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Extracción del Petróleo.

La perfor ación es el único medio que gar antiza si existe petr óleo en el subsuelo. Par a ello seperfor a un or if icio con una barrer a de hierro, a la cual se le van enroscando tubos de acero.Cuando el pozo hace contacto con el yacimiento, el petr óleo asciende violentamente por la tubería debido a la presión del gas. Junto con el petr óleo sale cier ta cantidad de gas disuelto yalgo de agua salada. Esto es lo que constituye la extr acción natur al.

Refinación del Petróleo. 

El petr óleo extr aído de los yacimientos a tr avés de los pozos, se le denomina Crudo. En esta forma no puede utilizarse. Como ya sabemos el petr óleo es una mezcla de hidrocarburos ypar a tr ansformarlo en los productos que der ivan de él, hay que aplicarle un conjunto deprocesos, a los cuales se le da el nombre de Ref inación 

Los crudos se clasif ican atendiendo a su peso especif ico. Par a ello se usa una unidadinter nacional llamada El Gr ado A.P.I. (Amer ican Petroleum Institute).

Tipos de Crudos:

Crudo  Grados A.P.I. 

Liviano 30º A.P.I. o más.

Crudo Grados A.P.I. 

Mediano 22º A.P.I. a 29º A.P.I.

Pesado 11º A.P.I. a 21º A.P.I.

Extr a-pesado 1,0º A.P.I. a 10º A.P.I.

El proceso inicial y fundamental de la ref inación es la destilación fr accionada, la cual se e jecuta en una columna de destilación fr accionada. El crudo se calienta a 460ºC y se hace entr ar en la columna de fr accionamiento, la cual esta dividida inter namente en pisos o platos.

Como cada componente del crudo posee su propio punto de ebullición, los mas volátiles sesepar an y ascienden por la columna. A medida que van alcanzando cier ta altur a, se van condensando en los respectivos platos y se extr aen por tuberías later ales. De esta forma, selogr an separ ar los diferentes componentes del crudo como gases( metano, etano, propano ybutano), gasolina, Kerosén, gasoil, combustible pesado entre los cuales se tienen aceitescombustibles y asf alto. Ver f igur a de anexo.

En la tabla se indican las fr acciones obtenidas del petr óleo, después del proceso de ref inación: 

Fracción inicial

Subfracciones 

Nº aproximado

de átomos

de C 

Intervalo de

ebullición (ºC)Usos 

Gas ligero

a)Metano y etano

C1 - C5

C1 - C2

a ~ 20

gas

Combustible

Combustible

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b)Olef inas

c)Propano y butano

C2 - C4

C3 - C4

< 20

< 20

 Alcohol, hule,

Plásticos

Combustible.

Gasolina 

a)Éter de petr óleo

b)ligroína 

c)Naf tas

C5 - C10

C5 - C6

C6 - C8

C8 - C11

20-200

30-60

60-100

100-200

Combustible par a autos,etc 

Solvente

Solvente

Solventes

Queroseno (Kerosén) C12 - C16 200-300 Combustible, solvente

Fracción inicial

Subfracciones 

Nº aproximado

de átomos

de C 

Intervalo de

ebullición (ºC) Usos 

 Aceite combustible C15 - C18 280-380Diesel, combustibles par a calder as

 Aceites lubr icantes C16 - C20 > 300 Lubr icante

Petrolato o vaselina C18 - C22 > 380Lubr icantes,medicamentos

Par af ina sólida C20 - C30 p. f. 50-60Velas, lacres,impermeabilizante

Cer a microcr istalina C30 - C50 p. f. 50-60 Plásticos, etc.

 Asf alto Muchos Pintur as, pavimentos, etc.

Carbón de petr óleo MuchosMetalurgia, electrodos decarbono, etc 

Densidad:

Los crudos pueden pesar menos que el agua (livianos y medianos) o tanto o más que el agua (pesados y extr apesados). De allí que la densidad pueda tener un valor de 0,75 a 1,1. Estosdos r angos equivalen a 57,2 y -3 ºA.P.I.

La densidad, la gr avedad especif ica o los gr ados API (API es la abreviatur a de Amer ican Petroleum Institute ). Denota la relación correspondiente de peso específ ico y de fluidez de loscrudos con respecto al agua.

