minimizar costos, debido a la reducción de equipos de levantamiento
artificial (bombas mecánicas, bombas electro sumergibles, entre otros).
- Permite incrementar las utilidades, ya que se maximiza y acelera la producción de
crudo.
36
2.4.10.5 HERRAMIENTAS Y EQUIPOS QUE SE UTILIZAN EN UNA
COMPLETACIÓN INTELIGENTE
Chancay y Jaramillo (op.cit), enumeran las siguientes
1. Válvulas para controlar el flujo, las cuales son el dispositivo más importante en este tipo de completación.
2. Tubería de producción (tubing) 3. Empacaduras (packers) 4. Tubos de expansión (expansion joints) 5. No-Go (standing nipple) 6. Sensores de fondo (gauges/flow-meter) y otras herramientas según se
requiera en la operación. (p. 27)
2.4.10.6 APLICACIONES DE LA COMPLETACIÓN INTELIGENTE
Según Chancay y Jaramillo (op.cit):
La aplicación de las completaciones inteligentes es muy amplia, y su uso se remite a:- Pozos Fluyentes (flujo natural).- Pozos Selectivos.- Multilaterales Selectivos.- Pozos con Sistema de Levantamiento Artificial.- Gas Lift.- Bombeo Electrosumergible.- Bombeo de Cavidad Progresiva.- Pozos Inyectores. (p. 27)
2.4.11 POZOS INTELIGENTES
Barrientos, J. (2008), explica que:
El pozo inteligente por excelencia, es aquel en que la intervención física se elimina del proceso de producción en todas las actividades, salvo las tareas de mantenimiento esenciales o la ocurrencia de eventos inusuales e imprevistos, donde los sistemas recolectan y procesan grandes volúmenes de datos provenientes de numerosos nodos ubicados dentro de cada pozo e
37
instalación de superficie. Luego, el sistema organiza toda la información en forma racional, toma decisiones lógicas para optimizar la producción de todo el campo y pone en práctica esas decisiones por control remoto en tiempo real y en un ciclo continúo. Además, el valor agregado de los pozos inteligentes reside en su capacidad para posibilitar a los operadores el control activo de los yacimientos con el fin de maximizar la recuperación y optimizar la producción. (p. 5)
2.4.11.1 CARACTERÍSTICAS DE LOS POZOS INTELIGENTES
Así mismo, Barrientos (op.cit), señala las siguientes características:
- Segregación del flujo: Zonas individuales o los laterales del pozo se aíslan entre sí y el flujo saliente o entrante puede ser controlado de forma remota mediante un dispositivo de control de flujo del fondo de pozo.
- Supervisión de parámetros del pozo: El diámetro del pozo y/o las características del yacimiento pueden ser controlados de forma remota en tiempo real.
- Optimización del rendimiento del pozo: Los dispositivos de control de flujo pueden ser regulados para maximizar el rendimiento global del pozo, a partir de los resultados de la evaluación de características del diámetro del pozo.
- Un sistema de pozos inteligentes puede crear valor añadido en determinadas áreas. (p. 5)
2.4.11.2 VENTAJAS DE LOS POZOS INTELIGENTES
Barrientos (op.cit), menciona las siguientes:
- Mayor recuperación- Menores costos de construcción del pozo- Perfiles rápidos de producción- Menor frecuencia y menores costos de intervención en el pozo- Mayor seguridad operativa- Permiten optimizar la producción conjunta de zonas múltiples.- Monitorear y controlar las condiciones de fondo de pozo en tiempo
real, lo que mejora los sistemas de recuperación secundaria y terciaria.- Disminuir el número de pozos necesarios para drenar el yacimiento.
38
- Menos intervenciones costosas y riesgosas.- Mejorar la disminución de producción de agua en caso de que ocurra.
