Fases de la Metodología VCD aplicada a Perforación de Pozos Petroleros


La perforación de un pozo petrolero, cual proyecto de ingeniería, comprende una serie de pasos previos. Casi siempre forma parte de una campaña en el cual están incluidos una “cesta” o compendio de pozos que a su vez integran el plan de desarrollo de una empresa operadora. Ello con el fin de incrementar o mantener la cuota de producción de hidrocarburos necesaria para darle continuidad operacional a la organización, bien sea estadal, privada o mixta.


Antes de que el taladro se posicione en el contrapozo o cellar, ya el pozo debió con mucha antelación haber sido pre visualizado. Esta fase previa de Planificación de pozos o Well Planning constituye el diseño, tanto económico como operacional de las estrategias a seguir para cuando se pase a la acción con taladro en sitio, ya hayan referencias y parámetros establecidos bajo los que se deban regir las operaciones.

Todas las empresas operadoras deben contar con un equipo de ingeniería de perforación que sirva de enlace entre los administrativos y operacionales. Esta sinergia es la clave para el éxito de una campaña de perforación, la cual no solo dependerá de las mejores prácticas operacionales, sino también de una buena planificación estratégica , en la que se consideren servicios requeridos, presupuesto aprobado, materiales disponibles y necesarios, trayectoria direccional óptima, entre otros.

Es en este campo que en planificación de proyectos comenzó a emplearse el término VCD, proveniente de las iniciales en español de Visualización, Conceptualización y Definición. Estas constituyen las tres fases previas a la ejecución del proyecto, que en este caso sería ya el inicio de las operaciones de perforación del pozo. La metodología proviene del término FEL - Front End Loading (Traducido literalmente como Carga frontal).  El enfoque sobre el que se sustenta la metodología FEL es bastante simple: “Desarrollar el proyecto por fases y evaluar cada fase antes de pasar a la siguiente”. Es decir, comprende el proceso de desarrollo de suficiente información estratégica que permita definir los riesgos del proyecto y decidir cómo asignar los recursos para maximizar las posibilidades de éxito del proyecto.

Esta metodología no se ha utilizado solamente en los procesos de perforación de pozos. Incluso va más alla de la industria petrolera. Proyectos de procura de materiales, construcción civil, infraestructura, procesos de producción, entre otros, la emplean para llevar a cabo una detallada planificación enfocada en un óptimo y eficiente desarrollo del proyecto. Para ello se requiere hacer riguroso seguimiento de hitos de decisión debidamente argumentados en los llamados DSD (Documentos de Soporte de Decisión), con los que finaliza cada fase. Para estos se requiere de un dictamen de evaluación técnica y económica con el que se aprueba el presupuesto, los procesos de contratación y la procura de materiales a destinar para el proyecto .





Cuando hablamos de una campaña de perforación y/o servicios a pozos como proyecto, siempre se ha de anclar a un presupuesto aprobado, materiales en inventario o por requerir, volumetría de servicios contratada y toda la ingeniería organizada que será vital para la ejecución de las operaciones. En este artículo se pretende entonces mencionar y describir de manera general que tipo de actividades o consideraciones tienen lugar en cada una de las fases de la metodología VCD, cuando la aplicamos a la Planificación de Perforación de pozos petroleros.

 

VISUALIZACION:

En la fase de visualización se identifica una oportunidad de negocio y la generación de las opciones técnica y económicamente factibles para su realización.  Es la Etapa inicial del proceso en el cual se generan las opciones de pozo factibles de ser construidas y que generan el mayor valor para el proyecto a partir de una ingeniería básica. Por ello el enfoque va a depender de las estrategias de la empresa, en el que se generan los escenarios mas factibles tanto económica como técnicamente para el desarrollo de las reservas con las que cuenta la operadora. Por ello se considera esta fase como aquella donde se identifican las oportunidades o fase de planeamiento de negocio, la cual se sustenta técnica y económicamente.

En esta fase hay una mayor participación del personal adscrito a las gerencias de Yacimiento y Subsuelo, en el caso en el que el equipo VCD dependa más de esta gerencia que la de Perforación, Ello dependerá de la estructura interna de cada empresa, por lo que pueden variar las responsabilidades y funciones del personal involucrado. Se estima entonces que 80% del trabajo lo realiza el personal de Geociencia – Estudios Integrados de Yacimientos , mientras que una Mesa de Trabajo constituida por los departamentos de Perforación, Producción, Procura e Infraestructura  se encarga del 20% restante.

