PROBLEMAS DURANTE LA PERFORACIÓN

1. PROBLEMAS DURANTE
LA PERFORACIÓN
ING. JOSÉ MURILLO RUIZ
7MO SEMESTRE
PERFORACIÓN PETROLERA III

2.  Desviación de la trayectoria del pozo: Puede ocurrir debido a la formación geológica o a
la falta de control en la dirección de la perforación.
 Colapso de la formación: La formación puede colapsar debido a la presión y a la falta de
estabilidad en la misma, lo que puede afectar la calidad del pozo y la seguridad de la
perforación.
 Filtraciones de fluidos: Pueden ocurrir debido a la falta de integridad en el revestimiento
del pozo, lo que puede contaminar el medio ambiente y poner en riesgo la seguridad de la
perforación.
 Problemas de circulación de fluidos: Pueden ocurrir debido a la obstrucción de las
tuberías o a la falta de presión adecuada, lo que puede afectar la eficiencia de la
perforación.
 Fallas en la maquinaria y equipos: Pueden ocurrir debido a la falta de mantenimiento o a
la obsolescencia de los equipos, lo que puede retrasar o detener la perforación.
Durante una perforación petrolera, existen varios problemas que pueden surgir,
algunos de los más comunes incluyen:
Estos son solo algunos de los problemas más comunes que pueden surgir durante una perforación petrolera.
Es importante tener en cuenta que la prevención y la solución de estos problemas son esenciales para
garantizar la eficiencia, la seguridad y la sostenibilidad de la perforación.

3.  Evaluación de la formación geológica: Se busca comprender la composición y estructura de la formación para
determinar su estabilidad y seleccionar la tecnología y los equipos adecuados para la perforación.
 Identificación de riesgos en el armado del BHA: Se busca identificar posibles riesgos asociados con la
perforación, desviaciones de la trayectoria del pozo o fallas en la maquinaria.
 Evaluación ambiental: Se busca evaluar las condiciones ambientales alrededor del pozo, como la presencia de
acuíferos cercanos o la presencia de especies protegidas, para garantizar la protección al pozo y el cumplimiento
de las regulaciones ambientales.
 Selección de la ubicación del pozo: Se busca determinar la ubicación más adecuada para la perforación,
considerando factores como la accesibilidad, la presencia de obstáculos naturales y las restricciones
ambientales.
1.1. ANÁLISIS DEL ENTORNO DEL POZO
El análisis del entorno del pozo es un proceso crucial en la perforación petrolera que permite
evaluar y comprender la formación geológica y las condiciones ambientales alrededor del pozo.
Algunos de los objetivos principales de este análisis incluyen:
Para realizar el análisis del entorno del pozo, se utilizan diversas técnicas y herramientas, como la sísmica, la
interpretación de datos geológicos, la evaluación de riesgos y la modelación ambiental.
Es importante destacar que el análisis del entorno del pozo es un proceso continuo que se realiza a lo largo de
todo el ciclo de vida del pozo, desde la planificación hasta la abandono, para garantizar la eficiencia, la
seguridad y la sostenibilidad de la perforación.

4. 1.1.1. Características de las formaciones
Permeabilidad
Permeabilidad es la capacidad de un material para permitir que un
fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se dice que un
material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad
apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad
de fluido es despreciable.
Resistencia a la compresividad
La compresibilidad es una propiedad de la materia a la cual hace que
todos los cuerpos disminuyan el volumen al someterlos a una presión
o compresión determinada, manteniendo constantes otros parámetros.

5. Porosidad
 El porcentaje de volumen de poros o espacio poroso, o el volumen de roca que puede contener fluidos.
Dureza
 La Dureza es una propiedad física de los materiales que consiste básicamente en la firme unión de las moléculas que
la conforman, impidiendo así que cualquier otro objeto o sustancia lo parta, lo penetre, o lo comprometa.
Presión de sobrecarga
 El esfuerzo resultante del peso de materiales sobrepuestos (sobrecarga). También llamado esfuerzo de sobrecarga y
presión litostática.
Tendencia al embolamiento
 El embolamiento ocurre cuando solidos de perforación se apelmazan y se pegan a las superficies metálicas de la
barrena y de la tubería. Este generalmente ocurre cuando se perforan arcillas (reactivas).
Temperatura
 La temperatura de fondo de pozo medida o calculada en un punto de interés. La BHT, sin referencia a las condiciones
estáticas o de circulación.

