Saludos amigos de la comunidad científica y académica de steemit.

En esta oportunidad quiero presentarles un resumen del conversatorio que expuse en Discord el día 20 de Junio del presente año para la comunidad de #stem-espanol. El tema trata sobre la importancia en la interpretación de los parámetros de perforación de Pozos de Petróleo, es una propuesta en la que pensé para complementar lo enseñado en el primer conversatorio, en el cual traté las generalidades sobre los proceso de exploración y producción de los hidrocarburos.

La enseñanza que vengo impartiendo en las diversas temáticas tratadas en mis artículos, se puede ver evidenciado todos los aspectos referentes a la perforación y construcción de pozos de petróleo, es por ello que la mejor manera de darle continuidad a la enseñanza sobre los aspectos petroleros no podía ser otra que la interpretación y evaluación de los parámetros de perforación.

Quiero recalcar que la idea sobre los conversatorios dictados en la comunidad #stem-espanol, me parece una dinámica muy apropiada para incentivar a una interacción fructífera entre los usuarios que hacemos vida en la construcción de artículos relacionados con matemática, física, biología, química, educación, tecnología, ingeniería y en general todo lo involucrado con aspectos de carácter científico y académico, desde este espacio quiero instar y animar a nuevos usuarios a que nos integremos de manera efectiva a esta dinámica, de la cual estoy completamente seguro nos ayudará a seguir creciendo académicamente, y en general a adquirir conocimientos de manera integral.

_{Vídeo introductorio: Conversatorio #stem-espanol: Importancia en la interpretación de los parámetros de perforación. Autor: @carlos84}

Introducción

El dar a conocer los parámetros de perforación mediante el conversatorio dictado, es tener como propósito fundamental dar a conocer a la audiencia presente en la ponencia todos los conceptos básicos referidos a los parámetros de perforación, y que de esta manera pudieran familiarizarse con todos los puntos que se tratarán en el desarrollo del mismo.

Ahora bien el propósito de presentar este artículo es realizar un resumen completo de los aspectos teóricos que involucran a los parámetros de perforación y explicar los aspectos más resaltantes tocados durante el conversatorio, y sobre todo dar respuesta a muchas de las preguntas e inquietudes desarrolladas durante la explicación de la temática tratada.

La estructura se realizar bajo el siguiente orden de ideas: [1] Objetivos de la perforación de pozos.

[2] Análisis sobre la conceptualización de los parámetros de perforación.

[3] Los parámetros más importantes involucrados en la perforación de pozos.

[4] Obtención y lectura de los parámetros de perforación

[5] Optimización de los Parámetros de Perforación para reducir los costos de perforación.

Objetivo de la perforación de pozos

_{[Fuente de imagen. Pixabay](https://pixabay.com/es/photos/gas-natural-b%C3%BAsqueda-863226/)}

Se perfora un pozo básicamente para cumplir con dos objetivos principales:

[1] Para perforar un pozo exploratorio, en el cual se pueda comprobar si existen recursos minerales como petróleo y/o gas natural.

[2] Para perforar un pozo en desarrollo, se perfora un pozo en el que se tenga la certeza de que exista petróleo y/o gas natural, para ello se construye un hoyo en donde se logre establecer un sistema de comunicación entre el subsuelo y la superficie para extraer petróleo y/o gas natural.

[6] Análisis de las lecciones aprendidas.

[7] Interacción con la audiencia.

Es importante que para el estudio y comprensión de los parámetros involucrados en la perforación de pozos se entiendan con claridad las razones bajo el cual se perfora un pozo de petróleo, una vez que se tenga claro el por qué se perfora un pozo de petróleo, se debe de tener claro la importancia en la interpretación y lectura de ciertos parámetros de perforación como tasa de penetración (ROP), RPM (rotaria), caudal de bomba (GPM), presión de bomba (psi), peso sobre la mecha (WOB), torque (lbs-pies) entre otros parámetros más que se deben supervisar para que se perfore y construya un pozo de petróleo, que involucre las operaciones más acorde de la manera más optimizada.

Análisis sobre la conceptualización de los parámetros de perforación.