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Gr avedad Especif ica = 140 / 130 + n.

Gr avedad Especif ica = 145 / 145 - n.

N = representa la lectur a en gr ados indicada por el hidr ómetro Baumé inmerso en el liquido.

La ecuación gener al de API es la siguiente: 

Gr avedad especif ica = 141,5 / 131,5 + ºAPI.

(a 60 ºF ó 15,5 ºC).

ºAPI = 141,5 / gr avedad especif ica - 131,5

La clasif icación de los crudos por r ango de gr avedad ºAPI utilizada en la industr ia venezolana de los hidrocarburos, a 15,5 ºC (60 ºF) es como sigue: 

Extr apesados, menos de 16 º.

Pesados, menos de 21,9 º.

Medianos 22,0 - 29,9 º.

Livianos 30 º y más.

Superlivianos 40 º en adelante.

Viscosidad:

La viscosidad es una de las car acterísticas más impor tantes de los hidrocarburos en losaspectos oper acionales de producción, tr anspor te, ref inación y petroquímica. La viscosidad,que indica la resistencia que opone el crudo al flu jo inter no, se obtiene por var ios métodos y sele designa por var ios valores de medición. El poise o centipoise (0,01 poise) se def ine como la fuer za requer ida en dinas par a mover un plano de un centímetro cuadr ado de área, sobre otrode igual área y separ ado un centímetro de distancia entre sí y con el espacio relleno del líquidoinvestigado, par a obtener un desplazamiento de un centímetro en un segundo. La viscosidadde los crudos en el yacimiento puede tener 0,2 hasta más de 1.000 centipoise. Es muyimpor tante el efecto de la temper atur a sobre la viscosidad de los crudos, en el yacimiento o en la superf icie, especialmente concer niente a crudos pesados y extr apesados.

Viscosidad relativa: es la relación de la viscosidad del fluido respecto a la del agua. A 20 ºC la viscosidad del agua pur a es de 1.002 centipoise.

Viscosidad cinemática: es equivalente a la viscosidad expresada en centipoises dividida por la gr avedad específ ica, a la misma temper atur a. Se designa en stokes o centistokes.

Viscosidad Universal Saybolt: representa el tiempo en segundos par a que un flu jo de 60centímetros cúbicos salga de un recipiente tubular por medio de un or if icio, debidamentecalibr ado y dispuesto en el fondo del recipiente, el cual se ha mantenido a temper atur a constante.

Los procesos de separación y transformación del petróleo

El petr óleo crudo una vez extr aído del pozo, sube por los cabezales de producción que seencuentr an ubicados en la par te super ior (boca del pozo) del pozo. Este crudo sigue un 

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tr ayecto y va a un tren de separ adores que se encuentr an ubicados en los campos deproducción. Debido a que el petr óleo en su forma natur al se encuentr a en los pozosacompañado de gas, agua, sedimentos e impurezas, debe ser separ ado de cada uno de estoselementos, He allí donde aparecen los trenes de separ adores, los cuales son unas especies detanques donde el petr óleo crudo entr a por la par te super ior y debido a la gr avedad él se va separ ando. Los sedimentos se van al fondo, el agua se queda en la par te media entre los

sedimentos y el crudo y el gas en la par te super ior.Este crudo una vez que sale del separ ador, sale acompañado con el gas. Este gas se separ a del crudo mediante dispositivos especiales par a esta tarea, donde el gas es secado o atr apadopor medio de absor ción ó adsor ción.

Una vez que el crudo se encuentr a totalmente limpio, se tr anspor ta por medio de oleoductos a los puntos de ref inación ó ref inarías.

Los procesos de ref inación son muy var iados y se diferencian unos de otros por los conceptoscientíf icos y tecnológicos que los fundamentan par a conformar una cadena de sucesos quef acilitan: 

La destilación de crudos y separ ación de productos.

La destilación, la modif icación y la reconstitución molecular de los hidrocarburos.

La estabilidad, la pur if icación y me jor calidad de los der ivados obtenidos.

Todo esto se logr a mediante la utilización de plantas y equipos auxiliares, que satisf acen diseños y especif icaciones de funcionamiento conf iables, y por la introducción de substanciasapropiadas y/o catalizadores que sustentan reacciones químicas y/o físicas deseadas dur antecada paso del proceso.