6. 1.1.2. Ensamblaje de fondo (BHA)
 Desgaste prematuro de los componentes: El desgaste prematuro de los componentes
del ensamblaje de fondo, como los bits o las barras de perforación, puede disminuir la
eficiencia de la perforación y aumentar los costos.
 Desviaciones de la trayectoria del pozo: Las desviaciones de la trayectoria del pozo
pueden ocurrir cuando el ensamblaje de fondo no está bien equilibrado o cuando los
componentes están desgastados. Esto puede aumentar los riesgos de filtraciones de
fluidos o fallas en la maquinaria.
 Fallas mecánicas: Las fallas mecánicas en el ensamblaje de fondo, como roturas de
barras de perforación o de otros componentes, pueden interrumpir la perforación y
aumentar los costos.
 Dificultades en la recuperación del ensamblaje de fondo: La recuperación del
ensamblaje de fondo puede ser difícil en caso de fallas mecánicas o cuando el
ensamblaje está atascado en la formación geológica.
Algunos de los problemas más comunes que pueden surgir durante la perforación con el ensamblaje de
fondo son los siguientes:
Es importante señalar que estos problemas pueden ser prevenidos o mitigados con una adecuada planificación y diseño del
ensamblaje de fondo, así como con una monitorización continua durante la perforación para detectar y corregir cualquier
problema a tiempo.

7. 1.2. ESTABILIDAD DE HUECO
La estabilidad es un factor importante, ya que a mayor estabilidad mayor será el control direccional
del pozo. Hay una relación entre la densidad del lodo y estabilidad. En los pozos verticales es más
fácil acarrear sólidos debido a las bajas tasas a que éstos se producen en el espacio anular, la
concentración es menor y las partículas son más pequeñas.
Las cargas laterales en un pozo vertical se distribuyen uniformemente formando paredes lisas, sin
cavidades. Las experiencias han demostrado que a mayores profundidades e inclinaciones la
estabilidad disminuye. Esto puede ser producto de:

8. Formaciones sensibles al agua
 Es importante analizar la química de las arcillas hidratables en
formaciones lutíticas, ya que influyen mucho al reaccionar
con el filtrado, hincándose y luego derrumbándose.
 La cantidad de arcilla me indica las propiedades mecánicas de
la roca. El tipo de lodo utilizado para prever este problemas es
el base aceite ó también en base agua con aditivos.
 Se debe mantener una densidad suficiente para mantener la
estabilidad del hueco y poder controlar presiones que se
presenten, pero esta densidad no debe causar el
fracturamiento de las formaciones.

9. Formaciones Fracturadas
 Las formaciones plásticas (lutitas) sometidas a esfuerzos
estructurales y que son atravesadas, liberarán fuerzas acumuladas
como “esfuerzo residual” causando problemas de estabilidad.

10. Limpieza del hueco
El factor, si no el más importante, es él de limpieza de hueco, sobre todo en la parte inclinada, aún más crítico entre 45° y 60°
donde los recortes se desplazan abajo de la sarta y hacia abajo del pozo; tan pronto se interrumpe la circulación causando un
torque, arrastre y aprisionamiento. Esto ocurre cuando se corre registro y se baja el casing, para esto se debe tener un valor
suficiente de punto cedente.
“Para esto el fluido debe tener la capacidad de acarrear sólidos para que no se produzca empacamiento del anular, pérdida de
circulación y aprisionamiento de tubería.”
Esta capacidad de limpieza disminuye debido a que:
 La fuerza de levante vertical disminuye con la inclinación, la velocidad de asentamiento de los recortes aumenta con la
inclinación con la ayuda de la fuerza de gravedad, las velocidades anulares son insuficientes, demasiada cantidad de recorte
por las altas tasas de penetración, y diámetros grandes de hueco, la excentricidad entre la tubería y el hueco y por esto se
forma la llamada “cama de recortes”.
 Desde el punto de vista de limpieza del hueco los podemos dividir en tres maneras: menor a 45°, entre 45° y 60° y mayor a
60°.
 En pozos cerca a la vertical, la limpieza se hace en flujo laminar y ajustando el punto cedente, en los de ángulo elevado u
horizontales es diferente, aquí juega un papel importante el tipo de flujo, geles, viscosidades y densidades.

11. TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
 Explique que tipo de flujos y la razón Yp/Vp se utiliza para la
limpieza de los diferentes tipos de huecos: Para huecos de
inclinación menor a 45°, entre 45° y 60° y para mayores de 60°.

12. Lubricidad (torque y arrastre)
 Lo recomendado es utilizar lodos en base
aceite ya que éstos forman una retícula
lubricante entre la sarta y hueco
suficientemente alta para tener bajos
coeficientes de fricción.
El Torque y Arrastre es un problema muy serio en la perforación, se debe a la formación de la cama
de recortes por mala limpieza, inestabilidad de la formación, patas de perro, algún tipo de
aprisionamiento y lo más importante el contacto entre la sarta y el hueco produciendo fuerzas de
fricción, esto es más notorio en la parte inclinada.

13. Las pegaduras de tuberías más comunes en las operaciones de perforación, son:
1.3. PEGADURAS DE TUBERÍAS EN LA
PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
• Pegaduras con lodos, asentamiento, (precipitación) en el
espacio anular.
• Pegaduras en ojos de llaves.
• Pegaduras por presión diferencial.
• Pegaduras mecánicas en empacadores y sartas múltiples.
• Pegaduras en pozos con cavernas.

14. Las pegaduras con lodos, las causas que provocan este tipo de pegaduras son; por
precipitación de sólidos por ruptura de emulsión en lodos base aceite, en lodos base
agua por contaminación al rebajar cemento, yeso, domos salinos, aumentando la reología
de los lodos (alta viscosidad, tixotropía, la gelificación y la filtración).
Las pegaduras en ojo de llaves,
es causado cuando la tubería de
perforación rota contra la pared
del agujero en el mismo sitio,
creando un surco
Las pegaduras por presión diferencial, se
refiere a una condición de tubería pegada, que
ocurre cuando la sarta se pone en contacto con
una formación permeable expuesta en el agujero
y cuando la sarta se deja estática sin circulación
y rotación durante determinado tiempo. Esto
sucede porque la presión hidrostática de la
columna del lodo es mucho mayor que la presión
de formación.

15. Las pegaduras por fallas mecánicas, ocurren durante la introducción de un empacador
cuando se ancla a una profundidad no deseada, por tubería de revestimiento colapsada.
También recuperar el empacador si este está atrapado por sedimentos aportados por la
formación, otra causa de pegadura sucede al estar bajando aparejos de doble sarta.
Las pegaduras en pozos con cavernas, ocurren cuando se utilizan fluidos aireados la
mayoría de las veces estos fluidos provocan una inestabilidad en las paredes del agujero
provocando derrumbes y atrapamientos de la sarta.

16. 1.4. PERDIDAS DE CIRCULACIÓN
Este incidente se produce cuando el fluido de perforación (lodo), se desvía hacia la
formación por desbalance de presiones, debido a la existencia de zonas fracturadas
(naturales o inducidas), cavernosas, fisuradas o altamente permeables, no existiendo
el retorno del fluido a la superficie mientras se desarrollan las operaciones de
perforación.
En consecuencia, el hoyo se torna inestable, pudiendo ocasionar daños en el
acuífero (pozo de agua), o yacimiento (pozo de petróleo o gas), alterando sus
características, afectando negativamente su potencial de producción e
incrementando a su vez los costos operativos en el proyecto de forma significativa.
Las pérdidas de circulación se clasifican con base en la tasa de volumen de fluido
perdido en la formación y pueden dividirse en cuatro clases de pérdidas volumétricas:
filtración, pérdida parcial, pérdida severa y pérdida total.

