Elementos de Perforación-Parte 1_1

8/16/2019 Elementos de Perforación-Parte 1_1

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Contenido:

1.1 Fundamentos de perforación.1.2 Exploración sísmica. Fundamentos.1.3 Geología, conceptos básicos.1.4 Presión de poro y fluidos que intervienen en el yacimiento.

1.5 Reconocimiento de las formaciones atravesadas durante el curso de la perfora1.6 Perforación con equipos convencionales.1.7 Mejores prácticas de perforación y su evolución tecnológica.



El icono de la industria petrolera en cuanto a la extracción de los hidrocarburosgas en la clásica torre que sobre sale por su altura en la localización de un pozo

Para que un equipo de perforación pueda realizar su trabajo, es requerido efecprevio de exploración del área de interés o prospectiva donde la culminación la información obtenida es la perforación de un pozo; para ello el proceso cons Contratar o adquirir los derechos de explotación del área potencial. Realizar estudios de geo ciencias para ubicar áreas en el subsuelo

trasmitiendo las coordenadas de estas áreas a la siguiente área en la cade El área de perforación planifica la trayectoria que maximiza la exposición

zonas productivas y diseña los arreglos de fondo de pozo (BHA´s) para lodeseado en subsuelo, preparando un plan detallado para cada etapa perforación, se define así también la profundidad del pozo, se especifica barrena, densidades anticipadas de los fluidos de perforación, así tambituberías necesaria para alcanzar la profundidad desarrollada.



Proceso de perforación de un pozo

Un contratista o el área de perforación provee un equipo de perforación y uoperarios, realizando la contratación por una tarifa diaria que oscila entre mmiles de dólares por día, lo anterior dependiendo del equipo de perforación a u

Para equipos de perforación en tierra se determinan las tarifas por lo generpotencia nominal del equipo de perforación (que también estables la profuque puede perforar el equipo), la profundidad del pozo se traduce en el tamañ

perforación; entre mas grande sea un equipo de perforación, estos transportanla torre con mayor capacidad de carga en el gancho para izar cientos dcolumna de perforación.

Para los equipos de perforación marinos aparte de ser evaluados por la potenen base a la profundidad operacional del lecho marino, esto es: Las plaelevadizas son utilizadas en tirantes de agua de 9-105 m (30-350 ft), plaelevadizas para servicio pesado operan en tirantes de agua de 168 m a 10660 (




El diseño de equipos semi- sumergibles permite operar en aguas que excedprofundidad de las plataformas auto- elevadizas. Las embarcaciones de pemayores profundidades

Una vez ubicado e instalado el equipo de perforación seleccionado enlocalización, la cuadrilla de perforación arma la sarta de perforación (BHA), launa barrena de perforación, lastra barrenas, estabilizadores y en algunos casos

puede incluir sensores o herramientas de adquisición de registros durante la pelo son el LWD, motor de lodo, cada una de las anterior tiene una función especlastra barrenas o tubería pesada y con paredes gruesas proporciona rigidez y pla flexión de la columna de perforación, los estabilizadores incrementan la rigideperforación para prevenir las vibraciones y mantener la trayectoria, los reempleado para mantener el pozo en calibre o ensancharlo mas allá del barrena y así poder disminuir el torque y el arrastre




Esta sarta armada se baja a través del piso de perforación y del cabezal deinterior de la tubería guía, una vez que la barrena esta el fondo una tubconocida como (Kelly) es enroscada en el elemento tubular superior extremo dperforación, este se inserta en el buje de perforación (KB), y se acopla a la unirotaria del equipo, que hace girar la sata completa de perforación.

A medida que la barrena penetra en el subsuelo, cada tramo adicional de

perforación se conecta al elemento tubular anterior y la sarta de perforaciólarga. Para enfriar y lubricar la barrena se bombea fluido de perforación o lodopozo. Este lodo transporta de igual manera recortes de roca generados por lafluidos consisten regularmente en una mezcla de agua o una fase contimezclada con barita en polvo y otros aditivos para controlar la geología del loobtiene el control del pozo, se bombea para compensar incrementos de la prede pozo; la presión que ejerce el lodo es principalmente por la densidad, la cumediante el control de la cantidad de barita u otros espesantes dentro del fluid




La presión en general incrementa con forme a como incrementa la pdeducción si el lodo de perforación se emplea para control de la presión en ela densidad del lodo debe de aumentar a mayor profundidad perforada.