_{Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84}

Los parámetros de perforación son todos aquellos elementos medibles bajo el cual podemos llevar la ejecución de la perforación y construcción de un pozo, estos parámetros deben ser monitoreados para que exista la posibilidad de poder evaluar las desviaciones de estos parámetros durante la perforación y compararlos con los parámetros según el programa de perforación.

En Venezuela la industria petrolera y en particular los procesos de perforación manejan la supervisión de los parámetros de perforación en unidades del sistema inglés, es importante mencionar que se pueden estudiar muchos de estos parámetros en el sistema internacional, sin embargo todas las ecuaciones involucradas para ciertos parámetros de perforación emplean sistema de medición inglés como: pulgadas, pies, barriles, galones, psi, lbs, entre otros.

La recomendación es, que si se obtienen muchos de estos parámetros en el sistema internacional, se realice un factor de conversión para llevarlos al sistema inglés. Inclusive muchas herramientas y equipos involucrados en la perforación miden parámetros en el sistema internacional de medidas, por experiencia les puedo comentar que muchos ingenieros de fluido de perforación le miden la densidad del lodo en gramos / centímetros cúbicos, este personal de fluido toman estas lecturas de densidad de la balanza de lodo en ese sistema de medición, sin embargo luego realizan un sistema de conversión para llevarlos a libras/galón o en su defecto a libras/pie cúbicos. Es necesario que la densidad del lodo se mida en unidades de medición inglés, ya que por ejemplo la presión hidrostática del fluido de perforación = 0.052 x densidad de fluido x profundidad vertical verdadera.

Ese factor de conversión de 0.052 lo que hace es que la presión hidrostática del lodo se pueda expresar en PSI, siempre y cuando se introduzca la densidad del fluido en libras/galón y la profundidad vertical verdadera en pies. La conclusión del caso es que si tuviéramos la densidad y la profundidad en unidades del sistema internacional, no pudiéramos sustituirlos en la ecuación planteada para el cálculo de la presión hidrostática del fluido de perforación.

Parámetros involucrados en la perforación de pozos

_{Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84. [Fuente de imagen. Cabina del perforador en Pixabay](https://pixabay.com/es/photos/gas-natural-b%C3%BAsqueda-863224/)}

Los parámetros de perforación involucrados en la perforación de pozos son muchos, sin embargo en el conversatorio dictado traté de centrarme en realizar un resumen, y explicar los parámetros más importantes que se deben interpretar durante la perforación y construcción de un pozo, en este artículo se explicarán los siguientes parámetros:

[1] Profundidad y tasa de penetración (ROP)

_{Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84}

Durante las operaciones de perforación, resulta muy importante que se sepa la profundidad actual de la mecha de perforación, esta profundidad debe ser conocida a todo momento, esta información de la profundidad de la mecha es contra la cual todos los demás valores y datos están referenciados.

Durante la perforación, el que podamos saber la profundidad de la mecha nos proporciona un estimado para saber la profundidad del pozo, esto permite determinar precisamente los cambios en el pozo y en la formación, permite también llevar a cabo precisamente los cálculos de presión, el cambio en la rata de perforación (ROP) permite identificar cambios litológicos y en las condiciones de perforación. Por lo que se puede concluir que, si este dato de la profundidad de la mecha es erróneo, lo más probable es que se realicen estimaciones erróneas sobre tasa de penetración (ROP) e interpretaciones sobre cambios litológicos en las formaciones perforadas.

Durante las maniobras de viaje de tubería, el saber la profundidad y la velocidad de movimiento (ROP) permite determinar y monitorear precisamente los volúmenes de desplazamiento y las presiones inducidas. Esto permite también asentar las sartas de tubería de revestimiento en puntos especificados del pozo para localizar y probar precisamente las zonas productivas del yacimiento.

La tasa de penetración proporciona uno de los principales parámetros registrados durante la operación de perforación. Las unidades de medida de la tasa de penetración pueden estar en términos de la profundidad ganada sobre un intervalo de tiempo dado, generalmente se expresa en pies/hora.

Hay varios factores que pueden afectar la ROP, que incluyen:

Correcta selección de la mecha de perforación: si no se selecciona una mecha acorde con la dureza de la formación litológica a cortar, lo más probable es que la tasa de penetración sea muy baja, hasta el punto que quizás la perforación se detenga en algún punto.

