Conceptos de Ingeniería de Perforación

1. Ingeniería de Perforación Conceptos
Generales
Ing. José Alberto Gutierrez Contreras

2. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
POZO:
• Un pozo es un orificio o túnel vertical
perforado en la tierra, hasta una
profundidad suficiente para alcanzar
un objetivo predeterminado,
normalmente una reserva de agua
subterránea (originalmente) del nivel
freático.
• Para la industria Petrolera;
Generalmente es de forma cilíndrica,
se suele tomar la precaución de
asegurar sus paredes con piedra,
cemento o madera para evitar su
derrumbe.

3. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
Pozo petrolífero o pozo petrolero
• Un pozo petrolífero refiere a cualquier
perforación del suelo diseñada con el
objeto de hallar y extraer hidrocarburos
• Según su objetivo o función, los pozos se
pueden clasificar de varias formas.
Objetivo de perforar un pozo
• Crear un medio para mover los
hidrocarburos desde su posición original
en el yacimiento hasta los lugares de
recolección, venta o entrega, que
permita la explotación racional en forma
segura y al menor costo posible.

4. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
Yacimiento
• En geología, es una formación en la que está presente una concentración estadísticamente anómala de
minerales (depósitos minerales) presentes en la corteza terrestre o litosfera.
• La mayoría de los elementos químicos naturales, incluso los menos abundantes, se encuentran en la
corteza en cantidades considerables. Sin embargo, para que sean extraíbles se necesitan
concentraciones que sólo aparecen de manera excepcional, además de unas adecuadas condiciones de
accesibilidad. Algunos procesos geológicos internos y externos pueden producir localmente
concentraciones económicas de materiales como menas explotables de metales, carbón o
hidrocarburos.

5. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
Estrato
• En Geología se llama estrato a cada una
de las capas en que se presentan
divididos los sedimentos, las rocas
sedimentarias y las rocas metamórficas
que derivan de ellas, cuando esas capas
se deben al proceso de sedimentación.
• Hay que tener en cuenta que otros
fenómenos geológicos distintos pueden
dar origen a capas, que entonces no se
llamarán estratos.

6. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
Trampa
• Una trampa petrolífera o trampa de
petróleo es una estructura geológica
que hace posible la acumulación y
concentración del petróleo,
manteniéndolo atrapado y sin
posibilidad de escapar de los poros
de una roca permeable subterránea.
• El petróleo así acumulado
constituye un yacimiento petrolífero
y la roca cuyos poros lo contienen se
denomina roca almacén

7. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
• Trampas Estructurales
Una trampa estructural es aquella en la que el límite
superior se ha vuelto cóncavo, visto desde abajo, por
alguna deformación local, como ser plegamiento o
fallamiento, o ambos, de la roca del yacimiento.
– Anticlinal: Yacimiento formado en un plegamiento de las
capas superiores de las rocas similar a un arco en forma
de domo. Los anticlinales son excelentes para
perforación puesto que el crudo en los depósitos se
elevará en forma natural al punto más alto de la
estructura, en virtud de que tiene una gravedad
específica menor que la del agua.
– Fallas: es una discontinuidad que se forma en las rocas
superficiales de la Tierra (hasta unos 200 km de
profundidad) por fractura, cuando las fuerzas tectónicas
superan la resistencia de las rocas. La zona de ruptura
tiene una superficie generalmente bien definida
denominada plano de falla y su formación va
acompañada de un deslizamiento de las rocas tangencial
a este plano.

8. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
Trampas Estratigráficas
• Una trampa estratigráfica es aqu|ella en la que el principal elemento
conformador de la trampa es alguna variación en la estratigrafía, en la
litología o en ambas de la roca yacimiento, como ser cambio de fases,
variaciones locales en la porosidad y en la permeabilidad.
• Es probable que el flujo del agua abajo a través de la permeabilidad
restringida que forma la barrera estratigráfica al movimiento buzamiento
arriba del petróleo sea un elemento importante en el entrampamiento del
petróleo en muchas trampas estratigráficas.

9. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
Trampas Combinadas.
• Entre ambos forma de una gradación
continua, se encuentran trampas en
las que se da casi cualquier
combinación imaginable de estructura
y estratigrafía.
• Pero cuando se llega al terreno la
trampa estratigráfica y la estructural
resulta sumamente difícil decidir
• Por tanto, las trampas en las cuales, la
importancia relativa de ambos
factores, no existe un factor
predominante entre los estructural y
estratigráfico, se denominan
intermedias o Trampas Combinadas.

10. JAGC
JAGC
Definiciones Previas
Columna Estratigráfica
• Una columna estratigráfica es una herramienta de
estudio de la geología, que consiste en establecer
cómo es la estructura vertical de las capas de rocas en
un punto determinado, con una escala desde unos
pocos centímetros de profundidad, hasta de incluso
kilómetros.
• Cuando se desea determinar dicha estructura se suele
recurrir a dos procedimientos: o bien se aprovecha un
corte vertical en el terreno que deja ver las capas
(como por ejemplo, un acantilado, un plano de falla, o
incluso la acción del hombre, como pueda ser una
cantera, una mina, o incluso el desmonte producido
para permitir el paso de una carretera), o bien se
realiza una perforación del suelo con la adquisición de
núcleos (un núcleo es un cilindro de roca de pocos
centímetros de grosor que se extrae del suelo
mediante la perforación con un tubo hueco).