18. CAUSAS DE LAS SURGENCIAS
 Para alguien que apenas se va adentro al mundo de la perforación de pozos de petróleo,
y probablemente no haya recibido un curso básico de control de pozos de pronto se
haga la siguiente pregunta:
¿Que origina las surgencias?
1.5. SURGENCIA Y SUABEO DURANTE LAS
MANIOBRAS DE SACADA Y BAJADA DE TUBERÍA

19. El factor de conversión 0.052 es un valor constante usado para trabajar con la densidad del lodo
en ppg y con una profundidad expresada en ft; para obtener los valores de presión hidrostática
expresadas en psi (pound/inch2).
De esta manera se obtiene la constante, comúnmente usada para los cálculos en el campo
petrolero. Generalmente se omiten sus unidades y se introducen las variables de densidad de
lodo y la altura o profundidad en las unidades de campo directamente (“ppg” y “ft”).

20. Ejercicios
1. Calcular la Presión Hidrostática en psi, usando el Peso o Densidad del lodo en libras
por galón (ppg) y la Profundidad Vertical Verdadera en pies.
Ejemplo:
MW = 11.0 ppg y TVD = 10000 ft
2. Calcular la Presión Hidrostática en psi, usando el Peso o Densidad del lodo en libras
por pie cúbico (lb/ft³) y la Profundidad Vertical Verdadera en pies.
Ejemplo:
MW = 85 lb/ft³ y TVD = 10000 ft
3. Calcular la Presión Hidrostática en psi, usando el Peso o Densidad del lodo en libras por galón (ppg)
y la Profundidad Vertical Verdadera en metros.
Ejemplo:
MW = 12.0 ppg y TVD = 3000 m

21. 4. Calcular la Presión Hidrostática en bar, usando el Peso o Densidad del lodo en
kilogramos por litro (kg/l) y la Profundidad Vertical Verdadera en metros.
Ejemplo:
MW = 1.38 kg/l y TVD = 3000 m
Ejemplo:
MW = 1438 kg/m³ y TVD = 3000 m
Ejemplo:
MW = 1.39 kg/l y TVD = 3000 m
5. Calcular la Presión Hidrostática en KPa, usando el Peso o Densidad del lodo en
kilogramos por metro cúbico (kg/m³) y la Profundidad Vertical Verdadera en metros.
6. Calcular la Presión Hidrostática en kg/cm², usando el Peso o Densidad del lodo en
kilogramos por litro (kg/l) y la Profundidad Vertical Verdadera en metros.

22. El volumen metálico o desplazamiento de la tubería en bbl/ft
cuando el tamaño de los diámetros están expresados en
pulgadas es:
¿Cuantos barriles tomará llenar el pozo, si se han extraído 15 tubos,
asumiendo que la longitud de cada tubería es de 31 pies, tomando en
consideración que el desplazamiento es de 0,00639 barriles por cada pie?

23. Pistoneo y comprensión:
el pistoneo y comprensión es un fenómeno que ocurre cuando sacamos tubos del pozo.
 El pistoneo ocurre cuando la tubería viaja ascensionalmente, en este caso es como cuando se
realiza una maniobra para sacar la columna del pozo, el fluido de perforación no llega a
deslizarse para abajo entre la tubería y la pared del pozo tan rápido como la tubería está siendo
extraída. Por tanto una reducción de presión es creada por debajo de la tubería permitiendo que
los fluidos de formación entren al pozo y ocupen este vació hasta que la falta de presión pare.
 Las presiones de comprensión también están presentes cuando se realizan maniobras de sacar
tubería de perforación del pozo, el fluido que está alrededor de la tubería debe salir del camino
moviéndose hacia arriba alrededor de la tubería y para arriba del pozo. Si la tubería se mueve
muy rápido, no todo el fluido puede salir del camino, pudiendo ocasionar esta situación un
aumento de presión, llevando a pérdidas de fluido y pérdida de columna hidrostática, en las
maniobras realizadas para sacar la tubería.
Tres cosas afectan a la comprensión y el pistoneo: el espacio entre tubería y pozo, las
propiedades del fluido de perforación y la velocidad del aumento de tubería.

24. INDICADORES DE LA SURGENCIA
El perforador en su cabina tiene un panel de lectores de parámetros donde puede observar si la tasa
de penetración aumenta repentinamente, si esto ocurre el perforador debe comunicar
inmediatamente al supervisor del taladro.
• Variaciones en la velocidad de perforación.
• Aumento del torque y/o arrastre.
• Aumento en el contenido de gas.