Existen otros parámetros de perforación que al ser alterados pueden hacer variar la tasa de penetración, estos parámetros son: velocidad de la rotaria (RPM), peso sobre la mecha (WOB), no solamente de la rotaria y peso sobre la mecha afecta una tasa de penetración controlada, si no que condiciones como presión diferencial, hidráulica en la limpieza del pozo, aumento en la profundidad del pozo, cambios de litología, desgastes de los dientes de la mecha y otras condiciones más pueden afectar la velocidad de penetración en la perforación del pozo.

Es importante que la tasa de penetración (ROP) sea controlada, ya que un cambio brusco de la ROP que no incluyan ninguno de los factores nombrados, pueden llegar a significar un indicio de invasión de influjos no deseados hacia el pozo, es por ello que a continuación presento la siguiente figura que nos da un indicativo de cómo aumenta o disminuye la velocidad de perforación a consecuencia de los cambios litológicos.

Imagen diseñada en Microsoft Power Point

En la figura podemos observar cómo se mantiene un valor de ROP constante, y cuando se entra en la zona cuya formación litológica es un paquete de roca caliza la ROP disminuye considerablemente, esto se debe a que la caliza es una roca muy dura, lo cual hace de que la ROP disminuye considerablemente, luego que se sale de esa zona se vuelve a mantener constante la ROP hasta llegar a una zona de roca arenisca, está al ser una formación blanda y poca consolidada hace que la ROP disminuya drásticamente.

La conclusión del caso es que si existe un cambio repentino de la ROP, se tiene que tener la certeza de que formación se está atravesando, esto con la intención de poder descartar que un cambio brusco de la ROP tenga que ver con un desgaste de los dientes de la mecha de perforación, o que de pronto la ROP aumente considerablemente producto de una invasión de flujos de fluidos de la formación hacia el pozo. Es por ello que resulta muy importante la información litológica de las capas de roca a atravesar en la perforación, generalmente la compañía de servicio de mud logging realiza un registro litológico de las formaciones que se van perforando llamado master log, el cual al finalizar la construcción del pozo, debe quedar almacenado como registro histórico del pozo, y de esta manera estimar las formaciones que se tienen que atravesar en la perforación de futuros pozos del mismo yacimiento.

[2] Velocidad de rotación de la sarta de perforación (RPM)

_{Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84}

Uno de los elementos claves de la perforación es la rotación de la sarta, en realidad cuando se cambió de la perforación de pozos a percusión por la perforación rotatoria, se empezaron a introducir algunos elementos esenciales para que la sarta de tubería tuviera rotación. El primer elemento incorporado fue la junta cuadrante o Kelly, sin embargo al pasar del tiempo este elemento fue sustituido por un elemento menos complejo y fácil de emplear para hacer girar la sarta, este elemento es el top drive, a continuación les muestro una imagen de dominio público de pixabay, en la que se puede observar el componente: Top drive.

_{[Fuente de imagen. Pixabay](https://pixabay.com/es/photos/onshore-de-perforaci%C3%B3n-aparejo-1928356/)}

El top drive le suministra energía a la sarta de perforación haciéndola girar, cuando la sarta gira, la mecha de perforación en el fondo del pozo también gira, facilitando así el proceso de perforación, es por ello que uno de los elementos que influyen la tasa de penetración es la rotación de la sarta.

La rotación de la sarta de perforación es un parámetro de perforación que se mide en revoluciones por minuto, es decir las vueltas que da la sarta en un minuto (RPM). Por lo tanto podemos decir que una de las reglas sencillas dentro de la perforación de pozo es que si las RPM son incrementadas, entonces la ROP se incrementará. En formaciones blandas, la ROP es directamente proporcional a las RPM, dando por resultado un incremento lineal en la tasa de penetración, en cambio para formaciones duras, un incremento de las rpm proporciona una disminución de la ROP.

Por lo que podemos concluir que para formaciones blandas es recomendable utilizar altas RPM, mientras que para formaciones duras se recomienda emplear bajas revoluciones por minuto para incrementar considerablemente la tasa de penetración (ROP). Sin embargo para el uso de mechas de perforación PDC o de diamantes, es recomendable incrementar las RPM, ya que un incremento de las RPM usando estas mechas de perforación proporcionará un incremento de la tasa de penetración (ROP).