(p. 5)
2.4.11.3 CLASIFICACIÓN DE LOS POZOS INTELIGENTES
Según Barrientos (op.cit), los pozos inteligentes pueden ser:
a) Eléctricos: Constan de una sola línea para instrumentación y control, adicionalmente poseen sensores integrados y un número infinito de posiciones en el estrangulador y son de elevado costo.
b) Hidráulicos: Constan de una línea eléctrica y dos hidráulicas: Constan de un sistema sencillo y de alta confiabilidad, confiere múltiples líneas de instrumentación dependiendo del número de dispositivos, su costo es menor aunque su flexibilidad y su instrumentación es independiente siendo está electrónica o de fibra óptica.
c) Electro–Hidráulicos Inteligentes: Constan de una línea eléctrica y dos líneas hidráulicas, de igual forma poseen sensores integrados e infinito número de posiciones en el estrangulador y son de elevado costo. (p. 5)
39
2.5 DEFINICIÓN DE TÉRMINOS OPERATIVOS O TÉCNICOS
Tamayo, M. (2003), expresa que la definición de términos “Es la aclaración del
sentido en que se utilizan las palabras o conceptos empleados en la identificación y
formulación del problema”. (p. 78).
En tal sentido, a continuación se presentan una series de palabras definidas a su
vez, las cuales servirán como guías para el entendimiento del desarrollo del tema, de
esta manera será mejor interpretar el mismo.
Absorción: Es la operación unitaria que consiste en la separación de uno o más
componentes de una mezcla gaseosa con la ayuda de un solvente líquido con el cual
forma solución. (Ramírez José, 2005, p. 36)
API Gravity: Gravedad del petróleo, determinada a base de los estándares del
American Petroleum Institute (API). A mayor gravedad API, mayor cantidad del
crudo y viceversa. (Módulo de Sistemas de Seguridad de Subsuelo. Baker Oíl Tools.
Maracaibo. Zulia. Venezuela, 1998, p. 45)
Corte de Agua: Representa el porcentaje de agua que se produce con un barril
de petróleo. (Ramírez José, 2005, p. 36)
Declinación de la Producción: Es la disminución anual de la producción
expresada en porcentaje, que experimenta un yacimiento. Se la obtiene dividiendo la
tasa de producción de fin de año para la producción a comienzos de año. (Ramírez
José, 2005, p. 36)
Estimulaciones: Técnicas de rehabilitación aplicadas a los pozos, para
estimular su capacidad productora. Entre estas técnicas se encuentran: forzamiento de
40
arena con petróleo, forzamiento de arena con agua, fracturamiento, acidificación,
lavado de perforaciones y frac pack. (Hércules, Rómulo, 1998, p. 3)
Factor de Daño (S): Es el factor que resulta al dividir la producción real del
pozo para su producción teórica. La producción teórica refleja la producción sin daño
ni mejora (estimulación) al reservorio. (Módulo de Sistemas de Seguridad de
Subsuelo. Baker Oíl Tools. Maracaibo. Zulia. Venezuela, 1998, p. 45)
Factor de Recuperación de Petróleo: Es el porcentaje de petróleo producido
con respecto al volumen de petróleo original en sitio. (Ramírez José, 2005, p. 36)
Fracturamiento: Es una forma de permitir el acceso a los poros de la
formación que contiene hidrocarburos. Se dirige fluido a alta presión hacia la roca,
causando su ruptura. Para mantener la ruptura abierta se emplean aditivos (agentes de
sostén). (Hércules, Rómulo, 1998, p. 3)
Hidrocarburos: Son compuestos orgánicos formados únicamente por "átomos
de carbono e hidrógeno". La estructura molecular consiste en un armazón de átomos
de carbono a los que se unen los átomos de hidrógeno. (Ramírez José, 2005, p. 36)
PIP (Pump Intake Pressure): Presión a la entrada de la bomba, este valor se
refiere a la cantidad de fluido que se encuentra por encima de la bomba. Para definir
correctamente este punto es importante conocer la gravedad específica o gradiente del
líquido en el anular del casing. (Módulo de Sistemas de Seguridad de Subsuelo.
