Visión General de la Planificación de Pozos
La planificación de pozos es uno de los aspectos más exigentes de la ingeniería de perforación, ya que requiere la integración de principios de ingeniería, filosofías corporativas o personales, y factores de experiencia. Aunque los métodos y prácticas de planificación de pozos pueden variar dentro de la industria de la perforación, el objetivo principal siempre es lograr un pozo perforado de manera segura, con el mínimo costo posible y que satisfaga los requisitos de producción de petróleo/gas del ingeniero de yacimientos.
Los objetivos clave de la planificación de pozos son:
- Seguro: Garantizar la seguridad de las operaciones y el personal.
- Costo Mínimo: Optimizar los recursos para reducir los gastos operativos.
- Utilizable: Asegurar que el pozo cumpla con los requisitos técnicos para la producción de hidrocarburos.
Sin embargo, lograr estos objetivos no siempre es posible en cada pozo debido a diversas limitaciones basadas en:
- Geología: Las características del subsuelo pueden imponer restricciones.
- Equipo de Perforación: Las capacidades y limitaciones de la maquinaria disponible.
- Temperatura: Las altas temperaturas pueden afectar los equipos y los fluidos de perforación.
- Limitaciones de Revestimiento (Casing): El diseño y la instalación de los revestimientos pueden influir en la trayectoria y el tamaño del pozo.
- Dimensionamiento del Hoyo: El diámetro del pozo puede estar limitado por factores técnicos o económicos.
- Presupuesto: Las restricciones financieras pueden afectar las decisiones de planificación.
Pasos en la Planificación de Pozos
La planificación de pozos implica una serie de pasos críticos para asegurar el éxito del proyecto:
1. Ubicación
El primer paso es definir un sistema de coordenadas local que se origine en el punto de referencia de la estructura geológica. En muchos pozos terrestres, este será el punto de ubicación en superficie. La ubicación del objetivo (target) se convierte a este sistema de coordenadas local si es necesario, para asegurar la precisión en la trayectoria del pozo.
2. Tamaño del Objetivo (Target Size) - Costo vs. Precisión
En muchos casos, las compañías operadoras adoptan un tamaño de objetivo interno arbitrario. Es crucial entender que a medida que el tamaño del objetivo se reduce debido a ciertas limitaciones (geológicas o políticas), se requiere una mayor precisión en la perforación, lo que inevitablemente aumenta los costos. Un objetivo más pequeño y preciso demanda mayor tecnología y monitoreo constante.
3. Buena Comunicación
El primer paso de cualquier plan para corregir el azimut de un pozo siempre debe ser la consulta con el Departamento de Geología. Una comunicación efectiva entre los equipos de perforación y geología es fundamental para asegurar que la trayectoria del pozo se alinee con las características geológicas deseadas y evitar desviaciones costosas.
4. Perfil del Pozo
Conociendo la posición de la ubicación en superficie y dada la ubicación del objetivo, su Profundidad Vertical Verdadera (TVD) y coordenadas rectangulares, los pozos pueden tener diferentes perfiles:
- Recto (Straight): Perforado verticalmente.
- Inclinado (Slant type): Perforado con una inclinación constante.
- Tipo "S" (S-type): Inicia vertical, luego inclina y finalmente vuelve a la vertical.
- Horizontal: El pozo cambia de vertical a horizontal dentro de la formación objetivo.
El tipo de perfil de pozo seleccionado dependerá del objetivo geológico del pozo y del mecanismo de producción deseado.
5. Determinación del Punto de Inicio de la Desviación (Kick-off Point - KOP)
El punto de inicio de la desviación (KOP) se selecciona considerando tanto la trayectoria geométrica del pozo como las características geológicas. La inclinación óptima del pozo es una función de la máxima tasa de construcción (build rate) permitida (y la tasa de caída o drop rate si es aplicable) y la ubicación del objetivo. Este punto es crucial para iniciar la desviación del pozo desde su trayectoria vertical inicial hacia el objetivo.
6. Tasa de Construcción y Tasa de Caída (Build and Drop Rate)
Estas tasas determinarán la curvatura del pozo y se establecerán por uno o más de los siguientes factores:
- La profundidad total del pozo: A mayor profundidad, las limitaciones de torque y arrastre son más críticas.
- Limitaciones máximas de Torque y Arrastre (Torque and Drag): Una alta severidad del ojo de cerradura (dogleg severity) en la sección de construcción del pozo resulta en un alto torque y arrastre durante la perforación del resto del pozo. Esto puede ser un factor limitante severo en pozos más profundos.
- Las formaciones a través de las cuales debe pasar la sección de construcción: Tasas de construcción más altas a menudo no son posibles de lograr en formaciones blandas.
- Limitaciones mecánicas de la sarta de perforación o la tubería de revestimiento: La resistencia de los componentes de la sarta de perforación y el revestimiento puede limitar las tasas de curvatura.
- Limitaciones mecánicas de las herramientas de registro (logging tools) y las sartas de producción: La capacidad de las herramientas y equipos para pasar por las secciones curvas del pozo.
- Formación de "Keyseats" en el arco de inicio de desviación: Los "keyseats" son surcos que se forman en la pared del pozo debido a la abrasión repetida de la sarta de perforación. Las tasas comunes suelen estar en el rango de 1.5° a 3° por cada 100 pies.
Una vez que se han establecido la tasa de construcción deseada y la inclinación, se puede determinar con precisión el punto de inicio de la desviación.
En resumen, la planificación de pozos es un proceso complejo y multifacético que busca equilibrar la seguridad, la eficiencia de costos y la consecución de los objetivos geológicos y de producción, siempre considerando las diversas restricciones inherentes a cada proyecto de perforación.
Para más detalles sobre este tema, puedes visitar el artículo original en Well Planning Overview.
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