El documento describe la perforación direccional, que implica desviar intencionalmente un pozo de su trayectoria natural mediante el uso de herramientas especiales. Explica los tipos de pozos direccionales, las herramientas utilizadas como cuñas, motores de fondo y equipos de medición, y los beneficios de perforar pozos horizontales para maximizar la producción.

1. Perforación
Direccional
Presenta:
Jessenia Villalobos
Sección: SAIA
Republica Bolivariana de Venezuela
Instituto Universitario Politécnico Santiago Mariño
IUPSM-Maracaibo
Escuela de Ingeniería de Petróleo
Asignatura: Perforación I
Maracaibo, Julio del 2016
Profesor:
Ing. Deisy Diaz

2. Perforación Direccional
La perforación direccional se define
como la desviación intencional de un pozo
con respecto del trayecto que adoptaría
naturalmente. Esta desviación se logra a
través del uso de cuñas, configuraciones
de arreglos de fondo de pozo (BHA),
instrumentos para medir el trayecto del
pozo a la superficie, motores de fondo, y
componentes BHA y barrenas de
perforación especiales, incluidos los
sistemas rotativos direccionales, y las
barrenas de perforación. El perforador de
pozos también explota los parámetros de
perforación, tales como el peso de la
barrena y la velocidad rotativa, para desviar
la barrena lejos del eje del pozo existente.
En algunos casos, tales como en la
perforación de formaciones de inclinación
pronunciada o cuando existe una
desviación impredecible en las operaciones
de perforación convencionales, puede
emplearse técnicas de perforación
direccional para asegurar que el pozo se
perfore verticalmente. Si bien este objetivo
puede lograrse con muchas técnicas, el
concepto en general es simple: direccionar
la barrena de perforación en la dirección en
la que se quiere perforar.

3. El perforador de pozos también
explota los parámetros de
perforación, tales como el peso de
la barrena y la velocidad rotativa,
para desviar la barrena lejos del
eje del pozo existente. En algunos
casos, tales como en la
perforación de formaciones de
inclinación pronunciada o cuando
existe una desviación
impredecible en las operaciones
de perforación convencionales,
puede emplearse técnicas de
perforación direccional para
asegurar que el pozo se perfore
verticalmente. Si bien este objetivo
puede lograrse con muchas
técnicas, el concepto en general
es simple: direccionar la barrena
de perforación en la dirección en
la que se quiere perforar.
Justificación de la
Perforación Direccional

4. Tipo I.
El pozo se planea de modo
que la desviación inicial se
obtenga a poca profundidad.
El ángulo de inclinación se
mantiene constante hasta
llegar al objetivo. Esta
configuración se usa
principalmente para pozos
de profundidad moderada,
en regiones en las que la
producción está en un solo
intervalo y en las que no se
requieren sartas intermedias
de revestimiento. Se usa
también para perforar pozos
más profundos en los que se
requiere mucho
desplazamiento lateral.
Tipos de Pozos
Direccionales

5. Tipo II.
Es el pozo de configuración
en “S”. La desviación se inicia
también cerca de la superficie.
La inclinación se mantiene, lo
mismo que en el Tipo I. hasta
que se logra casi todo el
desplazamiento lateral.
Seguidamente se reduce el
ángulo de desviación hasta
volver el pozo a la vertical
para llevar al objetivo. Esta
configuración, que puede traer
consigo algunos problemas,
se usa principalmente para
perforar pozos con intervalos
productores múltiples, o en los
que hay limitaciones
impuestas por el tamaño y la
localización del objetivo.
Tipos de Pozos
Direccionales

6. Tipo III.
La desviación se comienza
bien debajo de la superficie
y el ángulo promedio de
inclinación se mantiene
hasta llegar al objetivo. Esta
configuración es
especialmente apropiada
para situaciones tales como
las de perforación de fallas o
de domos salinos, o en
cualquier situación en las
que se requiera reperforar o
reubicar la sección inferior
del pozo.
Tipos de Pozos
Direccionales

7. Tipo Horizontal,
Multilateral, y de Alcance
extendido.
La productividad de los
pozos horizontales llega a
ser mayor que la de uno
vertical. Comunican una
mayor área de la formación
productora, atraviesan
fracturas naturales, reducen
las caídas de presión y
retrasan los avances de los
contactos agua-petróleo o
gas-petróleo.
Tipos de Pozos
Direccionales