Cuando la barrena se desgasta a medida que tritura la roca se disminuye penetración (conocida como ROP), esta debe de ser reemplazada por una para ello es necesario que la cuadrilla de perforación extraiga la sata de pe

superficie a esto se le conoce como viaje de salida de pozo. Para ello mediante el bombeo a fin de llevar los recortes y el gas liberado al momentoroca hasta la superficie lo cual es conocido como circulación de los recortessarta de perforación es sacada a superficie un tiro a la vez (un tiro constconectadas a la vez, como conocidas como lingadas). Una vez sacada la sartdesconecta la barrena y se clasifica según el desgaste, una vez conectada lase realiza el proceso inverso de introducir nuevamente la barrena al pozo. Al prole conoce como viaje de ida y vuelta o viaje de salida y nueva entrada al pozo




A cada cierta etapa de perforación o cada tramo de profundidad perfnecesario prevenir el colapso de la formación dentro del pozo, si bien aportaciones al pozo de los fluidos de las formaciones, el lodo solo es efectpunto. Para cada etapa de perforación planeada en el diseño de perforacementan tramos de tubería de revestimiento para estabilizar la pared del realizar el proceso anterior si se planeo o es requerido la toma de registrosinformación de las formaciones se efectúan con una herramienta que es ba

mediante un cable de acero. La tubería de revestimiento es bajada hasta elperforado, esta es de menor diámetro que la barrena que perforo el tramo, y seun proceso similar a del empleado de la tubería de perforación. Se emplean cciertos intervalos regulares a lo largo de la sarta de tubería revestida, pseparación correcta entre la misma y la pares de la formación perforada, con epaso del cemento que se emplea para darle sustentabilidad al pozo, bombeado a través del centro de la tubería hasta el fondo y posterior viajaanular entre la pared del pozo y la tubería revestida.



Figura 1.1 Arreglo derevestimiento: para perforanecesario el empleo detuberías de revestimiento cpequeños, con forme

profundidad pozo a fin deobjetivos y formaciones de in



La sismología o seismología (del griego seísmos = sismo y logos= estudio) es una rama de se encarga del estudio de terremotos y la propagación de las ondas mecánicas (sísmicas)en el interior y la superficie de la Tierra.

La sismología incluye, entre otros fenómenos, el estudio de maremotos y marejadas asociavibraciones previas a erupciones volcánicas. En general los terremotos se originan en los lítectónicas y son producto de la acumulación de tensiones por interacciones entre dos o m

La interpretación de los sismogramas que se registran al paso de las ondas sísmicas perinterior de la tierra

La Sismología es el estudio de los terremotos y la estructura de la tierra con base en las clas ondas sísmicas.

La exploración sismológica tiene que ver con el uso de las ondas sísmicas artificialmente obtener información acerca de la estructura geológica, características estratigráficas ytipos de roca

Los métodos sísmicos se usan ahora para incrementar el conocimiento de la estructura y etierra; para delinear cuerpos de roca con geometrías y estructuras internas distintivas, las c

considerar como constituyentes de facies sísmicas.



Adquisición de datos sísmicos.

La profundidad de investigación depende esencialmente de la fuente síProfundidades de decenas de km se pueden obtener con los explosivos más potentes

El sismógrafo es un computador que registra las ondas provenientes de los geófonos

Fig. 1.2.1 Tipo de fuente sísmica

Fig. 1.2.2 Si



Fig. 1.2.datos sí



Fig. 1.2.4 Adquisición de datos sísmicos en tierra



Fig. 1.2.5 Adquisición de datos sísmicos en mar



Fig. 1.2.6 Elaboración del perfil sísmico.



Fig. 1.2.7 Procesamiento de datos sísmicos.



En lo correspondiente a la geología para la perforación de un pozo petrolero, primero hayes un yacimiento petrolero.

Se entiende por “yacimiento petrolero” en subsuelo a una trampa geológica o cuerpo roccon porosidad y permeabilidad que permite el acumulamiento fluido como pueden ser hsea gas o aceite, así como agua, que puede estar o no comunicado hidráulicamente, y mismo sistema de presiones.