En la etapa de Visualización tiene lugar los siguientes procesos:

  • ·         Verificación del objetivo del pozo (Inyector, productor, etc)
  • ·         Recopilación y análisis de los datos geológicos y la información disponible de los pozos vecinos.
  • ·         Generación de propuestas de escenarios de perforación y completación de pozos. Se presentan pozos candidatos, localizaciones disponibles y futuras, con sus respectivas coordenadas de fondo y superficie.
  • ·         Con las coordenadas mencionadas en el punto anterior se van generando las trayectorias preliminares del pozo, que ya van siendo cargados en la base de datos well planning de la empresa, de acuerdo al software oficial que emplee para ello.
  • ·         Planteamiento de nuevas tecnologías, para la que se va investigando disponibilidad en el mercado de procesos que pueden ser ejecutados en los pozos de la empresa.
  • ·         Con los pozos propuestos a perforar o intervenir, se presenta un cronograma de taladro, acompañado con una estimación de costos y tiempos clase V , muy aproximados, que solo sirvan para tener una referencia generalizada de cuánto costaría el proyecto y el tiempo que abarcaría su ejecución.
  • ·         Por ultimo se genera el primer documento de soporte de decisión (DSD 1), que en algunas operadoras podría constar de la prognosis de yacimientos o de la estructura de costos y volumétrica de la campaña de perforación,

 

CONCEPTUALIZACION:

La siguiente fase comprende el proceso selección o desarrollo del alcance, con el planteamiento de las posibles alternativas de aprovechamiento de la oportunidad identificada en la fase de Visualización. Se selecciona la alternativa más conveniente y se desarrolla mediante la aplicación de ingeniería conceptual del proyecto, estimados de costos aproximados y un cronograma inicial. De esta manera se organizan y/o jerarquizan las propuestas y escenarios presentados en la fase de Visualización, seleccionando la mejor alternativa para la ejecución del proyecto de perforación.

Por ello aumenta el peso de desarrollo que recae sobre los ingenieros de diseño y planificación de la Gerencia de Perforación, estimándose en un 50%  de participación para la Mesa de Trabajo Multidisciplinaria, un 40% para el equipo de Yacimientos y un 10% en el que aportan información las contratistas de servicios de perforación que serán necesarios durante la ejecución del proyecto.

En la Fase de conceptualización tienen lugar las siguientes actividades:

  • ·         Ajuste y definición de la trayectoria direccional más óptima del pozo.
  • ·         Ajuste y definición de la arquitectura y/o estructura del pozo: asentamiento de revestidores, tipo de completación, tubulares a emplear-
  • ·         Identificar los riesgos que puedan presentarse en el proceso de perforación del pozo.
  • ·     Ajustar las volumetrías y tiempos en base a métricas conocidas. Por lo que se determina el tiempo en días y fracciones de día que va a requerir cada pozo desde la mudanza hasta el cierre de las operaciones, de acuerdo a las tasas de penetración (ROP) y las actividades a realizar. Con este tiempo ya se puede hacer un estimado de costos un poco mas ajustado a la realidad o Clase IV.
  • ·         Se elabora el Documento de Soporte de Decisión 2 (DSD 2), que puede estar constituido por la Autorizacion para Desembolso (APD), el Plan Direccional validado por el equipo de Geología y los programas preliminares de Fluidos de Perforación y Cementación de Revestidores.

 

 

DEFINICION:

Por último pasamos a la fase de definición del proyecto o planeamiento del proyecto, en la que se desarrolla la ingeniería detallada, el plan de ejecución, el presupuesto y el cronograma final de perforación. El presupuesto y cronograma en esta etapa tienen un margen mínimo de error. Es precisamente en esta fase donde se afinan todos los parámetros de diseño de la arquitectura del pozo, se definen las actividades especiales del pozo, como por ejemplo los registros y núcleos a ser tomados y se busca una mayor precisión a la hora de determinar la estimación de los costos más importantes (estimado de costos clase II), con los que se tomará  la decisión final para seguir con las fases más costosas del proyecto; estimando también el tiempo. Posteriormente se establecen las posibles intervenciones a los que podría someterse el pozo en caso de futuros cambios de método, reemplazo de equipos de fondo o producción de objetivos secundarios.

La fase de Definición tiene como alcance detallar los aspectos principales del proyecto, con los que se pueda someter a solicitud el presupuesto o los fondos necesarios para la ejecución de la campaña de perforación. Ya con ello se da inicio a los procesos de contratación de los servicios especializados (Empresa de taladro, Perforación Direccional, Cementación, Completación, Registros, Guaya eléctrica, Fluidos, Control Ambiental ) y la procura de materiales (Revestidores, Tubería de Producción, Mechas, accesorios, cabezales, entre otros). Por esta razón, partiendo desde el documento de ingeniería Básica DSD 3 y determinando un costo estimado Clase III, se aplica la ingeniería de detalle con el que se culminará toda la información precisa con costos Clase II que darán origen al Programa de Perforación del Pozo. Con ello culmina el proceso VCD para dar inicio a la Fase de Ejecución del Proyecto. El mayor peso de participación en la Fase de Definición recae sobre los ingenieros de planificación de perforación o well planners, quienes junto a representantes de empresas contratistas abarcan el 90% de la actividad, quedando el 10% restante sobre el equipo de Yacimientos.

