Ingeniería de perforación: Tipos de pozos según su Diseño y Trayectoria

Principalmente, los pozos se clasifican por la forma en que el taladro penetra en la tierra (trayectoria) y por la complejidad de su construcción (diseño).


Clasificación según la Trayectoria

La trayectoria se refiere al camino que sigue el pozo desde la superficie hasta la zona objetivo en el subsuelo. Los tres tipos principales son:

1. Pozos Verticales

Son el tipo más simple y tradicional de pozo. Se perforan en línea recta hacia abajo desde la superficie hasta alcanzar la formación objetivo.

  • Ubicación: Se utilizan cuando el yacimiento se encuentra directamente debajo del punto de perforación en la superficie.

  • Ventajas: Son los más fáciles y económicos de perforar.

2. Pozos Direccionales o Desviados

Estos pozos no siguen una trayectoria recta. Se perforan intencionalmente con un ángulo con respecto a la vertical para alcanzar un objetivo que no está directamente debajo de la ubicación del taladro en la superficie.

  • Ubicación: Se utilizan para alcanzar yacimientos situados bajo obstáculos (como montañas, ciudades o cuerpos de agua), para perforar múltiples pozos desde una sola plataforma o para cruzar fallas geológicas.

  • Tipos comunes: Pueden tener forma de "J" (una sola curva) o forma de "S" (dos curvas para volver a una trayectoria vertical).

3. Pozos Horizontales

Son un tipo específico de pozo direccional que se perfora verticalmente hasta cierta profundidad y luego se desvía gradualmente hasta alcanzar un ángulo de casi 90 grados con respecto a la vertical. El pozo luego continúa horizontalmente a través de la formación productora.

  • Ubicación: Se utilizan para aumentar la exposición del pozo al yacimiento, especialmente en formaciones de bajo grosor o baja permeabilidad.

  • Ventajas: Un solo pozo horizontal puede drenar una porción mucho mayor del yacimiento que varios pozos verticales, aumentando significativamente la producción.

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Clasificación según el Diseño

El diseño se refiere a la configuración física y la complejidad mecánica del pozo. Un ejemplo clave en esta categoría es:

Pozos Multilaterales

A diferencia de los pozos convencionales que tienen una sola trayectoria, un pozo multilateral tiene un pozo principal desde el cual se ramifican múltiples pozos secundarios (laterales) para acceder a diferentes partes del mismo yacimiento o incluso a yacimientos separados.

  • Ubicación: Se utilizan para maximizar la recuperación de petróleo de yacimientos complejos, irregulares o delgados.

  • Ventajas: Permiten que un solo pozo en la superficie produzca desde múltiples zonas, reduciendo la huella ambiental y el costo total del proyecto en comparación con la perforación de múltiples pozos independientes.

Estas diferentes trayectorias y diseños ofrecen a los ingenieros de perforación las herramientas necesarias para enfrentar los desafíos únicos que presenta cada yacimiento de petróleo y gas, optimizando la recuperación de recursos de manera eficiente.

 

Gráfico Comparativo: Tipos de Pozos Petroleros

Este "gráfico" estructurado compara los tipos de pozos basándose en características clave:

CaracterísticaPozo VerticalPozo Direccional / DesviadoPozo HorizontalPozo Multilateral
Trayectoria PrincipalRecta hacia abajo.Curva o inclinada.Vertical → Curva → Horizontal (paralela al yacimiento).Pozo principal con múltiples ramificaciones secundarias (laterales).
Objetivo PrincipalAcceso directo a yacimientos justo debajo de la superficie.Alcanzar objetivos no alineados verticalmente, evitar obstáculos.Maximizar el contacto con yacimientos delgados o de baja permeabilidad.Aumentar drásticamente el drenaje y la recuperación de yacimientos complejos o extensos desde un solo punto en superficie.
Uso TípicoExploración inicial, yacimientos simples y accesibles.Perforación bajo ciudades, montañas, cuerpos de agua; múltiples pozos desde una plataforma.Yacimientos de lutitas (shale oil/gas), formaciones delgadas, recuperación mejorada.Yacimientos maduros, formaciones irregulares, reducción de huella superficial en áreas sensibles.
Complejidad de PerforaciónBaja.Moderada a Alta.Alta.Muy Alta.
Costo RelativoBajo.Moderado.Alto.Muy Alto.
Área de Drenaje del YacimientoPequeña.Mediana.Grande.Muy Grande.
Ventaja ClaveSimplicidad y economía.Flexibilidad para alcanzar objetivos complejos; eficiencia de espacio en superficie.Mayor producción por pozo al exponer más área del yacimiento.Máxima recuperación de recursos con menor cantidad de pozos individuales en superficie.
 