Principalmente se distinguen 5 elementos que influyen en la formación de un yacimiencuales son:

Roca generadora: En esta roca se depositó la materia orgánica (algáceo, herbáCarbonoso) en el periodo de depósito de sedimentos, que por los procesos litológicoen una roca sedimentaria como las areniscas, lutitas y calizas, reúnen las condicionescontenido de materia orgánica dispersa (superior al 0.5%), llamada kerogeno; un buedepósito; sepultamiento de 2 a 4 kilómetros de profundidad; temperaturas entre los 60centígrados; incremento en la presión y las reacciones bioquímicas necesarias, entoproceso de transformación del kerogeno al petróleo y se tendrá, una roca generadordel petróleo. El kerogeno puede ser de origen terrestre (húmico) cuya transformaciómarino (sapropélico), que se transforma en aceite.



Roca almacenadora: Este tipo de roca es donde se acumulan los fluidos generados d

años por acción de los procesos diagénesis y catagénesis. Las rocas sedimentarias, las areniscas (compuestas de granos de arena mezclados con arcilla y lutita), las rocacomo las calizas (carbonato de calcio) y las dolomías (carbonato de magnesicomúnmente almacenan hidrocarburos, debido a sus propiedades petrofísicas, permeabilidad.

Roca sello: Corresponde a una roca impermeable que impide el paso de los hidrocarde la migración de los mismos en el subsuelo a través de los estratos; realiza la func

contener la migración de los mismos. Este sello, normalmente, se da por rocas muy dporosidad y permeabilidad, como las lutitas, algunas calizas y, en ocasiones, intrusioroca ígnea



Migración: Es el proceso mediante el cual los hidrocarburos empiezan a migrar generadora hacia estratos superiores por efectos de fuerza que se aplican entre los fluesto es por acción de la compactación de los estratos; capilaridad de los fluidossuperficial de los fluidos presentes, por efecto de la flotación derivado de la diferenciapor efecto de la gravedad basado en las diferencias del peso específico, y pocorrientes de agua presente en los estratos, y que desplazan a los hidrocarburos por el permeable de la roca.

Sincronía: Debe de haber una sincronía en los procesos de formación de los hid

migración de los mismos y de formación de las estructuras almacenadoras (coincidencia en tiempos y circunstancias).



Fig. 1.3.1 Elementos que influyen en laformación de un yacimiento petrolero.

Fig. 1.3.2 Condiciones payacimiento.



Para que la acumulación de petróleo se pueda mantener, se requiere de la existenciatrampas, que son estructuras geológicas cuya conformación permite almacenar los hidroc

Los yacimientos petroleros pueden diferenciarse por el tipo de trampa geológica qdiferencian dos tipos de ellas, y una tercera que corresponde a la combinación de algtipos:

Trampas estratigráficas: Las que se forman por la acumulación de los fluidos en la formde arena, los que se acumulan por cambios de facies, en yacimientos de calizas o doporosidad o por cambios en la permeabilidad de las rocas. Cualquiera de las anterioel cambio en la composición química de la roca por efecto de los fluidos.

Fig. 1.3.3Principales tipos de trampas de aceite y

de ocurrencia en el mundo para cada u



Fig. 1.3.4Trampas del tipo estratigráfi

a) Discordancia arriba y abb) Discordancia echado a

c) Por cabio Diageneticd) Arenas enlongadas

e) Arrecife



Trampas estructurales: Seconsidera un yacimiento de

trampa estructural, que segeneran por las fracturas enrocas o formaciones calizaso rocas ígneas, por lapresencia de discordanciasgeológicas, por lapresencia de fallamientogeológico en formacionesde areniscas, por laformación de trampassinclinales y anticlinales,domos salinos, etcétera.Cualquiera de las opcionesanteriores es generada por acción de la tectónica.

FTrampas de

a) Antb) Anticlinales d

c) Anticlinac

d) Fe) Ff) D



Trampas combinadas: Se consideran yacimientos de trampas combinadas que son la cdos o más de las anteriores, que son el resultado de afallamientos, plegamientos y cambios

Fig. 1.3.6Trampas combinadas.



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