Durante la fase de Definición tienen lugar las siguientes actividades:

  • ·         Realización de la ingeniería básica y de detalle para la perforación y completación de los pozos.
  • ·         Presentación de un programa u hoja de ruta de adquisición de datos en conjunto con los equipos de geología y yacimientos.
  • ·         Estimación de costos clase III y II.
  • ·         Generación del Programa de Perforación, abarcando la trayectoria direccional definitiva, el diseño de revestidores, los tiempos detallados, los riesgos asociados, las propiedades y concentraciones de los fluidos de perforación a utilizar en cada fase del pozo, el diseño de cementación, entre otros.
  • ·         Inicio de las reuniones con las organizaciones operacionales y empresas de servicio para definir detalles importantes una vez inicie la perforación del pozo.

 

¿QUE SIGUE DESPUES DE LA APLICACIÓN DE LA METODOLOGIA VCD?

Durante las fases de ejecución del proyecto se tiene entendido que ya el taladro está en sitio y realizando las actividades previamente planificadas por la fase VCD. El equipo de diseño entra entonces en una fase de SEGUIMIENTO para velar que el personal de operaciones esté cumpliendo a cabalidad los parámetros pre establecidos que quedaron plasmados en el programa de perforación. Para ello basados en el reporte diario proveniente de campo, se elabora un reporte gerencial, en el cual se construye y lleva a cabo la curva de progreso del pozo, comparando Tiempo /Profundidad Planificados Vs Real.

Paralelamente se hacen informes de aquellos eventos que surgieron de manera indeseada, bien sea por problemas debidos a hoyo (pega de tubería, complejidad geológica, perdida de circulación, arremetida) y aquellos que se deben a factores humanos como logística, espera por servicios /materiales o reparaciones del equipo. Estos retrasos se deben cuantificar y reportar como Tiempos No Productivos o TNP. Que al ser comparados con los tiempos planificados en la fase VCD sirven como referencia del cumplimiento del objetivo y permiten la aplicación de mejores prácticas operacionales para optimizar el periodo de perforación del pozo.

Una vez culminada la perforación del pozo con el cierre de operaciones del taladro y el inicio de su desvestida para movilizar a otro pozo, se da inicio a una fase de EVALUACIÓN. El pozo se entrega a la gerencia de producción para su posterior conexión y el equipo VCD consolida la información final que será conocida como POST MORTEM, en donde se hace una reseña de tiempos, costos y observaciones, así como una comparación técnica y económica del desempeño real de las actividades versus las planificadas.

De la misma forma se prepara la información que servirá de soporte para las rendiciones de cuentas o los informes de gestión de la gerencia. A nivel de ingeniería se puede incluso presentar un informe de Lecciones aprendidas y de las mejores practicas aplicadas que puedan considerarse para las próximas planificaciones o programas de perforación. Ello se logra mediante el análisis del por que de las desviaciones presentadas durante la perforación, el rendimiento de nuevas tecnologías y el planteamiento de la necesidad de la ejecución de estudios especializados . Con ello se organiza la información definitiva que será almacenada en la carpeta departamental correspondiente al pozo .

La aplicación de esta metodología permite documentar y registrar cada paso y decisión tomada a la hora de diseñar el pozo. Involucra a todas las organizaciones partícipes y permite el entendimiento previo y la rápida solución las situaciones que puedan presentarse. Al final, el objetivo es lograr una exitosa operación de perforación del pozo, dentro de los costos estimados y el tiempo planificado para el mismo.

 

EN RESUMEN

       La metodología VCD Fortalece el proceso de toma de decisiones, pues sigue rigurosamente hitos de decisión debidamente documentados con los documentos soporte de decisión (DSD) y requiere de un dictamen de aprobación. Con ello se busca:

       Disminuir el riesgo y aumentar la certidumbre en el desarrollo de proyectos.

       Incorporar enfoques colectivos de análisis y diseño en los proyectos.

       Maximizar la eficiencia operativa y la productividad de la inversión.

       Aplicar una mejor práctica internacional..


Fuentes Consultadas

Arithmos Drilling

https://oiltech.com.ar/

https://luisculebro.blogspot.com 

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