Saludos amigos que siempre acompañan la lectura de mi blog petrolero.

En esta oportunidad quiero evaluar la posibilidad existente de considerar la perforación direccional como un arte dentro de las actividades existentes en la industria petrolera, sobre todo considerando la complejidad de esta operación y de todos los conocimientos involucrados para poder perforar un pozo desde superficie hasta el objetivo final (yacimiento productor).

Ciertamente la perforación direccional controla la dirección y el rumbo de la perforación, por lo tanto pueda ser considerada como el arte de dirigir la dirección en la construcción de un hoyo a lo largo de una trayectoria determinada.

Lo que se persigue con la perforación direccional es poder llegar mediante la construcción de un hoyo a un objetivo específico, este objetivo es la arena contentiva del hidrocarburo (yacimiento productor), la desviación que pueda existir desde el objetivo a la línea vertical nos da la certeza de que el pozo que hemos perforado es de forma direccional, esto se pueda apreciar mediante la siguiente imagen:

^{Imagen elaborada por @carlos84 utilizando las herramientas de microsoft PowerPoint y el programa para elaborar imágenes gif PhotoScapeSetup_V3.7}

La perforación direccional solo tiene que ver con la dirección del pozo en relación a la línea vertical, no tiene que ver en nada con utilizar otros equipos y herramientas distintas a las empleadas en la perforación vertical, que de por sí, perforar verticalmente incluye conocimientos de perforación direccional, por lo que se puede deducir que la perforación de pozos incluye necesariamente del conocimiento de la perforación direccional. Inclusive los principios básicos en la aplicación de la perforación direccional son los mismos que los de la perforación convencional, independientemente de si utilizamos todas las herramientas, conocimientos para mantener el hoyo lo más cerca posible de la línea vertical o de desviar el pozo lo más que se pueda de la línea vertical.

Razones por las que se tiene que perforar direccionalmente

[1] Localizaciones inaccesibles

En muchas de las circunstancias cuando se realizan los estudios geológicos y de sismología, se encuentran yacimientos prospectivos en áreas donde existen poblados, o por lo menos existen edificaciones, parques o cualquier infraestructura que impide llegarle al yacimiento de forma vertical o ligeramente desviado, razón está por la que toca perforar un hoyo que se tenga que desviar considerablemente para poder llegar al yacimiento contentivo de los hidrocarburos. A continuación presento la siguiente imagen en la que se puede relacionar lo explicado:

^{Imagen elaborada por @carlos84 empleando las herramientas de diseño de Microsoft PowerPoint}

[2] Cuando se tiene un domo de sal por encima del yacimiento

Existen casos en los que el yacimiento productor está por debajo de un domo de sal, y que por razones netamente operacionales se quiere evitar el tener que atravesar mediante la perforación del pozo ese domo de sal, esta razón hace necesaria la perforación de un pozo direccional, tal y como muestra la figura Nº2:

^{Imagen elaborada por @carlos84 empleando las herramientas de diseño de Microsoft PowerPoint}

[3] Cuando el yacimiento está dividido por fallas

Tal y como lo especifica el estudio de la geología, los estratos en el subsuelo muchas veces se superponen debido a movimientos de carácter sísmico y de su propia naturaleza, razón está que hace que se deslicen y se superponen estratos que forman fallas y anticlinales, en muchas ocasiones el yacimiento productor está entre estas formaciones de fallas estructurales, lo cual si no se perfora de forma direccional, haría que perforar verticalmente estés pozos fuera muy difícil, por contar estos estratos con presiones muy altas. Razón está por la que se tiene que perforar direccionalmente tal y como indica la figura Nº3:

Imagen elaborada por @carlos84 empleando las herramientas de diseño de Microsoft PowerPoint

[4] Perforar un pozo direccional para aliviar la presión de un pozo que esté en reventón

Este punto es muy importante, ya que en diversos post anteriores he explicado mi serie temática de control de pozos, en el que se hace referencia a que si no se toman las previsiones operacionales posibles en la perforación de un pozo puede ocurrir la arremetida (surgencia) de fluidos de manera descontrolada desde la formación hasta las vecindades del pozo, en donde pueden llegar a migrar hasta la superficie provocando un influjo descontrolado denominado reventón. Si esto ocurre una de las posibles soluciones puede ser el de perforar un pozo de alivio que puede servir de desahogo de presión del pozo que está ardiendo, esta condición se puede ver en la imagen Nº4:

^{Imagen elaborada por @carlos84 empleando las herramientas de diseño de Microsoft PowerPoint}

[5] Desviación de hoyo de manera forzada (Side Track)

Esta perforación direccional se caracteriza por ser un tipo de perforación no planificada, solo que por razones operacionales en muchos de las casos se deja una herramienta en el fondo del pozo, ameritando tener que bombear un tapón de cemento y desviar el pozo para después retomar la verticalidad del mismo, tal y como se puede apreciar en la siguiente figura:

^{Imagen elaborada por @carlos84 empleando las herramientas de diseño de Microsoft PowerPoint}

¿Pueden existir más razones para perforar direccionalmente?