Algunas clasificaciones de los pozos petroleros respecto a su diseño y funcionamiento son :

  • Exploratorios
  • Evaluación
  • Desarrollo

 

Ingeniería de perforación de pozos exploratorios petroleros

Los pozos exploratorios son los primeros en ser perforados en un proyecto. Ello con la finalidad de  establecer la presencia de hidrocarburos,obtener datos geológicos tomados de los recortes, los núcleos y los registros,que contribuye a la obtención de información del yacimiento.

Ingeniería de perforación de pozos de evaluación

Un pozo petrolero de evaluación "es perforado como una etapa intermedia entre la exploración y la producción, para determinar el tamaño del campo, las propiedades del yacimiento y cómo van a producir la mayoría de los pozos" (Vasquez, José).  Una vez la geología del área es mejor conocida, la perforación y terminación de los pozos puede diseñarse para reducir al mínimo los daños al yacimiento. Estos pozos mejoran la calidad de la información para permitir a los geólogos e ingenieros en yacimientos la mejor predicción de la producción a lo largo de la vida del campo.

Ingeniería de peforación de pozos petroleros de desarrollo

El propósito principal de estos pozos es poner en producción al campo, siendo su prioridad la producción antes que la toma de datos. Existen diferentes tipos de pozos de desarrollo los cuales son:
a) Pozos de producción: son los más numerosos, el objetivo es optimizar la productividad del pozo.
b) Pozos de inyección: estos pozos son menos numerosos, pero son indispensables para producir el yacimiento. En particular algunos pozos inyectores son usados para mantener la presión del yacimiento y otros para eliminar fluidos no deseados.
c)  Pozos de observación: Sirven para completar y monitorear varios parámetros del yacimiento. Algunas veces pozos que son perforados y no se pueden usar para producción o inyección son utilizados como observadores.

Clasificación de pozos petroleros

La ingeniería de perforación de pozos depende de varias razones, entre ellas se encuentra: el área geográfica, las características y estructura del yacimiento, la columna geológica y la optimización de la producción del yacimiento al mínimo costo. Debido a esto, los pozos se pueden clasificar en:

• Verticales
• Horizontales
• Desviados (de pequeño y gran ángulo)
• Multilaterales

 

Pozos verticales

Estos pozos son los más comunes dentro de la industria petrolera siendo esto por las siguientes razones:
• Su perforación es la más sencilla
• Son los menos costosos
• Su operación es simple
• Diseño óptimo para fracturamiento hidráulico
• Ideales para yacimientos de espesor homogéneo

 

Pozos horizontales

La ingeniería de perforación de estos pozos es debida principalmente a las siguientes razones:
• Yacimientos de poco espesor, o columnas de aceite de poco espesor donde la relación 
• Para minimizar bajas en la producción no es demasiada baja, y no hay barreras significativas a la permeabilidad vertical.
• Para minimizar la perforación de pozos para el desarrollo de un campo
• En yacimientos fracturados donde un pozo horizontal da una mejor oportunidad de interceptar las fracturas.
• Para yacimientos propensos a la conificación de agua y gas
• Para yacimientos propensos a la producción de arena
• En combinación con la perforación de alcance extendido para drenar diferentes        bloques o yacimientos, en un solo pozo.
• Cuando las cualidades del yacimiento varían en sentido lateral y un pozo horizontal da una mejor oportunidad de encontrar los mejores puntos de extracción.
• En combinación con la perforación de alcance extendido, para desarrollar los yacimientos en zonas ambientalmente sensibles, o desde una plataforma marina, donde el número y la ubicación de los pozos de superficie está muy restringido.
                                                                        

Pozos desviados

La ingeniería de perforación de estos pozos puede ser usada para muchos de los propósitos de los pozos horizontales y adicionalmente para:
• Yacimientos de espesor grande donde la relación / es baja, y/o existen barreras significativas a la permeabilidad vertical.
• Yacimientos lenticulares.
• Yacimientos en capas
                                                         

 

Ingeniería de perforación de pozos petroleros multilaterales

Los pozos multilaterales incrementan la productividad del pozo principalmente incrementando la longitud de sección del yacimiento expuesta hacia el pozo.

Otros beneficios incluyen la posibilidad de drenaje de más de un yacimiento, o más de un bloque de un yacimiento en un solo pozo. Un pozo multilateral, es aquel con uno o más laterales, es decir, uno o más pozos subsidiarios de un pozo principal. Los laterales son usualmente pozos horizontales o desviados.

Las principales aplicaciones para estos pozos son:
• Mejora el drenaje en un yacimiento
• Acceso a intervalos y bloques discontinuos en un yacimiento
• El drenaje de más de un yacimiento en un pozo
• Mejora la eficiencia de los proyectos de Recuperación Secundaria y Mejorada
• En combinación con la perforación de alcance extendido, para desarrollar los yacimientos en zonas ambientalmente sensibles, o desde una plataforma marina, donde el número y la ubicación de los pozos de superficie está muy restringido.



Autor: 
José Luis Vázquez Dols, 
 




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