Baker Oíl Tools. Maracaibo. Zulia. Venezuela, 1998, p. 45)
Pozo de Gas: Hoyo que tiene como objetivo de extraer gas natural y llevarlo
hasta la superficie. (Ramírez José, 2005, p. 36)
41
Pozo: Hoyo que ha sido terminado apropiadamente con los aditamentos
requeridos, para traer a la superficie la producción de gas y/o petróleo de un
yacimiento. (González Andrés, 2007, p. 55)
Reacondicionamiento (Workover): Son trabajos destinados a mejorar la
producción de un pozo. Pueden ser trabajos de reparación de un pozo o trabajos de
formación, tales como estimulaciones, acidificaciones, fracturamiento, entre otros.
(Módulo de Sistemas de Seguridad de Subsuelo. Baker Oíl Tools. Maracaibo. Zulia.
Venezuela, 1998, p. 45)
Rehabilitación de Pozos (RA/RC): Operación programada que se realiza con
fines de restablecer y/o mejorar la capacidad del intervalo productor de un pozo, o de
cambiar el horizonte de producción por otro ubicado a mayor o menor profundidad.
Presenta el esfuerzo requerido para ejecutar trabajos de estimulaciones, reparaciones,
recañoneo y/o terminación a pozos. (Hércules, Rómulo, 1998, p. 5)
Reparación: Trabajos que se hacen únicamente en las instalaciones de
superficie o de subsuelo de los pozos con fines de corregir inconvenientes o
desperfectos mecánicos que disminuyan o impidan la producción de pozos. (González
Andrés, 2007, p. 55)
Revestimiento: Colocación de una capa de cualquier material para proteger o
adornar una superficie. (González Andrés, 2007, p. 55)
RGP: Es la proporción de petróleo y gas obtenida en un pozo productor bajo
condiciones de presión y temperatura dadas. (Hércules, Rómulo, 1998, p. 5)
Tubería: Es un conducto que cumple la función de transportar agua u otros
fluidos. Se suele elaborar con materiales muy diversos. Cuando el líquido
transportado es petróleo, se utiliza la denominación específica de oleoducto. Cuando
42
el fluido transportado es gas, se utiliza la denominación específica de gasoducto.
(Ramírez José, 2005, p. 37)
Wireline (Cable de Acero): Es un cable de acero sólido usado en la
determinación de profundidades, restauración de pozos desviados, restauración de
presión y temperatura, cortes parafínicos y operaciones de cementación; también es
usado para asentar, recuperar y manipular estranguladores, tapones de circulación,
cortadores de diámetro, herramientas de estampado, válvulas de seguridad y válvulas
para levantamiento por gas. (Módulo de Sistemas de Seguridad de Subsuelo. Baker
Oíl Tools. Maracaibo. Zulia. Venezuela, 1998, p. 45)
Yacimiento: Acumulación de petróleo y/o gas en roca porosa tal como arenisca.
Un yacimiento petrolero normalmente contiene tres fluidos (petróleo, gas y agua) que
se separan en secciones distintas debido a sus gravedades variantes. El gas siendo el
más ligero ocupa la parte superior del yacimiento, el petróleo la parte intermedia y el
agua la parte inferior. (Hércules, Rómulo, 1998, p. 6)
43
CAPÍTULO IIIMETODOLOGÍA
El marco metodológico comprende el conjunto de procedimientos lógicos y
operacionales implícitos en todo proceso de investigación. En otras palabras, sitúa a
través de un lenguaje claro y sencillo los métodos e instrumentos empleados así como
el tipo y diseño de la investigación.
De acuerdo a lo que afirma Hurtado J. (2000): “La metodología es el área del
conocimiento que estudia los métodos generales de las disciplinas científicas. La
metodología incluye los métodos, las técnicas, las estrategias y los procedimientos
que utilizará el investigador para lograr los objetivos”. (p. 75).
3.1 DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN
El diseño de la investigación representa el cómo pensar, en el método que tendrá
la investigación, es el camino que guiará al investigador en el alcance de los
objetivos, así como las técnicas que utilizará, los pasos y actividades a realizar para
llevar a cabo la investigación.
Arias, (op.cit), expresa que el diseño de investigación: “Es la estrategia general
que adopta el investigador para responder al problema planteado. En atención al
diseño, la investigación se clasifica en: documental, de campo y experimental”. (pág.