Procesos de Destilación:

Los procesos de destilación atmosfér ica y al vacío son clásicos en la industr ia del petr óleo. La 

diferencia entre el proceso atmosfér ico y el de vacío es que este último permite obtener másaltas temper atur as a muy bajas presiones y logr ar la ref inación de fr acciones más pesadas.

La carga que entr a a la torre de destilación atmosfér ica se somete previamente a temper atur a de unos 350 ºC en un hor no especial. El calentamiento del crudo, permite que, por orden depunto de ebullición de cada fr acción o producto, se desprendan de las cargas, y a medida quese condensan en la torre salen de ésta por tuberías later ales apropiadamente dispuestas desdeel tope hasta el fondo. La torre lleva en su inter ior bande jas cir culares que tiene bonetes quef acilitan la condensación y la recolección de las fr acciones. Además, al salir los productos de la torre pasan por otr as torres o recipientes auxiliares par a continuar los procesos.

Cuando la temper atur a de ebullición de cier tos hidrocarburos es super ior a 375 ºC se recurre a la destilación al vacío o a una combinación de vacío y vapor. La carga con que se alimenta el

proceso al vacío proviene del fondo de la torre de destilación atmosfér ica.

Procesos petroquímicos. 

Del petr óleo se obtienen determinados compuestos que son la base de diversas cadenasproductivas que determinan en una amplia gama de productos denominados petroquímicosque se utilizan en las industr ias de fer tilizantes, plásticos, alimenticia, f armacéutica, química ytextil, entre otr as. Las principales cadenas petroquímicas son las del gas natur al, las olef inasliger as (etileno, propileno y butenos) y la de los aromáticos.

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 A par tir del gas natural se produce el gas de síntesis que permite la producción a gr an escala de hidr ógeno, haciendo posible la producción poster ior de amoníaco por su reacción con nitr ógeno, y de metanol, mater ia pr ima en la producción de metil-terbutil-éter, entre otroscompuestos.

Del etileno se producen un gr an número de der ivados, como las diferentes clases depolietileno, cloruro de vinilo, compuestos clor ados, óxidos de etileno, monómeros de estireno

entre otros que tienen aplicación en plásticos, recubr imientos, moldes, etc.

Del propileno se producen compuestos como alcohol isopropílico, polipropileno y acr ilonitr ilo,que tienen gr an aplicación en la industr ia de solventes, pintur as y f ibr as sintéticas.

Por deshidrogenación de butenos, o como subproducto del proceso de f abr icación de etilenose obtiene el 1.3-butadieno que es una mater ia pr ima fundamental en la industr ia de loselastómeros, par a la f abr icación de llantas, sellos, etc.

Una cadena fundamental en la industr ia petroquímica se basa en los aromáticos (benceno,tolueno y xilenos). El benceno es la base de producción de ciclohexano y de la industr ia delnylon; así como del cumeno par a la producción industr ial de acetona y fenol. Los xilenos son elinicio de diversas cadenas petroquímicas, pr incipalmente las de las f ibr as sintéticas

Tipos de petróleo. 

Son miles los compuestos químicos que constituyen el petr óleo, y, entre muchas otr aspropiedades, estos compuestos se diferencian por su volatilidad (dependiendo de la temper atur a de ebullición). Al calentarse el petr óleo, se evapor an preferentemente loscompuestos ligeros (de estructur a química sencilla y bajo peso molecular), de tal maner a queconforme aumenta la temper atur a, los componentes más pesados van incorporándose alvapor.

Las curvas de destilación TBP (del inglés ³true boiling point´, temper atur a de ebullición real)distinguen a los diferentes tipos de petr óleo y def inen los rendimientos que se pueden obtener de los productos por separ ación directa. Por e jemplo, mientr as que en el crudo Istmo seobtiene un rendimiento directo de 26% volumétr ico de gasolina, en el Maya sólo se obtiene

15.7%.

La industr ia mundial de hidrocarburos líquidos clasif ica el petr óleo de acuerdo a su densidad API (parámetro inter nacional del Instituto Amer icano del Petr óleo, que diferencia las calidadesdel crudo).