[3] Presión de bomba de lodo (psi)

Imagen diseñada por @carlos84 en Microsoft PowerPoint, sustentada en la imagen de [wikimedia commons]()

Este es un parámetro de perforación en el cual está muy involucrado como operario el perforador, ya que cuando se inicia la perforación los parámetros de bomba de lodo que se ajustan desde la cabina del perforador son: la velocidad de la bomba (emboladas/minuto) y la presión de bomba.

El sistema de circulación del fluido de perforación se puede considerar un sistema cerrado, y para mover grandes volúmenes de lodo desde los tanques de almacenamiento hasta el fondo del pozo, es necesario aplicar una fuerza inicial bastante considerable, fuerza que se traduce en presión por todo el sistema de circulación, esta fuerza necesaria para que el fluido se desplace la proporcionan las bombas de lodo.

La medida de la presión de la bomba es realizada por un transductor de presión que se coloca en la base del stand pipe (tubo vertical), que en la figura presentada arriba sería el punto Nº8, esta válvula es conocida como válvula de golpe o celda de presión, y está fuertemente apretada con martillos. Como todos sabemos las unidades de medida de presión en el sistema internacional son pascales, sin embargo la medición se hace en PSI en unidades del sistema inglés.

Son muchos los parámetros que dependen de que la presión de la bomba de lodo varíe, la mayoría de estos parámetros que influyen en la presión de bomba son propiedades del fluido de perforación, en este caso puedo mencionar algunos como: densidad, viscosidad, velocidad, sin embargo otros factores como: profundidad del pozo, geometría del hoyo, tamaño de las boquillas de la mecha de perforación y eficiencia de la bomba pueden alterar el valor de la presión de la bomba.

[4] velocidad de la bomba de lodo(SPM)

La velocidad con la que trabajan los pistones de la bomba son muy importantes, sobre todo para el cálculo y estimación de la tasa de flujo, en la cabina del perforador se encuentran los comandos para ajustar la velocidad de la bomba. La velocidad de la bomba no es más que las emboladas que da el pistón de la bomba en un minuto, en español se dice emboladas/minuto, o mejor conocido también como stroke/minuto (SPM).

Es muy importante llevar el seguimiento a este parámetro, ya que con la velocidad de la bomba (SPM) se puede estimar el valor de tasa de flujo en galones por minuto (GPM).

[5] Peso sobre la mecha (WOB) en lbs

Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84

Conociendo el peso de la sarta de perforación, que a su vez es soportada por el gancho y el bloque viajero, nos permite que determinemos información importante cuando perforamos o corremos tubería. El peso de la sarta de tubería es todo el peso que soporta el gancho, y se obtiene multiplicando el peso nominal de la tubería en Libras/pie por la longitud total de la sarta de tubería. Un sensor colocado abrazando el cable de perforación que soporta el bloque viajero y el gancho mide este peso, lo que se conoce como carga o peso del gancho.

Cuando la sarta esta fuera de fondo y sin movimiento, la carga del gancho es igual al peso efectivo de la sarta cuando el bloque soporta todo el peso de la misma. El peso efectivo de la sarta será ligeramente diferente al calculado o teórico pues se debe a un factor de flotación o boyancia en el lodo. Cuando la mecha toca el fondo del hoyo, la carga del gancho disminuirá, parte del peso de la sarta se apoyara en el fondo del hoyo, esto es conocido como el peso sobre la mecha de perforación, por lo que se puede definir la siguiente ecuación:

Peso de la sarta de perforación = Carga del gancho + Peso sobre la mecha, por lo que si despejamos el peso sobre la mecha obtenemos que

Peso sobre la mecha (WOB) = Peso de la sarta de perforación – Carga del gancho.

Obtención y lectura de los parámetros de perforación

Muchos de estos parámetros de perforación se obtienen de manera directa bajo una lectura simple en el panel de control del perforador, mientras otros parámetros dependen de la lectura que se haya realizado de otros ya obtenidos. En el conversatorio dictado quise tomar un ejemplo del cálculo de la tasa de flujo del lodo de perforación medido en galones / minuto (GPM), ese es un caso de la obtención de un parámetro de perforación como es el galonaje de la bomba de lodo, que en su cálculo depende de la velocidad de bomba, diámetro de la camisa, longitud del vástago.

Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint, [soportada con la imagen de la cabina del perforador de pixabay](https://pixabay.com/es/photos/gas-natural-b%C3%BAsqueda-863224/)

En la imagen anterior se presenta la ecuación del cálculo del caudal de bomba, donde se necesita saber cómo dato el diámetro de la camisa, longitud del vástago, eficiencia volumétrica de la bomba y la velocidad de la bomba (SPM), el caudal dará en barriles/minuto, por lo que si se desea calcular en galones/minuto (GPM) es necesario multiplicar por 42.

A continuación presento un ejemplo del cálculo de caudal de bomba en la siguiente imagen:

Imagen realizada por @carlos84 en Microsoft PowerPoint

Otro caso que se puede mencionar es el de otro parámetro de perforación como la torsión, cuando la sarta de perforación gira crea un efecto de torque reactivo con la formación que se está cortando, este torque o torsión se puede calcular en base a una estimación de conversión en base a las RPM de la rotaria.

La unidad de medida del torque de la rotaria es la fuerza que es aplicada contra una distancia movida, por ejemplo libras por pie (Lbs-pies).

Si una medida eléctrica es la obtenida, el torque puede ser expresado en términos de corriente (Amperios), o puede ser convertido a una unidad de fuerza por distancia. Sin embargo, esta conversión no es lineal, y variara en cada equipo dependiendo del poder y del equipo de rotación. Una tabla de conversión, o gráfico puede obtenerse del jefe o mecánico del equipo.

A continuación les presento un gráfico ejemplo para realizar la conversión de amperios a libras-pies:

Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84

Optimización de los Parámetros de Perforación para reducir los costos de perforación

Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84

Optimizar los parámetros de perforación, significa que parámetros por ejemplo como la ROP, RPM, presión de bomba, galonaje, torsión, peso sobre la mecha trabajen en unidades acordes para que la perforación y construcción de un pozo de petróleo se ejecute en el menor tiempo posible y que genere los más bajos costos económicos.

En este caso entre la variedad de parámetros de perforación, quiero evaluar y analizar la incidencia de que tiene llevar una correcta supervisión, control y seguimiento de la ROP. Debemos estudiar todos los parámetros que inciden en los cambios bruscos de la ROP, para que de esta manera se pueda dar garantía de un pozo culminado en los mejores de los tiempos y con el menor costo posible.

Para optimizar la ROP se deben tomar todas las decisiones que den lugar para perforar un pozo con la mayor tasa de penetración (ROP) posible, sin que estas estas altas tasas de ROP pueden influir negativamente en las operaciones de perforación.

Cuando me refiero a que no influya negativamente me refiero a que a pesar de que se considere una alta tasa de penetración se considere el caso de mantener una tasa controlada a razón de todos los factores que tienen una influencia en el control de la ROP.

Culminar la perforación del pozo en menos tiempo, significa que la completación del pozo junto con la perforación se realizará en menos tiempo que el estimado según el programa de perforación, esto acarrea como consecuencia una reducción de los costos de perforación producto de la tasa taladro, ya que el simple hecho de tener la cabria de perforación en pie significa tener una tasa taladro por ejemplo expresada en Bs/día o $/día, si esta tasa taladro la multiplicamos por los días que lleve el taladro perforando y realizando las operaciones de construcción del pozo, los costos asociados a la tasa taladro aumentará.

La conclusión del caso es que si se logra acoplar la ROP más alta sin que influya negativamente a las operaciones de perforación, se logrará reducir el tiempo de perforación, y por ende disminuirá los costos de perforación.

Ejemplo sobre la reducción de costos en base a los días de perforación

Se tiene un programa de perforación, el cual estima culminar la perforación del hoyo superficial cuyo tramo es de 6000 pies en 20 días, estime cuánto dinero se ahorraría si se aumenta la ROP de 15 pies/horas a 20 pies/horas, considerando una tasa taladro de 5000 $/día.

Solución:

Con la tasa de penetración estimada de 40 pies/horas nos planteamos la siguiente ecuación:

ROP = Pies perforados / Tiempo empleado.

Despejamos el tiempo

Tiempo empleado = Pies perforados / ROP

Con una tasa de 40 pies/horas para perforar los 15000 pies nos tomaría el siguiente tiempo =

Tiempo = 6000/15

Tiempo = 400 horas, se divide entre 24 para llevarlos a días.