8. Herramientas de la
Perforación
direccional
Herramientas deflectoras:
Son las encargadas de dirigir el hoyo
en la dirección predeterminada,
dentro de las cuales tenemos:
− Mecha: constituye la herramienta
básica del proceso de perforación, ya
que permite cortar y penetrar las
formaciones. En perforación
direccional suelen utilizarse mechas
de tamaño convencional con uno o
dos chorros de mayor diámetro que
el tercero, o dos chorros ciegos y uno
especial, a través del cual sale el
fluido de perforación a altas
velocidades y la fuerza hidráulica
generada erosiona una cavidad en la
formación, lo que permite a la mecha
dirigirse en esta dirección. Este
método se utiliza normalmente en
formaciones blandas.
−Cucharas Deflectoras
(“Whipstocks”): son piezas de acero
en forma de cuchara con una punta
cincelada colocada en el hoyo para
iniciar la desviación del hoyo

9. Herramientas de la
Perforación
direccional
Herramientas deflectoras:
- Motores de Fondo: tienen la
particularidad de eliminar la rotación de
la tubería, mediante una fuerza de
torsión en el fondo, impulsada por el
lodo de perforación. Pueden ser:
a) Tipo Turbina: es una unidad axial
multietapa que demuestra ser muy
eficiente y confiable, especialmente en
formaciones duras.
b) De Desplazamiento Positivo: consta
de un motor helicoidal de dos etapas,
válvula de descarga, conjunto de bielas,
conjuntos de cojinetes y ejes.

10. Herramientas de la
Perforación
direccional
Herramientas de Medición:
Cuando se está perforando un pozo
direccional, se deben tener los equipos de
medición para determinar precisamente la
dirección e inclinación del pozo. Estos
equipos o instrumentos sirven para
localizar posibles “patas de perro” o
excesivas curvaturas.
Las herramientas de medición son los
equipos disponibles para conocer la
inclinación y dirección del pozo en el
subsuelo. Las más usadas son:
−Péndulo invertido o Totco: es uno de los
más elementales y sencillos instrumentos
con los que se puede detectar la
desviación.
−Toma sencilla o “Single Shot” y tomas
múltiples o “Multishot”: son métodos
magnéticos que requieren el uso de una
barra no magnética (monel) y ofrecen la
información simultánea del rumbo e
inclinación del pozo. La información es
obtenida después que la sección es
perforada y arroja lecturas según la
calibración de un cronómetro.

11. Motores de Fondo
Los motores de fondo constituyen el
último desarrollo en herramientas
desviadoras. Son operados
hidráulicamente por medio del lodo de
perforación bombeado desde la superficie
a través de la tubería de perforación.
Pueden utilizarse para perforar tanto
pozos verticales como direccionales.
Entre las principales ventajas
proporcionadas por el empleo de los
motores de fondo podemos mencionar las
siguientes:
 Proporcionan un mejor control de la
desviación.
 Posibilidad de desviar en cualquier
punto de la trayectoria de un pozo.
 Ayudan a reducir la fatiga de la tubería
de perforación.
 Pueden proporcionar mayor velocidad
de rotación en la barrena.
 Generan arcos de curvatura suaves
durante la perforación.
 Se pueden obtener mejores ritmos de
penetración.

12. Pozos Horizontales
Son pozos perforados horizontalmente
o paralelos a los planos de
estratificación de un yacimiento con la
finalidad de tener mayor área de
producción. También se denominan
pozos horizontales aquellos con un
ángulo de inclinación no menor de 86º
respecto a la vertical. La longitud de la
sección horizontal depende de la
extensión del yacimiento y del área a
drenar en el mismo. Según el radio de
curvatura, existen cuatro tipos de
pozos horizontales básicos, cada uno
de los cuales poseen una técnica que
va en función directa con la tasa de
incremento de ángulo y del
desplazamiento horizontal.
Adicionalmente, se requiere un
ensamblaje especial de la sarta de
perforación para poder obtener los
grados de inclinación máximo hasta el
objetivo.