Perforación de Pozos Petroleros: Métodos y Optimización

Sistemas de Perforación con Tubería de Trabajo

En este sistema de disparo, la pistola se baja mediante tubería de trabajo al intervalo deseado. A diferencia de las pistolas bajadas con cable, en este sistema solo se utilizan portacargas entubados.

El objetivo principal de los sistemas de disparo bajados con tubería es crear perforaciones profundas y de gran diámetro, optimizando así la productividad del pozo.

Este sistema es especialmente recomendado para perforaciones en doble tubería de revestimiento, con el fin de asegurar una penetración óptima del disparo.

Técnicas de Perforación y Disparo

Disparos de Bala

Las pistolas de bala de 3 1/2 pulgadas de diámetro o mayores se emplean en formaciones con resistencias a la compresión inferiores a 6000 lb/pg². Los disparos con bala de 3 1/4 pulgadas o de mayor tamaño ofrecen una penetración superior a la de muchas pistolas de chorro en formaciones con resistencia a la compresión inferior a 2000 lb/pg². Las pistolas de bala pueden diseñarse para disparar de forma selectiva o simultánea.

Disparos de Chorro

El proceso de disparo a chorro implica que un detonador eléctrico inicia una reacción en cadena que detona sucesivamente el cordón explosivo, la carga intensificada de alta velocidad y, finalmente, el explosivo principal. El incremento continuo de la presión sobre el recubrimiento provoca la expulsión de un haz o chorro de partículas finas, en forma de aguja, a una velocidad aproximada de 20,000 pies/segundo, con una presión estimada de 5 millones de lb/pg².

Los disparos a chorro convencionales a través de tubería de revestimiento, realizados con pistolas recuperables de tubo de acero, suelen proporcionar una penetración adecuada sin causar daños a la tubería de revestimiento.

Pistolas Hidráulicas

Estas pistolas consisten en lanzar un chorro de fluido cargado de arena a través de un orificio contra la tubería de revestimiento. La penetración se reduce a medida que la presión en el fondo del pozo aumenta de 0 a 300 lb/pg². La penetración puede incrementarse significativamente añadiendo nitrógeno a la corriente del fluido.

Cortadores Mecánicos

Se han utilizado cuchillas y herramientas de molienda para abrir ranuras o ventanas que comuniquen el fondo del pozo con la formación. Para controlar la producción de arena en algunas áreas, se emplea como procedimiento estándar la apertura de una ventana en la tubería de revestimiento, seguida del escariamiento y el empacamiento con grava.

Optimización y Medición del Desempeño de la Perforación

Medición del Desempeño de los Disparos

La eficiencia de flujo ha sido un desafío desde que se comenzaron a perforar los pozos. Inicialmente, este problema se atribuía a la restricción del área de perforación en un pozo entubado, en comparación con el área expuesta en una terminación con agujero descubierto.

Densidad de los Disparos

La densidad de los disparos generalmente depende del ritmo de producción requerido, la permeabilidad de la formación y la longitud del intervalo perforado. Para pozos con alta producción de aceite y gas, la densidad de los disparos debe permitir el gasto deseado con una caída de presión razonable. Generalmente, son adecuados 4 disparos por pie de 0.5 pulgadas. Uno o dos disparos por pie suelen ser satisfactorios para la mayoría de los pozos con baja producción.

Glosario de Términos Clave en Perforación

Árbol de Navidad

Conjunto de válvulas y tuberías que se asemejan al adorno navideño y por ello se le conoce así en la industria petrolera.