Tiempo = 17 días

Según el tiempo que estima el programa es de 20 días para culminar el hoyo superficial, si empleamos una ROP de 15 pies/horas ya estaríamos optimizando los costos, ya que se estaría reduciendo a 3 días menos la perforación del hoyo superficial, sin embargo se nos plantea aumentar la ROP a 20 pies/horas.

El tiempo empleado = 6000/20

Tiempo = 300 horas

Tiempo = 13 días

Ahora si logramos aumentar la ROP a 20 pies/horas sin que esto influya negativamente a las operaciones de perforación estaríamos empleando un total de 13 días. Los días de perforación que nos estamos ahorrando según el tiempo estimado por el programa es de 7 días

Ahora bien si queremos saber cuánto dinero significa esos 7 días menos en la perforación del hoyo superficial, nos planeamos la siguiente ecuación:

Tasa taladro = Dólares empleados / días del taladro activo, despejamos los dólares empleados.

Dólares = Tasa taladro x días de taladro activo (cabría levantada)

Dólares = 5000 $/día x 7 días

Dólares = 35000 $

De esta manera podemos ver optimizado el proceso de perforación a consecuencia de mejorar los parámetros de perforación, en este caso observamos como si se logra aumentar considerablemente la ROP podemos ahorrarnos para la perforación de un tramo de 6000 pies del hoyo superficial un total de 35000 dólares.

Análisis de las lecciones aprendidas

Imagen diseñada en Microsoft PowerPoint por @carlos84

Quise encontrar la forma para este conversatorio de considerar una dinámica de aprendizaje para el público asistente, para ello propuse dos preguntas:

[1] ¿Qué parámetro de perforación te llamo la atención y por qué?

[2] Según lo aprendido, ¿Por qué es importante analizar correctamente la lectura de los parámetros de perforación?

De antemano quiero agradecer y felicitar a todo la audiencia asistente al conversatorio, en especial a los compañeros: @eliaschess333, @ubaldonet y @afarina46 por el dinamismo e interacción aportado.

En base a las preguntas realizadas a la audiencia presente, los compañeros @eliaschess333, @ubaldonet y @afarina46 estuvieron muy bien en sus respuestas.

@eliaschess333 considera, que el parámetro de perforación que él considera más importante es la ROP, ya que incluso cuando esta disminuye se debe considerar la posibilidad de un cambio de mecha.

@ubaldonet, nos interpreta que la mejor decisión y evaluación de los parámetros de perforación está en optimizar todos los parámetros de perforación y de esta manera obtener un mejor costo beneficio.

@afarina46 nos complementa en su análisis que el estudio, evaluación y supervisión de estos parámetros son de gran importancia, ya que aseguran el equilibrio en el proceso y deben ser considerados para la perforación y construcción de un pozo de petróleo.

Estas respuestas completamente acertadas me complacen satisfactoriamente, y me lleva a concluir que esta dinámica es todo un éxito, tomando en cuenta que todos los miembros de la comunidad nos estamos preparando a razón de estos conversatorios de manera integral, abarcando conocimientos en el área de la ingeniería, biología, ciencia, tecnología, medicina, física, matemática, química, educación y filosofía.

Interacción con la audiencia

En el dinamismo del conversatorio se realiza una serie de debates e ideas, las cuales generan un cúmulo de preguntas al expositor que considero muy importante para el desarrollo del aprendizaje de la temática a tratar, otra de las razones es que para las personas que no pudieran asistir al conversatorio, puedan contar con un resumen de las ideas expuestas.

Resumen de las preguntas hechas durante el conversatorio

[1] ¿Cuál es el nombre del programa empleado para la lectura y obtención de los parámetros de perforación?

Las compañías de servicio de mud logging prestan los servicios para el monitoreo de los parámetros de perforación, para ello utilizan una serie de equipos con sistemas de adquisición de datos, el cual consiste en un software diseñado para el control de las operaciones de perforación y evaluación de las distintas formaciones litológicas que se van a travesando mientras se perfora.