26). De esta manera, la presente investigación se enmarcará en un diseño de campo,
pues permitirá la obtención de la información directamente en el lugar que se
encuentra el objeto de estudio, tal como lo es Campo Guario, ubicado en el Área
Mayor Anaco, estado Anzoátegui.
Sabino, C. (2009), dice sobre el diseño de campo que:
Se trata de la investigación aplicada para comprender y resolver alguna
45
situación, necesidad o problema en un contexto determinado. El investigador trabaja en el ambiente natural en que conviven las personas y las fuentes consultadas, de las que se obtendrán los datos más relevantes a ser analizados; son individuos, grupos y representantes de las organizaciones o comunidades... (p. 65)
3.2 TIPO DE INVESTIGACIÓN
La escogencia del tipo de investigación determinará los pasos a seguir del
estudio, las técnicas y métodos que puedan emplear en el mismo. En general
determina todo el enfoque de la investigación influyendo en instrumentos, y hasta la
manera de cómo se analizan los datos recaudados.
En tal sentido, para el desarrollo de este trabajo se empleará la investigación
descriptiva, ya que permitirá caracterizar de manera detallada los aspectos más
relevantes sobre la completación de pozos mediante el sistema de pozos inteligentes,
lo que contribuirá a determinar los beneficios de la misma en el área de estudiada, es
decir, Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui.
A este respecto, Hernández, Sampieri, R. (2003), explica que: “Los estudios
descriptivos buscan especificar las propiedades, las características y los perfiles
importantes de personas, grupos comunidades o cualquier fenómeno que someta a un
análisis”. (p. 55)
3.3 TÉCNICAS E INSTRUMENTOS PARA LA RECOLECCIÓN DE DATOS
La recolección de datos comprende procedimientos y acciones que permiten
obtener información concreta para desarrollar una investigación utilizando
determinadas técnicas e instrumentos y así desarrollar la propuesta sobre bases
confiables.
Arias (op.cit), define las técnicas de recolección de datos como: “Las distintas
formas o maneras de obtener la información. Son ejemplos de estas las técnicas,
46
observación directa, la encuesta en su dos modalidades: oral y escrita (cuestionario),
la entrevista, el análisis documental, análisis de contenido, entre otros”. (p. 53). En
este orden de ideas, las técnicas que se aplicarán para desarrollar el presente trabajo
de investigación serán las siguientes:
OBSERVACIÓN DIRECTA
Según Arias, (op.cit): “La observación directa consiste en utilizar o captar
mediante la vista de forma sistemática, cualquier hecho, fenómeno o situación que
produzca en la realidad en función de los objetivos a investigar preestablecidos” (p.
69).
Esta técnica se aplicará en Campo Guario, con la finalidad de visualizar y
detallar el sistema de completación de pozos allí aplicado y de esa manera obtener
información real y desarrollar la investigación sobre bases confiables.
ENTREVISTA NO ESTRUCTURADA
Arias, (op.cit), sostiene que:
La entrevista, más que un simple interrogatorio, es una técnica basada en un diálogo o conversación “cara a cara”, entre el entrevistador y el entrevistado acerca de un tema previamente determinado, de tal manera que el entrevistador pueda obtener la información requerida. (p. 73).
La técnica de la entrevista no estructurada será aplicada a manera de
conversaciones informales al personal que labora en las operaciones de completación
de pozos en Campo Guario, con el propósito de conocer y especificar los factores que
afectan el diseño de completación de pozos mediante el sistema de pozos inteligentes,
con lo cual se desarrollará el segundo objetivo específico propuesto en la
investigación.
47
REVISIÓN DOCUMENTAL
Hurtado (op.cit), afirma que la revisión documental “Es una técnica en la cual se
recurre a información escrita, ya sea bajo la forma de datos que pueden haber sido
producto de mediciones hechas por otros o como textos que en sí mismos constituyen
eventos de estudio” (p. 145).