Las razones expuestas anteriormente no son todas las existentes para llegar a perforar de forma direccional, sin embargo pueden ser consideradas como las causas más comunes encontradas por las que se puede llegar a perforar de forma direccional, existen muchas razones más, sobre todo considerando que cada caso que se presente en la geología del subsuelo, o de las causas existente en superficie puede llegar a significar la perforación de forma planificada de un pozo mediante la perforación direccional, o por el contrario llegar a perforar direccionalmente de forma circunstancial porque la ocasión lo amerite.

Según sea el avance que tenga la evolución de nuevas técnicas e incorporación de nuevas herramientas y equipos direccionales, de seguro se podrá encontrar diversas razones para perforar nuevos pozos de forma direccional, que quizás en el pasado eran más viable perforarlos verticalmente.

¿Existe alguna anécdota que contar en mi experiencia laboral referente a la perforación direccional?

Realmente les puedo contar que sí existen muchas anécdotas y experiencias que contar con la implementación de esta técnica, por ejemplo, les puedo contar que todos los pozos perforados en el área de Sur del Lago Trujillo (Tomoporo – Barúa – Motatán y La Ceiba) tenían contemplados en sus programas de perforación perforar esos hoyos mediante una trayectoria cuya forma geométrica eran pozos direccionales tipo S.

La razón por la que estos pozos son perforados direccionalmente tipo S, es que anterior a esta técnica, es decir cuando se perforan verticalmente, existían muchos problemas operacionales como pega de tubería, muchas veces en intentos por despegar la sarta de tubería de perforación, esta supera los límites de elasticidad y comprensión a la tensión hasta que llegaban a su ruptura, generando esto pérdidas económicas por pérdida de tiempo y herramientas dejadas en el fondo del hoyo.

Después de ciertos estudios se pudo determinar que se podía evitar los esfuerzos de compresión de los estratos del subsuelo, que eran los que generaban la pega de tubería si se logra perforar los pozos direccionalmente cuya forma geométrica fueran tipo S, tal y como se muestra en la siguiente figura:

^{Imagen elaborada por @carlos84 empleando las herramientas de diseño de Microsoft PowerPoint}

Estos pozos normalmente eran perforados aproximadamente desde superficie hasta los 7200 pies de una manera vertical, de allí en adelante (KOP o punto de arranque) se empezaba a construir la perforación de la trayectoria tangencial del pozo, ya para esta parte del pozo entraba a operar la compañía de servicio direccional que junto con ciertos equipos y herramientas direccionales perforaban el pozo hasta llegar a la profundidad total del pozo.

Existieron otros casos aislados en donde hubo que realizar un SideTrack, es decir bombear un tapón de cemento por una herramienta dejada en pozo, y empezar a desviar hasta recuperar la verticalidad, para este caso fue un pozo en donde se dejó parte de la sarta de revestidores de 20 pulgadas a 300 pies de profundidad, se tuvo que bombear un tapón de cemento, para luego realizar el desvió (SideTrack), ahora bien para ese momento se evalúa la situación como de baja probabilidad que saliera exitosa la operación, ya que era la primera vez que se realizaba un SideTrack a tan poca profundidad, sin embargo se pudo realizar el SideTrack de forma exitosa.

De estas dos experiencias contadas podemos evidenciar que la perforación direccional puede tener una vertiente programada, tal y como es el caso de los pozos tipo S, y el otro es la circunstancia por la cual de forma forzada se tiene que realizar un SideTrack (desvió forzado).

¿Por qué considero un arte el perforar direccionalmente?

A pesar de que para la perforación direccional hay que involucrar muchos conocimientos matemáticos, específicamente de trigonometría, especialmente consideró que perforar direccionalmente es un arte debido a que hay que contar con el talento y destreza del perforador direccional, ya que a altas profundidades la perforación direccional debe ser considerada una actividad de mucha paciencia.

Por ejemplo existe una forma de perforar direccionalmente llamada deslizar, que no es más que poner a girar en la mecha de perforación con el motor de fondo sin que la sarta de perforación gire, es decir con el Top drive apagado, esto controla la dirección de la perforación sin que se tenga que desviar del objetivo (target), sin embargo esto reduce la tasa de penetración, por lo que la destreza, experiencia y paciencia del perforador cuenta, claro está esta es una postura muy personal, tomando en cuenta mis experiencias y vivencias en el área de perforación, y que quería explicarla desde un enfoque técnico, y que mejor que en este artículo donde se han especificado las razones más importantes para tener que perforar de forma direccional.

Bibliografía consultada

Manual de Perforación direccional. Servicio de Capacitación Profesional en Perforación y Rehabilitación de Pozos. Mannyron Consultores.

__________________________________________________________________________________________________________________________________

"Para toda aquella persona que le apasiona la matemática, física, química, biología, educación e ingeniería, le recomiendo la etiqueta de#stem-espanol, es una comunidad que valora el contenido intelectual y académico de calidad, conservando siempre la originalidad de las publicaciones, por lo que se recomienda a todos aquellos amigos de steemit que deseen publicar utilizando esta etiqueta a no cometer plagio."