El nombre de estos programas son muy reservados por estas compañías de servicio, ya que el diseño de estos paquetes son los que le dan la funcionalidad a los servicios que le prestan a PDVSA, sin embargo estos programas brindan un conjunto de beneficios para la supervisión y monitoreo de estos parámetros como lo son:

[1] Monitoreo y procesamiento de los parámetros de perforación en tiempo real.

[2] Cálculo de la velocidad de la bomba (SPM)

[3] Registro de datos en función de la ROP.

[2] ¿cómo se determina en que zona perforar un pozo exploratorio?

Para determinar la localidad donde exista el yacimiento que contenga los fluidos deseado para su explotación (petróleo y/o gas natural) se realizan estudios geológicos mediante camiones que envían unas sondas acústicas, las cuales rebotan en el subsuelo y se reflejan en la superficie de una manera donde se pueda interpretar su comportamiento en base a la existencia de los hidrocarburos. Cuando ya se tiene la ligera certeza de la existencia de hidrocarburos se perfora un pozo exploratorio donde se van registrando datos de presiones y litología, que queda en los registros históricos para el desarrollo de futuros pozos que sean perforados en el mismo campo.

[3] ¿Qué medidas se pueden llegar a tomar si ocurre un incremento repentino de la ROP?

Las primeras medidas que se deben tomar si la ROP se acelera de manera brusca es descartar si es debido a influjos de fluidos desde la formación hacia el pozo, para ello se para la circulación de fluido de perforación, se para la rotación dela sarta y se observa que el pozo no fluya y se mantenga estático, si el pozo fluye con las bombas apagadas, es un indicio de una arremetida de fluidos (gas o petróleo) y hay que tomar las previsiones para el cierre y control del pozo.

Si se para la circulación y el pozo no fluye hay que revisar los registros litológicos para saber si se está atravesando una litología cuya roca sea blando como las areniscas, de ser así qué es lo más probable no es de alarmar ya que es normal que ocurra un cambio acelerado de la ROP cuando se está atravesando este tipo de litología.

Lo otro que hay que considerar es si se ha alterado sin querer algún parámetro que hace que incremente la ROP, como por ejemplo subir las RPM, un aumento de la velocidad del bombeo también hace subir la ROP, lo importante es mantener una ROP controlada que vaya acorde con los valores dictados según dicte el programa de perforación.

[4] ¿Existe una profundidad promedio para los pozos que se perforan en Venezuela, o es una medida aleatoria que involucre diversa medidas en la profundidad de los pozos perforados?

La profundidad de los pozos va a depender de la profundidad de los yacimientos productores, por ejemplo los pozos de los campos de la costa oriental del Lago (Cabimas, Ciudad Ojeda, Lagunillas, Bachaquero y Mene grande) son pozos relativamente someros en comparación a la de los campos del Sur del Lago Trujillo (Barúa, Motatán, Tomoporo y La Ceiba) que son pozos que oscilan en su profundidad total entre los 7000 a 18000 pies. Todo esto tomando en cuenta que las formaciones productoras del Oriente y Occidente del país tienen variaciones considerables.

[5] ¿Existe una estratigrafía típica en el Estado Zulia?

Existe una estratigrafía muy común el occidente del país, que generalmente se centra en las siguientes formaciones: Misoa, Paují, La Rosa, Lagunillas, Isnotú, Apón, Lisure, Maraca, entre otras más. Las edades geológicas asociadas a muchas de estas formaciones son: Mioceno, Eoceno y Cretáceo.

[6] ¿Cuando se está perforando, cuál es la primera roca que se consigue?

Cuando se perfora el hoyo conductor, que va desde la superficie hasta más o menos 1000 pies de profundidad, el tipo de rocas que nos encontramos son rocas cuyas formación litológica son arenas blandas y pocas consolidadas (arenisca).

[7] ¿De las tres bombas de lodo en el taladro, la que se deja en desuso es una bomba en servicio o auxiliar?

Las bombas de lodo son las encargadas de bombear el lodo de perforación desde los tanques hasta el fondo del pozo, las bombas de lodo pueden tener dos clasificaciones: bombas dúplex y triplex, el espacio y condiciones operacionales están dadas para tener en sitio 3 bombas, de las cuales se recomienda tener en uso 2 bombas, para que una tercera quede se reserva, por si se daña una bomba, se pueda poner en uso la que se tiene en reserva mientras se repara la bomba dañada.

