Explica el objetivo de la prospección y los fundamentos de la sísmica para lograr este objetivo
El objetivo de la Prospección es hallar nuevas acumulaciones de petróleo mediante distintos estudios geológicos y geofísicos del terreno y subsuelo. La energía sísmica se genera mediante un impacto controlado en superficie que va propagándose en forma de onda elástica a través de las distintas capas del subsuelo, algo de la energía se refleja y permanece en el mismo medio que la incidente y el resto se trasmite a otro medio con un cambio de dirección de propagación por interfase. Las ondas se refractan al haber un cambio de propiedades físicas de la roca. Se combina la densidad de la roca y la velocidad del sonido y se reflejan y refractan cuando hay un cambio de impedancia acústica. El producto final es una “imagen” del subsuelo. La adquisición de líneas sísmicas puede realizarse con un grillado 2D o 3D. Con ello, se identifican estructuras con pliegues y fallas, además de poderse reconstruir la distribución de capas.
El objetivo de la perforación es obtener un pozo para la extracción del petróleo. Responde:¿Cuál es la función del trépano? ¿Cómo funciona la columna de perforación? ¿Cómo se sostiene el trépano? ¿Todos los trépanos son iguales?
La función del trépano es perforar o “cortar” las distintas y complejas formaciones de terreno que se interponen entre la superficie y los hidrocarburos (arenas, arcillas, yesos, calizas, basaltos). La columna de perforación consiste en una serie de trozos tubulares, interconectados entre sí mediante uniones roscadas. Este conjunto, además de trasmitir rotación en sentido horario al trépano, ubicado en el extremo inferior de la columna, permite la circulación del lodo de perforación por su interior. El movimiento rotatorio que trasmite al trépano es debido a la mesa rotativa que mueve al vástago y este, por lo tanto, al resto de la columna de perforación. No todos los trépanos son iguales. Existen los trépanos de conos y los de arrastre o compactos.
Trépanos de conos
Son hoy en su gran mayoría triconos y a su vez pueden ser: Con dientes de acero maquinados: los dientes están tallados en el mismo cono.De insertos: los dientes son piezas de carburo de tungsteno moldeadas a alta presión y temperatura que se encuentran colocados a presión en el cuerpo del cono.Los trépanos tricono tienen, como su nombre lo indica, tres conos que giran libremente sobre sus ejes montados con cojinetes de rodillos, bolillas o fricción, de muy alta resistencia y lubricados adecuadamente.
Trépanos de arrastre o compactos
Estos tipos de trépanos pueden ser: Con cortadores de diamantes artificiales (PDC): los trépanos de diamantes artificiales o PDC (Polycristallyne Diamond Compact), tienen cortadores que van montados sobre un soporte de carburo de tungsteno, el cual se implanta directamente sobre una matriz compacta de acero o carburo de tungsteno. Puesto que el diamante sintético puede moldearse en el tamaño y forma que se requiera, pueden fabricarse en diferentes formatos adaptables a las distintas formaciones que se necesite perforar.
Impregnados con diamantes naturales: no son de uso muy común, pero cubren en general las posibilidades de perforación en algunas zonas especialmente duras y abrasivas. Al igual que los PDC, tienen la ventaja de no tener piezas móviles, pero su costo es elevado. En estos trépanos, los diamantes (de tipo industrial) están implantados directamente sobre la matriz del trépano. Este tipo de cortador es de uso general en las coronas saca testigos. Los trépanos compactos no incluyen elementos móviles y esta es una ventaja sobre los triconos, ya que no existe peligro de que se pueda quedar perdida en el pozo alguna de las piezas móviles.
¿Por qué es necesario el uso de los lodos de perforación? Justifica
Es necesario el uso de los lodos de perforación ya que estos limpian el fondo del pozo y acarrean los recortes de terreno que corta el trépano hasta la superficie, refrigeran y lubrican el trépano y toda la columna de perforación, mantienen las paredes del pozo estables hasta que se coloque la cañería y proveen una columna hidrostática capaz de ejercer sobre las formaciones del subsuelo una presión suficiente que impida la entrada al pozo de los fluidos de formación. Son necesarias todas estas funciones para poder perforar sin problemas, ya que si no refrigeraría y lubrique la columna de perforación, por ejemplo, se desgastaría el material rápidamente de los tubulares que la conforman. Además, el lodo debe tener propiedades que impidan el daño a las formaciones productivas, que no dificulten su posterior evaluación y que no se produzca corrosión en la columna perforadora.Para cumplir la función primaria de limpiar el pozo, el lodo debe tener ciertas condiciones que le permitan tener capacidad portante mientras fluye en el pozo, es decir, poder transportar los trozos de terreno que va cortando el trépano. Esto se consigue con viscosidad adecuada y también con una velocidad ascensional suficiente en el espacio anular entre la columna perforadora y las paredes del pozo. El agua pura puede limpiar adecuadamente si se le imprime suficiente velocidad; sin embargo, si por algún motivo se paralizara la circulación, en el caso de utilizar agua pura, los detritos decantarían y podrían ocasionar trastornos, como acumularse sobre el trépano o la columna perforadora que los aprisionaría. Para evitarlo, el lodo debe tener capacidad de desarrollar en condiciones estáticas, fuerzas internas suficientes como para retener los recortes de terreno en suspensión, es decir, asumir características de gel. Para ello se agregan sólidos especiales con los que se obtendrán estas propiedades.
Luego del perforado se entuba (casing) y cementa ¿Con qué finalidad?
El entubamiento tiene como finalidad ser un caño guía el casing, teniendo un diámetro interior mayor al del trepano a emplear en la siguiente etapa, y se lo asegura mediante el desplazamiento de una lechada de cemento que se bombea por dentro de la tubería hasta que la misma desborda y cubre el espacio entre el caño guía y las paredes del pozo.La cementación va después de la entubación, en el espacio anular entre la tubería y la pared del pozo. Con el fin de sellarlo hidráulicamente y evitar la migración de fluidos en ese espacio o hacia la superficie.
¿Qué tipo de cañerías son los tubing? ¿Qué función cumple el boca de pozo?
El tubing es un tipo de cañería usada en la producción de un pozo, es la misma para la surgente artificial como natural, se baja dentro del mismo cada 9,45m unidos por rosca y cupla de 1,66-4,5pulg según el volumen requerido y si lo permite la cañería de entubación casing. Por medio de esta se va a producir el pozo.El boca de pozo está en la extremidad superior del pozo en superficie, se llama árbol de navidad en la surgente natural, consiste en un colgador de cañerías y el puente de producción, el colgador debe poder soportar al tubing. Los fluidos producidos por el pozo se envían a las baterías o estaciones colectoras por cañerías de 2-4mm de diámetro de conducción, recibiendo la producción de muchos sondeos.Sus funciones son: actuar como ancla de las válvulas BOP del pozo, alojar en forma concéntrica, mantener en tensión y aislada entre si todas las entubaciones que se realicen en el pozo con excepción de las cañerías perdidas (liners).