Un pozo vertical es aquel que se perfora en línea recta hacia abajo desde la superficie, con una desviación mínima o nula de la vertical. Por otro lado, un pozo direccional es aquel que se desvía intencionalmente de la vertical en un ángulo y dirección específicos para alcanzar un objetivo subterráneo que no se encuentra directamente debajo de la ubicación de la superficie.
Las diferencias clave entre ambos tipos de pozos radican en su trayectoria, el proceso de perforación y sus aplicaciones.
Trayectoria
- Pozo Vertical: La trayectoria es esencialmente una línea recta desde la superficie hasta el yacimiento. La inclinación de un pozo vertical es cercana a los 0 grados.
- Pozo Direccional: La trayectoria es curva y se planifica cuidadosamente para alcanzar un objetivo lateral. Estos pozos comienzan verticalmente y luego, a una profundidad determinada, se inicia la desviación angular. La trayectoria puede tener diferentes perfiles, como tipo "J" o tipo "S", dependiendo del objetivo.
Proceso de Perforación
- Pozo Vertical: La perforación es relativamente más sencilla y económica. Se utilizan ensamblajes de fondo de pozo (BHA, por sus siglas en inglés) diseñados para mantener la verticalidad.
- Pozo Direccional: La perforación es más compleja y costosa. Requiere equipos y técnicas especializadas para controlar la dirección y el ángulo del pozo, como motores de lodo, sistemas de medición durante la perforación (MWD) y sistemas rotativos direccionales (RSS). La planificación y el monitoreo constante de la trayectoria son cruciales para el éxito de la operación.
Aplicaciones
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Característica |
Pozos Verticales |
Pozos Direccionales |
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Yacimientos |
Yacimientos ubicados directamente debajo de la locación en superficie. |
Yacimientos bajo áreas inaccesibles desde la superficie (ciudades, lagos, montañas). Múltiples yacimientos desde una sola plataforma. Yacimientos fracturados horizontalmente. |
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Producción |
Drenaje de un área limitada alrededor del pozo. |
Drenaje de un área mucho mayor del yacimiento. Aumento de la productividad al exponer una mayor sección del pozo al yacimiento (pozos horizontales, un tipo de pozo direccional). |
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Control de Pozos |
Menor complejidad en el control. |
Se utilizan para perforar pozos de alivio y controlar pozos que están fuera de control. |
Ventajas y Desventajas
Pozos Verticales
- Ventajas:
- Menor costo de perforación y completación.
- Diseño y operación más sencillos.
- Menor tiempo de perforación.
- Desventajas:
- Área de drenaje limitada.
- No son adecuados para yacimientos bajo zonas de difícil acceso.
- Menor productividad en yacimientos delgados o fracturados.
Pozos Direccionales
- Ventajas:
- Mayor área de drenaje y mayor productividad.
- Posibilidad de alcanzar yacimientos inaccesibles verticalmente.
- Permite la perforación de múltiples pozos desde una misma ubicación, reduciendo el impacto ambiental en la superficie.
- Mejoran la recuperación de hidrocarburos en ciertos tipos de yacimientos.
- Desventajas:
- Mayor costo y complejidad de perforación y completación.
- Requieren tecnología y personal especializado.
- Mayor riesgo de problemas durante la perforación, como atascamiento de la tubería. La diferencia fundamental entre pozos verticales y direccionales radica en la trayectoria que siguen para alcanzar un objetivo en el subsuelo. Mientras que un pozo vertical se perfora en línea recta hacia abajo, un pozo direccional se desvía intencionalmente de la vertical para alcanzar una ubicación que no está directamente debajo de la superficie.
Esta distinción en la trayectoria conlleva diferencias significativas en su planificación, perforación, costos y aplicaciones.
Trayectoria y Diseño
- Pozos Verticales: La trayectoria es una línea vertical desde la superficie hasta el yacimiento. El diseño es relativamente sencillo, con el objetivo de mantener la verticalidad durante toda la perforación. La profundidad medida a lo largo del pozo es prácticamente igual a la profundidad vertical verdadera.
- Pozos Direccionales: La trayectoria se desvía de la vertical en un ángulo y dirección específicos para alcanzar un objetivo lateralmente desplazado. El diseño es más complejo e implica una planificación detallada de la curva de desviación, el ángulo y el azimut. Existen varios perfiles de pozos direccionales, como los tipo "J" (una sola curva), tipo "S" (dos curvas opuestas) y los pozos horizontales, que son un caso extremo de la perforación direccional.
Proceso de Perforación y Herramientas
- Pozos Verticales: El proceso de perforación es más simple. Se utilizan ensamblajes de fondo (BHA, por sus siglas en inglés) diseñados para mantener la verticalidad, como péndulos y estabilizadores. El control de la trayectoria se enfoca en corregir cualquier desviación no deseada.
- Pozos Direccionales: Se requiere tecnología y herramientas especializadas para desviar el pozo. Se utilizan motores de fondo con una sección curva (bent housing) y herramientas de medición mientras se perfora (MWD - Measurement While Drilling) para monitorear la inclinación y la dirección en tiempo real. También se pueden emplear sistemas de rotación continua (RSS - Rotary Steerable Systems) para un control más preciso de la trayectoria.
Aplicaciones
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Característica |
Pozos Verticales |
Pozos Direccionales |
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Acceso al Yacimiento |
Yacimientos ubicados directamente debajo de la locación en superficie. |
Yacimientos costa afuera desde una sola plataforma, debajo de áreas ambientalmente sensibles, o para alcanzar múltiples zonas productivas desde un mismo pozo. |
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Desarrollo de Campos |
Se requiere una plataforma o locación por cada pozo. |
Permite perforar múltiples pozos desde una misma locación (plataforma o "pad"), reduciendo la huella en la superficie. |
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Geología Compleja |
No son adecuados para atravesar fallas geológicas pronunciadas o domos de sal. |
Pueden evitar fallas, domos de sal u otras obstrucciones geológicas para alcanzar el objetivo de forma segura y eficiente. |
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Control de Pozos |
Se utilizan para perforar pozos de alivio en caso de un reventón (blowout) en otro pozo. |
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Optimización de la Producción |
Drenan un área limitada alrededor del pozo. |
Los pozos horizontales, un tipo de pozo direccional, maximizan el contacto con el yacimiento, aumentando significativamente la producción, especialmente en formaciones delgadas o fracturadas. |
Ventajas y Desventajas
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Pozos Verticales |
Pozos Direccionales |
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Ventajas |
• Menor costo y tiempo de perforación. • Tecnología más simple y ampliamente disponible. • Menor riesgo operacional en general. |
• Acceso a reservas de hidrocarburos de difícil acceso. • Reducción del impacto ambiental en superficie. • Mayor productividad por pozo (especialmente los horizontales). • Desarrollo más eficiente de campos complejos. |
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Desventajas |
• Limitados a yacimientos directamente debajo de la locación. • Mayor impacto en la superficie si se requieren múltiples pozos. • Ineficientes en yacimientos delgados o fracturados. |
• Mayor costo y complejidad tecnológica. • Requiere personal altamente especializado. • Mayor tiempo de perforación. • Mayores riesgos operacionales asociados a la desviación del pozo. |
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