Par a exportación, en México se prepar an tres var iedades de petr óleo crudo: 

Istmo. Ligero con densidad de 33.6 gr ados API y 1.3% de azufre en peso

Maya. Pesado con densidad de 22 gr ados API y 3.3% de azufre en peso.

Olmeca. Superligero con densidad de 39.3 gr ados API y 0.8% de azufre en peso

Cuantos litros de gasolina tiene un barril de petróleo?

42 galones o 159 litros

Perfor acióny terminaciónde pozos petroleros

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Enviado por  jpazcona

Indice

1. Perforación de pozos 2. Perforación multilateral 

3. La terminación. El equipamiento. 4. Desarrollo de las tareas de terminación. 5. El elemento humano. 

1. Perforación de pozos 

La única maner a de saber realmente si hay petr óleoen el sitio donde la investigacióngeológica propone que se podría localizar un depósito de hidrocarburos, es mediante la perfor ación de un pozo.La profundidad de un pozo es var iable, dependiendo de la región y de la profundidad a la cualse encuentr a la estructur a geológica o formación seleccionada con posibilidades de contener petr óleo(por e jemplo, en mendoza hay pozos de 1.500 a 1.800 metros de profundidad, y alpozo promedio en la cuenca neuquina se le asigna una profundidad de 3.200 m., Pero en salta se ha necesitado perfor ar a 4.000 metros).

La etapa de perfor ación se inicia acondicionando el terreno mediante la construcciónde"planchadas" y los caminos de acceso, puesto que el equipo de perfor ación moviliza herr amientas y vehículos voluminosos y pesados. Los pr imeros pozos son decarácter explor ator io, éstos se realizan con el fín de localizar las zonas donde se encuentr a hidrocarburo, poster iormente vendrán los pozos de desarrollo. Ahor a par a reducir los costos detr anspor te los pr imeros pozos explor ator ios de zonas ale jadas pueden ser perfor ados por equipos mucho más pequeños que hacen pozos de poco diámetro.Los pozos explor ator ios requieren contar con var iada información: perfor ación, perf ilaje delpozo abier to, obtención de muestr a y cementación.De acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a atr avesar ylas condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de perfor ación más indicado.Hay diversas formas de efectuar la perfor ación, pero el modo más ef iciente y moder no es la perfor ación rotator ia o trepanación con cir culación de barro.

Fig. 1- un equipo perfor ador, de terminación o de repar ación,Oper a las 24 hor as del día, los 365 días del año.

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El equipo de perfor ación propiamente dicho consiste en un sistemamecánico oelectromecánico, compuesto por una torre, de unos veinte o treinta metros de altur a, quesopor ta un apare jo diferencial:  juntos conforman un instrumento que permite el movimiento detuberías con sus respectivas herr amientas, que es accionado por una tr ansmisión energizada por motoresa explosión o eléctr icos. Este mismo conjunto impulsa simultánea oalter nativamente una mesa de rotación que contiene al vástago (kelly), tope de la columna 

perfor ador a y tr ansmisor del giro a la tubería.Par alelamente el equipo de perfor ación cuenta con elementos auxiliares, tales como tuberías,bombas, tanques, un sistema de segur idad que consiste en válvulas de cierre del pozo par a sucontrol u oper acionesde rutina, gener adores eléctr icos de distinta capacidad según el tipo deequipo, etc. Si a esto se agregan las casillas de distinto diseño par a alo jamiento del personal técnico, depósito/s, taller, labor ator io, etc., Se está delante de un conjunto de elementos queconvier ten a la perfor ación en una actividad y comunidadcasi autosuf icientes.El trépano es la herr amienta de cor te que permite perfor ar. Es y ha sido permanentementemodif icado a lo largo del tiempo a fín de obtener la geometría y el mater ial adecuados par a vencer a las distintas y comple jas formaciones del terreno que se interponen entre la superf iciey los hidrocarburos (arenas, ar cillas, yesos, calizas, basaltos), las que van aumentando en consistencia en relación directa con la profundidad en que se las encuentr a.Hay así trépanos de 1, 2 y hasta 3 conos montados sobre rodillos o bu jes de compuestosespeciales; estos conos, ubicados or iginar iamente de maner a concéntr ica, son f abr icados en aceros de alta dureza, con dientes tallados en su superf icie o con inser tos de carburo detungsteno u otr as aleaciones dur as: su geometría responde a la natur aleza del terreno a atr avesar.El trépano cuenta con uno o var ios pasajes de fluido, que or ientados y a tr avés de or if icios( jets) permiten la cir culación del fluído. El r ango de diámetros de trépano es muy amplio, peropueden indicarse como más comunes los de 12 ¼ y de 8 ½ pulgadas.

