Perforación direccional

Básicamente, la perforación de un agujero desde la superficie a otro punto que es el objetivo de tal forma que el agujero puede ser usado para fines previamente diseñados. Un pozo típico direccional comienza con un hoyo vertical, luego arranca de forma que la ubicación del hoyo inferior puede terminar cientos o miles de pies o metros de distancia de su punto de origen.

Para entender debemos tener en claro ciertas definiciones, como la profundidad Medida (Measured Depth/MD), que es la distancia medida a lo largo de la trayectoria real del pozo. Esta profundidad siempre se calcula, ya sea contando la tubería o por el contador de profundidad. La profundidad Vertical Verdadera (True Vertical Depth/TVD), es la distancia vertical desde el nivel de superficie, hasta un punto en la trayectoria final del pozo. Normalmente es un valor calculado. Pata de Perro (Dog Leg), es la curvatura del pozo causado por la combinación de cambios de inclinación y dirección de la sarta de perforación entre dos puntos de registros direccionales. La pata de perro se mide en grados. Severidad de la pata de perro es su magnitud por intervalo estándar (por convención se ha establecido 100 pies o 30 metros). Es importante mantener las severidades tan bajas como sean posibles en la perforación convencional (menos de 4 o 5°/100 pies). Las severidades altas provocan problemas en el pozo como atascamientos de la tubería de perforación o del revestidor, así como desgaste de las herramientas.

La Inclinación, es el ángulo en grados entre la vertical local, de 0° corresponde a la vertical y 90° a la horizontal. Azimuth es la dirección del pozo sobre el plano horizontal, medido como un ángulo en sentido de las manecillas del reloj, a partir del norte de referencia. Esta referencia puede ser el norte verdadero, el magnético o el del mapa. La perforación tiene como finalidad, alcanzar la ubicación o profundidad en la zona preestablecida a través de una trayectoria previamente planificada.

Fuentes:

VENTAJAS

• Permite la desviación intencional de un hoyo desde la dirección vertical.
• Espaciamiento entre pozos.
• Facilita la ubicación de la localización en el punto de la superficie.
• Se efectúan para desviarse y evitar un obstáculo como puede ser alguna herramienta atascada en el hoyo o domos salinos.

DESVENTAJAS

• Requiere equipo especializado y costoso.
• Necesita que se agrande el hoyo cerca del objetivo de perforación.
• Es imposible correr registros en la sección horizontal, y no pueden tomarse núcleo debido a lo severo del radio de la curva.

MOTIVOS PARA EL USO DE PERFORACION DIRECCIONAL

• Zonas inaccesibles para perforar donde se encuentra algún tipo de instalaciones o edificaciones donde el terreno por sus condiciones naturales hace difícil su acceso
• Donde los yacimientos a perforar están bajo zonas de levantamiento de sal y por razones operacionales no se desea atravesar el domo salino
• Donde la formación está dividida por varias fallas que se originan durante la compactación del mismo.
• Perforar en tierra en locaciones OFFSHORE(Mar adentro, Lagos) este tipo de perforación se da cuando un yacimiento se encuentra por debajo de grandes cuerpos de agua, el pozo se perfora direccionalmente debajo del agua para alcanzar el yacimiento. Este procedimiento ahorra costos dado que los taladros de perforación terrestres son mucho más baratos que las plataformas de perforación costa afuera.
• Pozos de alivio Es el que se perfora para controlar un pozo en descontrol, mediante el pozo de alivio se contrarresta las presiones que ocasionaron el reventón.
• Se utilizan para interceptar una formación horizontalmente para una más eficiente producción del yacimiento. La perforación horizontal aumenta el área superficial de contacto con la reserva petrolífera.
• La perforación multilateral consiste básicamente en un hoyo primario y uno o más hoyos secundarios que parten del hoyo primario, cuyo objetivo principal es reducir el número de pozos que se perforan, además de optimizar la producción del yacimiento.
• Las herramientas direccionales durante casos críticos de cambio de dirección e inclinación del pozo es hace falta monitorear de manera continua estas variables, para poder orientar de manera correcta las herramientas desviadoras, este tipo de datos lo generan las herramientas direccionales.

Fuentes:

Las ventajas de estas herramientas son:

• Se ahorra tiempo.
• El monitoreo es continuo.
• Mejor control de cambio de trayectoria en el momento correcto.
• Orientación de la cara de la herramienta direccional.
• La herramienta posee acelerómetros para medir inclinación y magnetómetros para medir dirección.
• Herramientas direccionales de Tecnología de avanzada.

En la perforación direccional se emplea también el sistema Powerdrive que es compacto y poco complicado desde el punto de vista mecánico, se utiliza durante el inicio del aumento del ángulo (KOP, es el punto o profundidad donde comienza la inclinación del hoyo) en la construcción de trayectoria de pozos laterales (Sidetrack, consiste en abandonar el hoyo original y perforar uno desviado a través de una ventana superficial en el revestidor). Se utilizan también para corrección de inclinación y rumbo de trayectoria.

Fuentes:

TELEMETRÍA

El MWD (MEASUREMENT WHILE DRILLING), suministra información en tiempo real de medidas hechas cerca de la mecha durante la perforación de un pozo, permitiendo que sean hechos ajustes, mientras la perforación está en progreso, tales como:

• Surveys que incluyen inclinación, azimuth, toolface y GR.
• Medidas de formación como GR, Resistividad, Densidad, Porosidad (LWD).
• Información de parámetros de perforación como Peso sobre la broca y Torque en la mecha
• Herramienta toma datos en el fondo.
• Los datos son transmitidos por el lodo.
• El equipo de superficie decodifica la información de los sensores.
• Entrega de Registros y datos de la herramienta direccional al cliente.

El LWD, aunque riesgoso y caro en ciertas ocasiones, presenta la ventaja de medir las propiedades de una formación antes de la invasión profunda de los fluidos de perforación. Por otra lado, muchos pozos resultan difíciles de medir con herramientas convencionales operadas con cable, especialmente los pozos altamente desviados. En estas situaciones, la medición LWD garantiza la captura de alguna medición de la formación en caso que las operaciones con cable no sean posibles. Los datos LWD obtenidos en forma oportuna también pueden ser utilizados para dirigir la ubicación del pozo de modo que éste continúe en la zona más productiva de un yacimiento.

Diferencia entre MWD y LWD, aunque los datos de estos dos tipos de herramientas puedan ser transmitidos en tiempo real, la resolución del LWD (los datos son almacenados en la memoria de la herramienta), es mayor que en el caso del MWD (los datos del MWD pueden llegar a tener limitaciones en la transmisión de los datos.)