Logstica para la ubicacin de la perforacin aguas profundas.

Definicin de Aguas Profundas

El trmino "Aguas Profundas" se refiere a la Exploracin y Explotacin en yacimientos de hidrocarburos en regiones ubicadas en tirantes de agua mayores a 500 metros" (distancia entre la superficie y el lecho marino). Los equipos de buceo estn diseados para soportar tirantes de agua no mayores a 500 m, por lo que todas operaciones que se realizan en el fondo del mar despus de 500 m se efectan con ROVs. (Vehculos de Operacin Remota).

De tirantes de agua superiores a los 1,500 m, se considera aguas ultra-profundas.

En las aguas ms profundas, la perforacin se puede realizar solo desde una plataforma de perforacin semisumergible, barcos perforadores o plataformas de patas tensionadas, todos con sistema de posicionamiento dinmico.

La explotacin de hidrocarburos a nivel mundial, proveniente de zonas localizadas en tierra y costa fuera en aguas someras, en las cuales se tiene el dominio de la tecnologa requerida, se encuentra en etapa de declinacin, obligando a los pases y compaas operadoras a enfocar sus esfuerzos a la explotacin de campos petroleros localizados en sitios costa fuera con profundidades mayores a los 500.00 m., regiones que se denominan como Aguas Profundas, lo cual ha motivado precisamente a la generacin de tecnologa para resolver los retos inherentes a los problemas caractersticos de estos mbitos de explotacin.

Los problemas que se enfrentan en Aguas Profundas se refieren a condiciones de alta presin y alta temperatura, suelos de consistencia blanda, georiesgos de mayor complejidad, corrientes oceanogrficas severas y alta sensibilidad a factores ambientales. Los retos relacionados a dichos problemas que se enfrentan son el aseguramiento de flujo desde el pozo hasta las plataformas y sistemas de produccin, la caracterizacin de los peligros, la planeacin, diseo y ejecucin de los trabajos de perforacin y terminacin de los pozos, caracterizacin del comportamiento de los sistemas de produccin en las condiciones particulares de los mbitos de explotacin y la generacin de normas basadas en riesgo y confiabilidad para el diseo y evaluacin de estos sistemas.

Sistemas Submarinos

La explotacin de campos en aguas profundas requiere de nuevos sistemas de explotacin. En la actualidad las tradicionales plataformas fijas apoyadas directamente sobre el fondo marino son inviables debido a los grandes tirantes de agua de ms de 500 m, ya la profundidad mxima de aplicacin es de 350.00 m. por lo que se han desarrollado sistemas flotantes para la produccin y almacenamiento de hidrocarburos, que se fijan al fondo marino a travs de lneas de amarre y anclas. En otros casos, dependiendo de la distancia que exista de la zona de explotacin a la costa, la produccin se puede enviar directamente a tierra a travs de tuberas, desde los sistemas submarinos de produccin. Sin embargo cabe sealar que en la mayora de los casos, la explotacin se lleva a cabo combinando los sistemas submarinos con los flotantes, desde los cuales se puede enviar la produccin a los centros de exportacin o de procesamiento, utilizando los ductos marinos o a travs de buques tanque. En cualquiera de los casos, el conocimiento de las propiedades de los suelos marinos en aguas profundas es esencial para el diseo correcto y la construccin de los sistemas de cimentacin y de anclaje; los cuales pueden ser: pilotes de succin (fig. 3 a), anclas de placa, anclas de arrastre (fig. 3 c), placas con faldones, pilotes tradicionales o pilotes torpedo (fig. 3 b). Por otra parte, la caracterizacin de los suelos tambin es esencial para seleccionar las rutas de las tuberas evitando los geo riesgos existentes, su interaccin con el suelo para problemas de pandeo por presin y temperatura y la interaccin en el punto de contacto entre los ductos ascendentes (risers), que conducen la produccin del fondo marino a los sistemas flotantes y el fondo marino. Una gran parte del riesgo comercial y operacional implicado en los trabajos de explotacin de campos en aguas profundas se relaciona con las incertidumbres sobre las caractersticas de los suelos en el sitio. Este aspecto se evidencia con las condiciones mucho ms severas que se encuentran en los sitios en aguas profundas con respecto a los sitios en aguas someras, en donde existen ms y georiesgos ms severos.