Fig. 2- diferentes tipos de trépano

El conjunto de tuberías que se emplea par a la perfor ación se denomina columna o sar ta deperfor ación, y consiste en una ser ie de trozos tubulares inter conectados entre sí medianteuniones roscadas. Este conjunto, además de tr ansmitir sentido de rotación al trépano, ubicadoen el extremo infer ior de la columna, permite la cir culación de los fluidos de perfor ación.El pr imer componente de la columna que se encuentr a sobre el trépano son los por tamechas(dr ill collars), tubos de acerode diámetro exter ior casi similar al del trépano usado, con una 

longitud de 9,45 m., Con pasaje de fluido que respeta un buen espesor de pared. Sobre lospor tamechas (o lastr abarrena) se bajan los tubos de perfor ación (dr ill pipes), tubos de acero oaluminio, huecos,que sirven de enlace entre el trépano y/o por tamechas y el vástago (kelly) queda el giro de rotación a la columna. El diámetro exter ior de estos tubos se encuentr a en gener alentre 3 ½ y 5 pulgadas y su longitud promedio es de 9,45 m.La r apidez con que se perfor a varía según la dureza de la roca. A veces, el trépano puedeperfor ar 60 metros por hor a; sin embargo, en un estr ato muy duro, es posible que sólo avance30/35 centímetros en una hor a.Los fluidos que se emplean en la perfor ación de un pozo se administr an mediante el llamado

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sistema de cir culación ytr atamiento de inyección. El sistema está compuesto por tanques inter comunicados entre síque contienen mecanismos tales como: Zar anda/s: dispositivo mecánico, pr imero en la línea de limpieza del fluido de perfor ación, quese emplea par a separ ar los recor tes del trépano u otros sólidos que se encuentren en el mismoen su retor no del pozo. El fluido pasa a tr avés de uno o var ios coladores vibr ator ios de distinta 

malla o tamaño de or if icios que separ an los sólidos mayores; Desgasif icador/es: separ ador del gas que pueda contener el fluido de perfor ación; Desarenador/desar cillador : dispositivos empleados par a la separ ación de gr anos de arena ypar tículas de ar cilla del fluido de perfor ación dur ante el proceso de limpieza del mismo. El fluidoes bombeado tangencialmente por el inter ior de uno o var ios ciclones, conos, dentro de loscuales la rotación del fluido provee una fuer zacentrífuga suf iciente par a separ ar las par tículasdensas por efecto de su peso; Centrífuga: instrumento usado par a la separ ación mecánica de sólidos de elevado pesoespecíf ico suspendidos en el fluido de perfor ación. La centrífuga logr a esa separ ación por medio de la rotación mecánica a alta velocidad; Removedores de fluido hidráulicos/mecánicos; Embudo de mezcla: tolva que se emplea par a agregar aditivos polvor ientos al fluido deperfor ación; Bombas centrífugas y bombas a pistón (2 o 3): son las encargadas de recibir la inyección prepar ada o reacondicionada desde los tanques e impulsarla por dentro de la columna deperfor ación a tr avés del pasaje o pasajes del trépano y devolverla a la superf icie por el espacioanular resultante entre la columna de perfor ación y la pared del pozo, cargada con los recor tesdel trépano, y contaminada por los componentes de las formaciones atr avesadas.Las funcionesdel sistema son las siguientes: prepar ar el fluido de perfor ación, recuper arlo alretor nar a la superf icie, mantenerlo limpio (deshacerse de los recor tes producidos por eltrépano), tr atarlo químicamente, según las condiciones de perfor ación lo exijan, y bombearlo alpozo.Los fluidos de perfor ación, conocidos genér icamente como inyección, constituyen un capítuloespecial dentro de los elementos y mater iales necesar ios par a perfor ar un pozo. Su diseño ycomposición se establecen de acuerdo a las car acterísticas físico-químicas de las distintas

