¿Qué es la perforación de pozos petroleros?

Los pozos de petróleo son agujeros perforados en la tierra para traer hidrocarburos de petróleo a la superficie. A menudo, algo de gas natural se libera con el petróleo como gas de petróleo asociado. Un pozo diseñado para producir solo gas natural puede denominarse pozo de gas. Los pozos se crean al perforar el petróleo. o reservas de gas, a las que luego se les colocan dispositivos de extracción, como plataformas de bombeo, que permiten la extracción de las reservas. La perforación de un pozo puede ser un proceso costoso, que cuesta al menos cientos de miles de dólares, y en áreas de difícil acceso , como cuando se construyen plataformas petroleras en alta mar, el costo es mucho mayor. El proceso de perforación moderno comenzó en el siglo XIX, pero se hizo más eficiente con el avance de las plataformas petrolíferas en el siglo XX.

Los pozos de petróleo a menudo se venden o intercambian como activos entre diferentes compañías de petróleo y gas, en gran parte porque un pozo puede no estar produciendo durante un período de caída de los precios del petróleo y el gas, pero si los precios suben, incluso los de baja producción. Los pozos también pueden tener beneficios económicos. valor.Además, nuevos métodos como la fracturación hidráulica (un proceso en el que se inyecta gas o líquido para forzar la producción de más petróleo o gas) han hecho viables algunos pozos.Sin embargo, el pico del petróleo y las políticas climáticas en torno a los combustibles fósiles han hecho que esos pozos y tecnologías costosas sean cada vez más raros.Sin embargo, una gran cantidad de cabezales de pozo descuidados o mal mantenidos es un gran problema ambiental: pueden filtrar emisiones de metano u otras emisiones tóxicas en los sistemas locales de aire, agua o suelo. Esta contaminación a menudo empeora cuando los pozos se abandonan o los pozos abandonados que ya no son económicamente viable o mantenido por las empresas. Una estimación de Reuters de 2020 sugirió que al menos 29 millones de pozos de agua abandonados en todo el mundo son una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero que impulsan el cambio climático.

Perforación

El pozo se crea mediante la perforación de un agujero de 12 centímetros a 1 metro (5 pulgadas a 40 pulgadas) de diámetro en el suelo utilizando una plataforma de perforación que hace girar una sarta de perforación con una broca.Después de perforar el orificio, se coloca en el orificio una sección de tubería de acero (revestimiento) con un diámetro ligeramente menor que el del orificio perforado. Se puede colocar cemento entre el exterior del revestimiento y el orificio conocido como anular.El casing proporciona integridad estructural para pozos recién perforados, además de aislar áreas de alta presión potencialmente peligrosas entre sí y de la superficie.Dado que estas áreas están aisladas de manera segura y la formación está protegida por la tubería de revestimiento, el pozo puede perforarse más profundo (en formaciones potencialmente más inestables y violentas) con una broca más pequeña y también con una tubería de revestimiento de menor tamaño.Los pozos modernos suelen tener de 2 a 5 conjuntos de orificios posteriores de menor tamaño perforados entre sí, cada conjunto cementado con revestimiento.

Para perforar el pozo

• La broca corta la roca con la ayuda del peso de la sarta de perforación. Existen diferentes tipos de brocas;algunos hacen que la roca se desintegre debido a una falla por compresión, mientras que otros cortan fragmentos de la roca a medida que gira la barrena.El fluido de perforación, también conocido como 'lodo', se bombea dentro de la tubería de perforación y hacia afuera de la barrena. Los componentes principales del fluido de perforación suelen ser agua y arcilla, pero también suele contener una mezcla compleja de fluidos, sólidos y productos químicos. que debe ajustarse cuidadosamente para proporcionar las propiedades físicas y químicas correctas necesarias para perforar pozos de manera segura. Las funciones especiales del lodo de perforación incluyen enfriar la broca, levantar los recortes de roca a la superficie, prevenir la inestabilidad de la roca en la pared del pozo y superar la presión de fluidos dentro de la roca para evitar que estos fluidos entren en el pozo. Algunos pozos de petróleo se perforan con aire o espuma como fluido de perforación.Cuando el fluido de perforación circula de regreso a la superficie fuera de la tubería de perforación, los 'cortes' de roca resultantes son barridos por el fluido de perforación. Luego, el fluido pasa a través de un 'agitador' que filtra los recortes de la alta fluido de calidad que se devuelve a la fosa.Es imperativo observar los recortes de reflujo en busca de anomalías y monitorear el volumen del tajo o las tasas de reflujo para detectar 'reventones' temprano.Un 'golpe' es la presión de formación a la profundidad de la barrena mayor que la cabeza hidrostática del lodo, que, si no se controla temporalmente cerrando el dispositivo de prevención de reventones y eventualmente aumentando la densidad del fluido de perforación, permitirá los fluidos de formación y los suelos fluyan sin control Salgan del espacio del anillo.

• La tubería o sarta de perforación a la que se une la barrena se alarga gradualmente a medida que el pozo se profundiza, atornillando una sección adicional de 9 m (30 pies) o 'junta' de tubería debajo del kelly o del impulsor superior. Este proceso se denomina establecimiento de una conexión. El proceso conocido como 'disparar' consiste en sacar la broca del orificio para reemplazar la broca (disparar) y devolverla con una nueva broca (disparar). Al crear un soporte con múltiples uniones, las uniones se pueden combinar para se dispara de manera más eficiente cuando se saca de un pozo. Por ejemplo, una unidad triple tradicional extrae tres juntas del pozo a la vez y las apila en la torre de perforación.Muchos equipos de perforación modernos, conocidos como 'súper sencillos', levantan y descargan las tuberías una a la vez, colocándolas en estantes a medida que avanzan.Todo este proceso es facilitado por una plataforma que contiene todo el equipo necesario para hacer circular el fluido de perforación, levantar y girar la tubería, controlar el fondo del pozo, eliminar los recortes del fluido de perforación y generar energía en el sitio para estas operaciones.