En este orden de ideas, será necesario realizar una exhaustiva búsqueda en
diferentes fuentes bibliográficas como: guías y/o manuales sobre completaciones,
inteligentes, así como trabajos especiales de grado y otros, de donde se obtendrá
información de importancia sobre el tema en cuestión, lo que contribuirá a la
determinación de la efectividad de las completaciones convencionales en
comparación con la completación inteligente.
INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS
Arias (op.cit), dice que “Los instrumentos son los medios materiales que se
emplean para almacenar información, ejemplo: fichas, cuestionario, guías de
entrevistas, lista de cotejo, grabadores entre otros.” (p. 75) En tal sentido, los
instrumentos a emplear serán los siguientes:
Guía de observación: Será aplicado mediante inspecciones visuales con el
objeto de percibir y examinar la realidad estudiada.
Guía de entrevista: Será empleada a manera de conversiones informales con el
personal encargado de las operaciones de completación de pozos del área en estudio,
para recabar la mayor cantidad de información posible referida a las condiciones en
que se presenta la problemática planteada.
Textos, manuales de procedimientos operacionales y otros: Servirán para
consultar y obtener información precisa sobre cada uno de los puntos a desarrollar en
la investigación.
48
3.4 TÉCNICAS Y HERRAMIENTAS DE PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS
DE DATOS
Toda investigación necesita llevar una secuencia lógica sobre cada uno de los
pasos que permitieron alcanzar los objetivos planteados. En tal sentido, el
procedimiento para la obtención de los datos aplicado para el desarrollo del presente
trabajo de grado fue el siguiente:
3.4.1 Descripción de las características de las completaciones convencionales aplicadas en Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui.
Para desarrollar este primer objetivo, será necesario trasladarse hasta Campo
Guario, donde se aplicará la técnica de la observación directa apoyada a su vez en
entrevistas no estructuradas al personal que trabaja en la referida empresa, para
conocer los detalles de las completaciones convencionales allí aplicadas, lo que
permitirá especificar los equipos, procedimientos y otros aspectos de interés;
complementando, posteriormente, la información obtenida con la revisión
documental en diferentes fuentes, tales como: manuales de operación y otros
documentos especializados. Dichos datos serán procesados a través de la técnica del
análisis de contenido presentando los resultados a manera de resumen. La
herramienta idónea para tal fin será el Microsoft Word 2010.
3.4.2 Explicación de los factores que afectan el diseño de completación de pozos mediante el sistema de pozos inteligentes en Campo Guario, Área Mayor Anaco, estado Anzoátegui.
De igual manera, para explicar dichos factores, se empleará la técnica de la
entrevista no estructurada personal que técnico que labora en el proceso de
completación de pozos en Campo Guario, realizando posteriormente una amplia
revisión documental en manuales de procedimientos operacionales referidos al
sistema de pozos inteligentes serán requeridos a la empresa, así como trabajos de
grado, y otros, con la finalidad de reforzar la información obtenida. Las técnicas y
49
herramientas de procesamiento y análisis de datos serán el análisis documental, el
resumen y la aplicación Microsoft Word 2010.
3.4.3 Determinación de la efectividad de las completaciones convencionales en comparación con la completación inteligente.
Una vez desarrollados los objetivos anteriores y sobre la base de la información
recopilada, se procederá a determinar la efectividad de las completaciones
convencionales comparándolas con el sistema inteligente, para lo cual se aplicarán la
técnicas de la entrevista no estructurada al personal y la revisión documental en
diferentes bibliografías especializadas en completación de pozos, y para ello se
emplearán como técnicas y herramientas de procesamiento y análisis de datos, el
análisis documental y las aplicaciones Microsoft Word y Excel 2010. Los resultados
obtenidos serán presentados a manera de cuadros o tablas, donde se reflejarán
aspectos tales como: características, ventajas, desventajas, procedimientos, y otros.
50
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
ARIAS, Fidias. (2009). “El Proyecto de Investigación”. Caracas. Editorial Episteme.