capas a atr avesar. Las cualidades del fluido seleccionado, densidad, viscosidad, ph, f iltr ado,composición química, deben contr ibuir a cumplir con las distintas funciones del mismo, a saber : enfr iar y limpiar el trépano; acarrear los recor tes que genere la acción del trépano; mantener en suspensión los recor tes y sólidos evitando su asentamiento en el inter ior del pozo cuando por algún motivo se interrumpa la cir culación de la inyección; mantener la estabilidad de la pareddel pozo; evitar la entr ada de fluidos de la formación del pozo, situación que podría degener ar en un pozo en surgencia descontrolada (blow out); controlar la f iltr ación de aguaa la formación mediante un buen revoque; evitar o controlar contaminaciones no deseadas por contacto con las distintas formaciones y fluídos.Como fluidos base de perfor ación se utilizan distintos elementos líquidos y gaseosos, desdeagua, dulce o salada, hasta hidrocarburos en distintas propor ciones con agua o cien por cientohidrocarburos. La selección del fluido a utilizar y sus aditivos dependen de las car acterísticas

del terreno a perfor ar, profundidad f inal, disponibilidad, costos, cuidado del ambiente, etc.Dur ante la perfor ación de un pozo se realiza el entubado del mismo con cañerías deprotección, intermedias y/o de producción, y la poster ior cementación de las mismas.Normalmente y con el fín de asegur ar el pr imer tr amo de la perfor ación (entre los 0 y 500 m. Apr óx.), Donde las formaciones no son del todo consolidadas (arenas, r ipios), hay que proteger napas acuífer as par a evitar su contaminacióncon los fluidos de perfor ación y proveer de un buen anclaje al sistema de válvulas de control de surgencias (que normalmente se instalan alf inalizar esa pr imer a etapa). Se baja entonces un revestidor de superf icie, que consiste en una tubería (casing), de diámetro inter ior mayor al del trépano a emplear en la siguiente etapa, y selo asegur a mediante la cir culación del lechadas de cementoque se bombean por dentro de la 

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tubería y se desplazan hasta el fondo, hasta que las mismas desbordan y cubren el espacioentre el caño revestidor y las paredes del pozo. Estas tuberías así cementadas aíslan al pozode las formaciones atr avesadas.Dur ante la perfor ación también se toman registros eléctr icos que ayudan a conocer los tipos deformación y las car acterísticas físicas de las rocas, tales como densidad, porosidad, contenidosde agua, de petr óleo y de gas natur al.

Igualmente se extr aen pequeños bloques de roca a los que se denominan "cor azones" y a losque se hacen análisisen labor ator io par a obtener un mayor conocimiento de las capas que seestán atr avesando.Con toda la información adquir ida dur ante la perfor ación del pozo es posible determinar con bastante cer teza aspectos que contr ibuirán al éxito de una oper ación de terminación, talescomo:  profundidad, espesor y propiedades petrofísicas de la zona de interés;  detección de posibles agentes per turbadores de la producción del pozo como, por e jemplo,apor te de arena;  identif icación de capas con potencial par a gener ar problemas (presencia de acuíferos, capascon gases corrosivos, etc.). Al f inalizar la perfor ación el pozo queda liter almente entubado (revestido) desde la superf iciehasta el fondo, lo que gar antiza su consistencia y f acilitará poster iormente la extr acción delpetr óleo en la etapa de producción.

Fig. 3- plataforma de perfor ación ver tical de un pozo

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2. Perforación multilateral la utilización de esta técnica es def inir un pozo multilater al como aquel que a par tir de una misma boca de pozo se accede con dos o más r amas, a uno o var ios hor izontes productivos.Hasta la fecha no se ha encontr ado una maner a de clasif icar al tipo de pozo multilater al ya quela forma y var iedad está solo limitada a nuestr a imaginación y a las car acterísticas de nuestrosreservor ios. Así podemos tener : 

Ver tical y hor izontal al mismo reservor io.

Ver tical y hor izontal a distintos reservor ios.

Dos o más dir igidos al mismo o distinto hor izonte productivo.

