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Dentro del campo de la ingeniería es muy importante que se contemple el diseño de la perforación de un pozo de petróleo, sobre todo teniendo en cuenta que este es un proceso en donde los ingenieros ponen todo su empeño para planificar la perforación de un pozo basados en una línea sistemática que conlleva una serie de pasos ordenados para el cumplimiento de los objetivos en la perforación de un pozo de petróleo.
Cuando hablamos de que es un proceso ordeno es porque el diseño de la perforación involucra decisiones por partes de los ingenieros que hacen que algunos aspectos vitales en la perforación de pozos se determinen antes que otros, es decir para el caso del diseño en la perforación de pozos es muy importante el orden en el que se desglosen los procesos que van a ir anexados en el programa de perforación.
Tomemos un ejemplo muy particular para entender que el diseño de la perforación de un pozo de petróleo requiere que los aspectos importantes sean organizados en orden prioritario:
Es imposible que se contemple primeramente el cálculo de la presión de fractura antes que el cálculo de la presión de formación, la razón es muy sencilla, ya que se tiene que calcular primeramente la presión de formación, ya que de su valor depende la forma en como diseños la densidad del fluido de perforación, ya que la densidad del fluido de perforación debe generar una presión hidrostática que sea mayor que la presión de formación para poder aguantar los fluidos como gas y petróleo dentro de la formación y que no fluya hasta la superficie, pudiendo así ocasionar un reventón.
Sin embargo la presión hidrostática que se genere con un valor específico de la densidad del fluido de perforación debe ser menor que la presión que resiste la formación para ser fracturada, en conclusión se tiene que para poder realizar un diseño de perforación se deben colocar los aspectos involucrados en una forma ordenada que permita realizar la perforación del pozo de petróleo de forma óptima.
Existen diversas etapas que se deben seguir en el diseño de un pozo de petróleo, entre las que puedo explicar las siguientes:
Recopilar la información disponible:
Antes de perforar un pozo de petróleo es importante que se recopile cierta información que es vital para poder realizar el diseño del pozo, entre estas informaciones está la información geológica del yacimiento productor, sin dejar de lado que la información de los pozos vecinos es de mucha ayuda para elaborar el diseño en la construcción del pozo.
Predicción de presión de formación y fractura:
La predicción de estas dos presiones se hacen de forma separada, es decir la predicción de la presión de formación se realiza por métodos predictivos, mientras que la presión de fractura se puede hacer mediante métodos operacionales de campo, en donde se puede bombear fluido de perforación al fondo del pozo mediante un sistema cerrado, cuando la presión empiece a bajar es porque la formación se ha fracturado, a esa presión es la lectura de la presión de fractura.
Determinación de la profundidad de asentamiento de las tuberías de revestimiento:
Las tuberías de revestimiento llamados también revestidores poseen una resistencia a la deformación, es decir ellos se pueden deformar por estallido, que es cuando el fluido de perforación ejerce una presión interna en el revestidor haciéndolo reventar desde su interior, mientras que la otra presión es la de colapso, es decir cuando la presión de formación es mayor a la presión que puede resistir el revestidor desde su exterior.
Lo ideal es calcular las presiones de colapso y estallido y después colocar la marca y especificación del revestidor que aguanta determinados esfuerzos.
En conclusión son muchos aspectos a ser todos en consideración en un diseño, entre los que destacan: diseño de las tubería de revestimiento y cementación del pozo, diseño de las sartas de perforación, programa hidráulico, selección del equipo de perforación, tiempos estimados de perforación, costos de la perforación, los cuales no explico en su totalidad con el objetivo de no hacer extenso este artículo.
También es importante mencionar que no solo estos aspectos se deben considerar en la planeación del programa de perforación de un pozo de petróleo, a pesar que existen otras variables que no dependen de la construcción de un pozo, se deben considerar porque son fundamental para la continuidad de las operaciones, tales variables son: seguridad, ecología e impacto ambiental, y costos asociados.
Conclusión
En base a la planeación que se ejecuta cuando se desarrolla el diseño de la perforación en un pozo de petróleo es obvio pensar que el principal objetivo de realizar y cumplir con dicho diseño está en el de poder construir un pozo que sea útil, es decir el de poder construir un conducto que sirva como medio de transporte para llevar petróleo y/o gas desde el yacimiento productor hasta la superficie, también debe establecerse como objetivos de dicho diseño el que pozo construido pueda servir para que se explote petróleo y gas natural de forma racional y sustentable, que sea de forma segura y que se realicen los menores costos posibles, es decir que todo el proceso sea optimizado.
Bibliografía consultada y recomendada
Planeación y diseño de la perforación
Diseño de la Perforación de Pozos
Planeación y diseño de la perforación, terminación y reparación de pozo