[8] ¿Las perforaciones costa afuera hacen que varían los parámetros de perforación en comparación a las perforaciones en tierra?

Los parámetros de perforación pueden variar a razón de las condiciones litológicas que se tienen en el fondo del pozo y de los requerimientos con los que se desea perforar y construir el pozo, esta variación de los parámetros de perforación no va a depender de si se perfora en tierra o costa afuera.

[9] ¿Cuáles son los tipos de rocas litológicas que dan más problemas al momento de perforar el hoyo?

Por la experiencia obtenida en el área de perforación, les puedo comentar que las rocas como las lutitas son las que más problemas dan en la perforación de pozo, ya que en presencia de agua las lutitas se hinchan y hace que se cierre el hoyo, trayendo como consecuencia la pega de la sarta de tubería en el fondo del hoyo.

[10] ¿A parte del perforador, existe otro personal que pueda supervisar algunos de los parámetros de perforación, o quizás existan alarmas que disparen señales de alerta sobre alguna eventualidad anormal?

En el sitio de trabajo (locación) realmente se ejecuta un trabajo en equipo, cualquier persona perteneciente a la cuadrilla de trabajo, como encuellador, obrero de taladro, personal supervisorio, personal de fluido y control de sólido e ingeniero de operaciones entre otro personal más pueden contribuir a dar alarmas sobre cualquier anomalía presentes en las operaciones de perforación, sin embargo para los parámetros más importantes como: ROP, RPM, SPM, peso sobre la mecha (WOB) son supervisados de la mejor manera porque es quien los está viendo de manera directa es el perforador.

Existen sensores que pueden detectar por ejemplo la presencia de H2S, que al dispararse se debe proteger con equipos especiales para poder operar a boca del pozo.

[11] ¿En promedio cuánto tarda en perforar un pozo de 18000 pies de profundidad?

Si hablamos solo de perforación, sin incluir el tiempo de la bajada y cementación de los revestidores, completación del pozo, según el programa de perforación para un pozo de 18000 pies podríamos estar hablando de un tiempo estimado de 3 meses, sin embargo esto va a depender de que todo el equipo y personal vayan acorde de los requerimientos de tiempo y disponibilidad. Si se incluyen todas las operaciones involucradas para la construcción de un pozo de petróleo, según programa un pozo de 18000 pies se podría culminar según tiempo estimado de programa de perforación un tiempo de 7 meses, sin embargo por experiencia les puedo mencionar que factores climáticos, disponibilidad de equipos, falta de cuadrilla y personal, paros de la comunidad pueden ser factores que influyen para que un pozo de 18000 pies se pueda culminar en un tiempo real de un año o quizás un poco más.

[12] ¿Cuánto es el tiempo que se invierte en realizar un cambio de mecha y que tipo de complejidad involucra este proceso?

Para cambiar una mecha de perforación, si se está perforando a una profundidad determinada, lo que hay es que empezar a sacar la sarta de perforación hasta superficie, para ello a medida que se va sacando tubería se va quebrando la tubería en parejas de tres tubos hasta que se tenga la mecha en superficie, el proceso se torna dificultoso si se está a una profundidad bastante considerable que puede tardar hasta 24 horas, una vez que se tenga la mecha en superficie se procede a cambiar la mecha por una nueva y se empieza a bajar la sarta de tubería de nuevo hasta el fondo para reanudar las operaciones de perforación.

[13] ¿De qué materiales están hechas las mechas de perforación?

Los materiales con los que se construye una mecha de perforación va a depender del tipo de mecha a emplear, si se está perforando a una profundidad cuya litología sea de una roca caliza por ejemplo a altas profundidades, se recomienda perforar con una mecha PDC con insertos de carburo de tungsteno, o en su defecto si estamos en el cretáceo se pueden llegar a utilizar mechas de diamantes.

Exhortando a nuevos miembros de la comunidad #stem-espanol a que se sumen a esta importante dinámica de los conversatorios, solo esperando que este resumen sea del agrado y comprensión de todos.

Bibliografía consultada

[1] Manual de Perforación. Procedimientos y operaciones en el pozo. Por DATALOG.

[2] Galera Fernández et al. (2005). Correlación entre los parámetros de perforación y las propiedades geomecánicas de la roca.

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