11. JAGC
Definiciones Previas
Porosidad
• El espacio poroso de la roca que puede
contener fluidos.
– Porosidad primaria Tal como el espacio
existente entre los granos que no fueron
completamente compactados
– Porosidad Secundaria: La que puede
desarrollarse a través de la alteración de
las rocas, la porosidad puede generarse a
través del desarrollo de fracturas, en cuyo
caso se denomina porosidad de fractura.
– La porosidad efectiva es el volumen de
poros interconectados, presentes en una
roca, que contribuye al flujo de fluidos en
un yacimiento.

12. JAGC
Definiciones Previas
Permeabilidad:
• La capacidad, o medición de la capacidad de
una roca, para transmitir fluidos, medida
normalmente en darcies o milidarcies.
• El término fue definido básicamente por Henry
Darcy, quien demostró que la matemática
común de la transferencia del calor podía ser
modificada para describir correctamente el
flujo de fluidos en medios porosos.
• Las formaciones que transmiten los fluidos
fácilmente, tales como las areniscas, se
describen como permeables y tienden a tener
muchos poros grandes y bien conectados.

13. JAGC
JAGC
Clasificación de Pozos por Configuración
Pozos Verticales
• La profundidad a documentar de los pozos tanto
terrestres como marinos, deberá ser la profundidad
desarrollada en metros bajo mesa rotaria (mbmr). El
ángulo de inclinación para este tipo de pozos deberá
ser de 0 a 5 grados con respecto a la vertical.
Pozos Direccionales
• Los ángulos de inclinación para este tipo de pozos
deberán ser de 6 a 29 grados (bajo), de 30 a 59 grados
(medio) y de 60 a 79 grados (alto) con respecto a la
vertical.
Pozos Horizontales
• El ángulo de inclinación para este tipo de pozos deberá
ser mayor a los 80 grados con respecto a la vertical con
la finalidad de incrementar la productividad del pozo.

14. JAGC
JAGC
Clasificación de Pozos por Configuración
Perfiles Direccionales.
• Existen principalmente tres tipos de perfiles
direccionales para la perforación de pozos:
– Tipo J: Este tipo de pozos están constituidos por
tres secciones, una vertical (inclinación = 0°),
seguida de la construcción de la curva y
finalmente una sección tangencial hasta la
profundidad total.
– Tipo S: Este perfil es muy similar al tipo J, pero
adicionalmente contiene una sección más
posterior a la tangente, en la cual el ángulo se
deja caer para terminar de manera vertical.
– Pozos Multilaterales Este tipo de pozos consta
de un agujero vertical con uno ó varios ramales
hacia uno o varios objetivos con la finalidad de
incrementar la productividad del pozo.
– Para las localizaciones exploratorias a perforar
los pozos deberán ser verticales o direccionales.
Y para las localizaciones de desarrollo a perforar
no existe restricción alguna para seleccionar el
tipo de pozo.

15. JAGC
JAGC
Clasificación de Pozos Por Proceso de Explotación
Pozo Exploratorio
• Serán aquellos pozos que se perforen en áreas de las cuales se tiene poco conocimiento de sus
características geológicas en el subsuelo y su principal objetivo será obtener información
relacionada con: el espesor de la columna sedimentaria, secuencia estratigráfica, características
litológicas y petrofísicas, posibles rocas generadoras, almacenadoras y trampas-sello, los fluidos
contenidos en ellas, velocidades sísmicas, cambios de facies, correlaciones con reflectores
sismológicos, etc. Este tipo de pozos no comprometen reservas.
Pozo de desarrollo
• Serán aquellos pozos que se perforen dentro de los límites de un yacimiento conocido y tienen
como objetivo la explotación del horizonte productor. Cuentan como pozos perforados y
terminados. Se contabilizan como productores para el porcentaje de éxito.
Pozo de delimitación del yacimiento
• Serán aquellos pozos que se perforen con objeto de definir los límites horizontales y verticales de
un yacimiento. Su ubicación se definirá en función de las condiciones geológicas de
entrampamiento y de los límites conocidos del yacimiento más cercano. Este tipo de pozos deberá
marcar la diferencia y contar con probabilidades geológicas altas.

16. JAGC
JAGC
Clasificación de Pozos
Descuerdo a su Profundidad
• Somero (1 500 FT ó 457 m)
• Profundo (1 500 – 20 000 FT ó 457 – 6069 m)
• Ultra profundo (> 20 000 FT ó >6069 m)
Por Ubicación
• Terrestre
• Lacustre
• Marino

17. JAGC
JAGC
Ciclo de Vida de un Pozo
Ubicación y Estudio
Acondicionamiento
de la Localización
Perforación y
terminación
Producción
Toma de
Información
Manto. Prev y
Correc.
Acondicionamiento
Taponamiento