La mayoría de las personas puede suponer que al perforar en busca de agua, petróleo, gas natural u otros objetos del subsuelo, estos, se dirigen verticalmente hacia abajo del subsuelo. Sin embargo, este método tradicional de perforación ha sido perfeccionado y reemplazado prácticamente en su totalidad. Actualmente, taladrar un pozo supone un gran reto, ya que debido a la geometría compleja que incluye construcciones, giros y tangentes, son necesarias maniobras complejas a la hora de perforar un pozo. El pozo puede ser orientado geométricamente según convenga. La dirección geométrica, implica ajustar la posición del pozo en función de un plan preestablecido y luego utilizar mediciones complejas y estudios geológicos para mantenerse en el plan de perforación. En cambio, la dirección geológica implica orientar el pozo basándose en las propiedades de la litología que se está perforando para «encontrar» la roca de la arena correcta.
Un matiz importante, que hay que tener en cuenta a la hora de perforar, es que la perforación direccional u horizontal no siempre es aparentemente beneficiosa, pero si totalmente necesaria debido a que nos permite:
- Depósitos inalcanzables: A veces se puede considerar obligatorio sortear los obstáculos mediante el uso de perforación direccional u horizontal. Podría haber una variedad de barreras que impiden el acceso como formaciones rocosas difíciles, líneas de servicios bajo la superficie o ecosistemas sensibles. Esto, permite a las compañías petroleras separarse de estos obstáculos o peligros para que sea una opción más sensata, práctica o ecológica.
- Mayor eficiencia operativa: Tener la capacidad de acceder y drenar partes más grandes del depósito desde una sola plataforma es una gran ventaja de la perforación direccional. Esto disminuye las perturbaciones de la superficie y también ahorra dinero y tiempo con la reducción de las configuraciones de las almohadillas de pozos. Las cabezas de pozo agrupadas también permiten menos movimientos de la plataforma, lo que a su vez ahorra más tiempo y dinero.
- Aumento de la producción de yacimientos: La perforación direccional u horizontal puede exponer el pozo a la cantidad máxima del yacimiento o permitir que el pozo atraviese la mayor cantidad de fracturas para aumentar la producción.
- Alivia la presión: la perforación direccional puede ayudar a aliviar la presión de los pozos fuera de control. La presión se puede aliviar desde un pozo tocando el mismo pozo en un ángulo con otro pozo. Estos pozos de alivio se perforan a una distancia segura del reventón, pero se cruzan para interceptar el pozo problemático.
La perforación direccional puede costar hasta un 300% más que la perforación vertical, pero los aumentos potenciales en la eficiencia junto con un menor costo de producción hacen que esta técnica de perforación sea más viable desde el punto de vista financiero.
Tipos de perforación direccional
Cuando se habla de perforación direccional, comúnmente se asume que se está refiriendo a la perforación horizontal de pozos, que es un método de desviación del pozo hasta que está en, o cerca de un ángulo de 90 ° desde la vertical para perforar hacia los lados y a lo largo una capa específica de roca. Hay algunos otros métodos de perforación direccional que se analizarán a continuación.
- Perforación horizontal: La trayectoria de un pozo comienza verticalmente y luego se dirige horizontalmente a una profundidad de miles de pies. Esto permite un mayor contacto entre el pozo y el depósito para aumentar la productividad. También proporciona acceso a depósitos que son demasiado delgados para poder acceder mediante perforación vertical.
- Perforación multilateral: Un pozo único crea un tronco y luego se derivan muchas ramas, lo que aumenta la producción de un único sitio de perforación. Esta técnica de perforación aumenta el área de contacto y permite que muchas ramas produzcan desde el mismo pozo. Estos pueden ser horizontales, curvados ligeramente a un lado, o girados para formar un pozo de tipo J. La perforación multilateral puede ocurrir en pozos de petróleo y gas nuevos o existentes y típicamente incluye dos laterales. El principal beneficio al utilizar este enfoque de perforación, es mayor eficiencia y costo reducido de aprovechar múltiples ubicaciones de yacimientos desde un único punto.
- Perforación de pozos de alcance extendido (ERD): Mobil Oil Company utilizó por primera vez este término a comienzos de la década de 1980 para la perforación de pozos direccionales en los que el alcance horizontal (HR) perforado, logrado en la profundidad total (TD), excedía la profundidad vertical verdadera (TVD) en un factor mayor o igual que dos. La perforación de alcance extendido (ERD), resulta especialmente desafiante para la perforación direccional y requiere un proceso de planeación especial para construir el pozo. Desde el acuñamiento del término, el ámbito de la perforación de alcance extendido se amplió y la definición, que ahora es más flexible, incluye a los pozos profundos con relaciones distancia horizontal-profundidad, o H:V, inferiores a dos. La base de datos de pozos ERD de la industria de perforación clasifica los pozos, con creciente complejidad de construcción, en pozos de alcance corto, intermedio, extendido y ultra-extendido. La complejidad de la construcción depende de muchos factores, entre los que se encuentra la profundidad del agua (para los pozos marinos), la capacidad del equipo de perforación, las restricciones geológicas y la TVD. Por ejemplo, un pozo vertical con una TVD de más de 7 620 m [25 000 pies] es considerado un pozo de alcance extendido. Además, dependiendo de las condiciones, la perforación de un pozo en aguas profundas o a través de estructuras salinas puede clasificarse como ERD aunque la extensión horizontal del pozo no sea más que el doble de su TVD.
- Perforación con Coiled Tubing (CTD): La tubería flexible se refiere a un tipo específico de tubería de metal larga, continua y de diámetro pequeño enrollada en un carrete gigante (la bobina) que puede usarse como un conjunto de perforación para volver a introducir y extender un orificio previamente perforado. Perforar en una dirección diferente, o realizar trabajos de recuperación para que el pozo vuelva a fluir de manera eficiente nuevamente, aunque la perforación con un tubo flexible pequeño tiene sus propios desafíos, particularmente cuando se trata de control direccional, se puede hacer de forma relativamente económica y rápida.
- ThroughTubing Rotary Drilling: Esta es una forma costosa de crear un desvío más corto de un pozo existente. Esto se puede hacer después de que un pozo ya se haya construido y utilizado, pero requiere llegar a otras partes del reservorio para aumentar la producción. Este es un excelente método para revitalizar yacimientos antiguos que se taladraron previamente utilizando orificios verticales que también podrían beneficiarse de la exposición horizontal del yacimiento. Se corta un orificio en la tubería de acero que recubre el pozo y luego se coloca un látigo de acero en su lugar y se utiliza para empujar el conjunto de perforación hacia los lados del costado del pozo. Esta técnica, también se utiliza para explorar capas profundas de roca debajo del depósito objetivo, antes de desensamblarla y usar el mismo pozo para acceder al objetivo principal.