Hor izontal con dos o más r amas.

Ver tical y var ios hor izontales a distintos reservor ios.

La estructur a f inal de un pozo multilater al será función del yacimiento y de los recursos tecnológicos disponibles

Ventajas técnico-económicasLos pr imeros pozos múltiples fueron perfor ados en u.r.s.s. en la década del '50. En 1995, a r aíz de la prolifer ación de los pozos y del estancamiento del precio del crudo, las empresas petroler as se vieron en la necesidad de extr aer más petr óleo por pozo. En este sentido lospozos hor izontales pueden producir de 3 a 5 veces más que los pozos ver ticales en el mismoárea ±en casos especiales pueden llegar, como máximo, a producir hasta 20 veces más quelos pozos ver ticales-.Es ahí donde se produce el auge de esta nueva tecnología. Por caso en ee.uu. Desde 1986hasta 1989 se perfor aron sólo 7 pozos mientr as que en 1990 se perfor aron aproximadamente85 pozos; en la actualidad, un equipo de quince es par a perfor ación de pozos hor izontales,habiendo llegado, en los años 1994 y 1998, a representar uno de diez.En gener al, los pozos hor izontales tienen un costo de 1,2 a 2,5 veces más que los pozosver ticales en el mismo área; por ello, en muchas zonas se recurre a la reterminación de pozosver ticales como pozos hor izontales puesto que ello implica una reducción del costo del 12hasta el 56 % por metro, si lo compar amos con un nuevo pozo hor izontal.Entre las ventajas de esta nueva técnica, podemos agregar que en ee.uu. La utilización depozos hor izontales han incrementado las reservas comprobadas.

Los pozos r amif icados son útiles por las siguientes r azones: Son muy rentables par a la producción de hor izontes múltiples delgados, ya que los recintoshacen las veces de fr actur as mecánicas extensas.En yacimientos donde hay un solo hor izonte productor de gr an espesor y con gr an anisotropía ver tical.En yacimientos donde el gr adiente de fr actur a ver tical es mayor que el hor izontal y la fr actur a se gener a hor izontalmente.

En pozos offshore donde el tr aslado de una plataforma es muy signif icativo en el costo total delpozo.En yacimientos marginales donde es imper ativo reducir los costos de producción y workover.Con el advenimiento de la cultur a por el cuidado del medio ambiente, este tipo de pozosreducen consider ablemente el impacto ambiental (menos locaciones, menos apar atos debombeo, menor ruido, menor cantidad de líneas de tr anspor te, menos caminos, etc.También se reducen costos de hor as de equipo, cañerías, instrumental, supervisión, etc.

Gr ados de comple jidadgener almente las empresas productor as de petr óleo requieren 3 condiciones ideales de este

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tipo de tecnologías: 1) conectividad del recinto pr incipal con cada uno de los r amales2) posibilidad de reingresar a los r amales en forma selectiva 3) sello hidráulico entre el pozo madre y los r amales en la medida en que alguna de estascondiciones no sea indispensable, el proyecto decrece en comple jidad y costo. Es así quenacen los distintos gr ados de comple jidad par a los ml, a los que podemos dividir en 5 niveles: 

Pozo pr incipal y later ales abier tos

Pozo pr incipal entubado y later ales abier tos

Pozo pr incipal entubado y cementado

Later ales entubados pero no cementados

Pozo pr incipal y later ales entubados con sello hidráulico en las uniones a tr avés decementación.

Integr idad de presión en la unión llevada a cabo: 

Por la terminación Por el casing

Herr amientas especialesCuando se realizan este tipo de pozos existen herr amientas cuyo uso es casi una constante, yellas son: · cuñas desviador aspueden ser permanentes o recuper ables y se las utiliza par a desviar los pozos hacia el ob jetivo previsto f ijándolas de la cañería madre. Existen también cuñas par a pozo abier to, aunque estasno son recuper ables.· packers inflablesgener almente se utilizan par a colgar cañerías en pozo abier to y/o aislar alguna zona.

Fig. 4-en febrero de 1999, desplazamiento hor izontal de 10.585 m., Con una longitud

Total de perfor ada de 11.184 m., Récord mundial de longitud perfor ada en su momento.