Plataforma de perforacin semisumergible

Las plataformas semisumergibles estn consideradas como el equipo de perforacin costa afuera ms verstil, ya que combinan las ventajas de un equipo sumergible con la capacidad de perforar en aguas profundas y ultra-profundas. Estn caracterizadas por dos o ms cascos cuya estructura soporta a la cubierta principal por medio de columnas las cuales se encuentran espaciadas de tal forma que la unidad de perforacin tenga buena estabilidad. Es en la cubierta principal donde se localiza el equipo de perforacin y rea de almacenamiento de tuberas y Riser, disponen tambin de un Moon Pool que es el rea donde se almacenan los preventores submarinos cuando est en trnsito y se hacen las maniobras de interconexin de los equipos de control de pozo; stas pueden ser autopropulsadas o con propulsin asistida. La estabilidad del navo se obtiene mediante la capacidad de inundar (lastrar) o deslastrar los pontones que se ubican en la base de la plataforma con agua de mar; lo anterior para mantener un calado que le permita navegar, perforar o inclusive prepararse para una fuerte tormenta (calado de sobrevivencia).

Normalmente mantenan su posicin por medio de un sistema de anclaje convencional al fondo marino mediante 8 cadenas, anclas o cables las cuales llegaban a pesar dependiendo de su profundidad hasta 10 ton. En la actualidad las plataformas de quinta y sexta generacin tienen una capacidad para perforar hasta los 10000 ft (3042 m) de tirante de agua y para mantener la posicin cuentan normalmente con el sistema de posicionamiento dinmico va GPS.

Barcos Perforadores

Los barcos perforadores son equipos hbridos que estn diseados para combinar todo el equipamiento que tiene un barco grande para navegacin en el ocano y todo el equipo de perforacin. En estos equipos es de notar la posicin de la torre de perforacin, la cual se ubica en el centro de la cubierta del navo, adicionalmente existe un hueco que atraviesa la embarcacin desde la cubierta superior hasta llegar al casco comnmente denominado Moon Pool; ste tiene las funciones del contrapozo y tambin es por ah por donde pasa el Riser, los preventores y la sarta de perforacin para llegar al fondo marino. Dependiendo de la profundidad, pueden utilizan un sistema de anclaje convencional de cadena y/o cable para mantener la posicin sobre la localizacin o de posicionamiento dinmico. (Natual Gas Org). Los barcos perforadores son usados a menudo para perforar en tirantes de agua realmente profundos (sexta generacin), los ms modernos de estos equipos han sido sealados por la industria para operar en tirantes de agua de hasta 12000 ft (3658 m), para lo cual se utiliza la tcnica de posicionamiento dinmico, que consiste en un sistema integrado a los computadores del barco que controlan los motores de los propulsores, los cuales son acimutales, de velocidad variable y mediante un software mantiene la posicin del barco respecto al centro del pozo, de acuerdo a la informacin recibida del satlite va GPS.

TLP o Plataformas de patas tensionadas

Las plataformas de patas tensionadas o TLP han sido diseadas para resistir exitosamente fuerzas severas de vientos y oleajes combinados, con un desplazamiento de hasta 97500 ton son capaces de operar en un tirante de agua de hasta 7000 ft. Los TLP estn sujetos al fondo marino por 16 cables o tendones, 4 en cada esquina, que pueden tener un dimetro de 32 in y un espesor de pared de 1.5 pulgadas, los cuales estn anclados al fondo marino mediante pilotes.

Las piernas largas y flexibles de la TLP se mantienen en tensin constante contra la fuerza de flotacin de sus 4 columnas flotantes evitando movimientos hacia arriba o abajo, sin embargo su flexibilidad admite un movimiento lateral de hasta 20 ft permitiendo que la plataforma resista condiciones meteorolgicas severas sin que se lleguen a romper las piernas. Las TLP tienen una gran versatilidad para perforar, recuperar y producir pozos de manera casi simultnea. Estos equipos han sido sealados por la industria para operar en tirantes de agua de hasta 7000 ft (2133.6 m) (Offshore technology.com).