BAKER OÍL TOOLS (1998). “Módulo de Sistemas de Seguridad de Subsuelo”. Maracaibo. Zulia. Venezuela,
BARRIENTOS, José A. (2008). “Tecnología de Pozos Inteligentes: Oportunidades y Beneficios”. Editorial Instituto de Investigaciones Petroleras. Fundación Laboratorio de Servicios Técnicos Petroleros. Universidad del Zulia (LUZ). Venezuela.
BUENO, Néstor (2003). “Completaciones Inteligentes”. Editorial Instituto de Investigaciones Petroleras. Fundación Laboratorio de Servicios Técnicos Petroleros. Universidad del Zulia (LUZ). Venezuela.
CHANCAY, Jorge y JARAMILLO, Luis (2007). “Incremento de la Producción de Petróleo mediante las Completaciones Inteligentes”. Escuela Politécnica Nacional. Quito. Ecuador.
CONSTITUCIÓN DE LA REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA (1999). Gaceta Oficial Nº 5.453 Extraordinario 24 de marzo de 2000. Caracas, Venezuela.
CORRALES, Gustavo (2005). “Tecnología de Completación de Pozos”. Mc Graw Hill. México D.F. México.
GONZÁLEZ, Andrés (2007). “Estudio de Completación de Pozos con Tecnologías Avanzadas”. Ediciones Mc. Graw Hill. México D.F.
FAJARDO, Andrés y OROZCO, Lenys (2011). “Evaluación de la Factibilidad en la Completación de Pozos Mediante el Sistema de Pozos Inteligentes en Campo Guario, Área Mayor Anaco, Estado Anzoátegui”. Trabajo Especial de Grado presentado como
51
requisito para optar al título de Técnico Superior Universitario en la especialidad de Tecnología Petrolera. (IUTA) Sede Nacional Anaco.
HÉRCULES, Rómulo (1998). “Programa de Completación del Pozo FUL-33. Operaciones de Perforación y Producción de Pozos Petroleros”. Convenio MEN-LUZ-PDVSA. Caracas. Venezuela.
HERNÁNDEZ Sampieri, Roberto (2003). “Metodología de la Investigación”. McGraw Hill. México.
HURTADO, Jacqueline (2000). “Metodología de la Investigación Holística”. Caracas Fundación Sypal 3° Edición.
LEY ORGÁNICA DE HIDROCARBUROS (2000). Decreto con Rango y Fuerza de Ley Orgánica de Hidrocarburos Gaseosos. Gaceta Oficial N° 36.793 de fecha 23 de septiembre de 1999. Caracas. Venezuela.
LEY ORGÁNICA DE HIDROCARBUROS GASEOSOS (2002). Gaceta Oficial N° 5.471 Extraordinario de fecha 05 de junio de 2000. Caracas. Venezuela.
PIEDRA, Eduardo y RASSE, Jesús (2007). “Evaluación del Diseño de Completación SW-SAGD, en el Pozo MFB-617, ubicado en el Centro de Operaciones Bare, Distrito San Tomé, Estado Anzoátegui”. Trabajo Especial de Grado presentado como requisito para optar al título de Técnico Superior Universitario en la especialidad de Tecnología Petrolera. (IUTA) Sede Nacional Anaco.
RAMÍREZ, José (2005). Aplicaciones Innovadoras en Pozos Petroleros. Editores Técnicos Asociados. México. D.F.
REGLAMENTO DE LA LEY ORGÁNICA DE HIDROCARBUROS GASEOSOS (2000). Asamblea Nacional de la República Bolivariana de Venezuela. Caracas. Venezuela.
ROJAS, Nereida (2007). “Evaluación de la Estimulación y Completación de Pozos de Múltiples Etapas en el Área Mayor Anaco, Estado Anzoátegui”. Trabajo Especial de Grado presentado como requisito para optar al título de Técnico Superior
52
Universitario en la especialidad de Tecnología Petrolera. (IUTA) Sede Nacional Anaco.
SABINO, Carlos (2000). “El Proceso de Investigación”. Editorial Panapo. Caracas, Venezuela.
SCHLUMBERGER EDUCATIONAL SERVICE (2009). “Manual de Completación de Pozos”. Convenio MEN-LUZ-PDVSA. Venezuela.
53
54
Top Related