3. La terminación. El equipamiento. 

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Una vez f inalizadas las tareas de perfor ación y desmontado el equipo, se procede a la terminación y reequipamiento del pozo que consiste en una ser ie de tareas que se llevan a cabo mediante el empleo de una unidad especial que permite el ensayo y poster ior puesta en producción del mismo.Dicha unidad consiste en un equipo de componentes similares al de perfor ación peronormalmente de menor potenciay capacidad ya que tr abaja, en pr incipio, dentro del pozo ya 

entubado, y por consiguiente, con menores diámetros y volúmenes que los utilizados dur ante la perfor ación, y por consiguiente, menor r iesgo. El agregado de un mecanismo de pistones lepermite realizar maniobr as que consisten en la extr acción ar tif icial del fluido que contiene oproduce el pozo por medio de un pistón con copas que sube y baja por el inter ior de la tubería de producción (tubing), conectado al extremo de un cable que se desenrolla y enrolla en longitudes previstas, según la profundidad, sobre un carretel movido mecánicamente. Medianteesta oper ación se pueden determinar el caudal y el tipo de fluido que la capa pueda llegar a producir.Puede observarse que la oper ación de terminación implica una sucesión de tareas más omenos comple jas según sean las car acterísticas del yacimiento (profundidad, presión,temper atur a, comple jidad geológica, etc.) Y requer imientos propios de la ingeniería deproducción. De la calidad de los procedimientos par a satisf acer estos requer imientosdependerá el compor tamiento futuro del pozo par a producir el máximo potencial establecidopor la ingeniería de reservor ios.

4. Desarrollo de las tareas de terminación. 

Una vez montado el equipo de terminación, se procede en pr imer lugar a la limpieza del pozo yal acondicionamiento del fluido de terminación, par a luego, mediante los llamados "perf iles a pozo entubado", gener almente r adiactivos y acústicos, precisar la posición de los estr atosproductivos, los que fueron ya identif icados por los "perf iles a pozo abier to", como así también la posición de las cuplas de la cañería de entubación y por otr a par te la continuidad yadherencia del cemento, tanto a la cañería como a la formación.Habiéndose determinado los intervalos de interés, correlacionando los perf iles a pozo abier to yentubado, y comprobando la calidad de la cementación, es necesar io poner en contacto cada 

estr ato seleccionado con el inter ior del pozo mediante el "punzamiento" o perfor ación delcasing y del cemento. Esto se realiza mediante cañones con "cargas moldeadas" unidas por un cordón detonante activado desde la superf icie mediante un cable especial.Cada uno de los estr atos punzados es ensayado par a determinar los volúmenes de fluido queapor ta, así como la composición y calidad de los mismos (petr óleo, gas, por centaje de agua).Esto se realiza mediante "pistoneo" por el inter ior del tubing o "cañería de producción". Sedetermina así si la presión de la capa o estr ato es suf iciente par a logr ar el flu jo hacia la superf icie en forma natur al o si deben instalarse sistemas ar tif iciales de extr acción.Puede suceder que dur ante los ensayosse ver if ique que existen capas sin suf icienteaislamiento entre sí por f allas en la cementación pr imar ia; en estos casos se realizan cementaciones complementar ias, aislando mediante empaquetadur as (packers) el tr amocorrespondiente al pozo.Cuando la diferencia de propiedades de las distintas capas así lo  justif ica, se puede recurr ir altipo de terminación "múltiple", que cuenta con dos columnas de tubing par a producir dosintervalos diferentes, quedando también la alter nativa de producir por el "espacio anular" entreel casing y los dos tubing un ter cer intervalo. También es de norma, aunque muy pocofrecuente, la producción tr iple mediante tres cañerías de producción.Par a el caso de terminación múltiple con dos o tres cañerías, el equipamiento debe incluir nosolamente empaquetadores especiales, sino también cabezales de boca de pozo (en la superf icie) de diseño par ticular, los que permiten el pasaje múltiple de cañerías. Por otr a par te,el equipo de intervención del pozo o workover debe contar con herr amientas especiales par a maniobr ar con múltiples cañerías a la vez, por lo que estas maniobr as de intervención son 

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mucho más r iesgosas y delicadas y se requiere una más cuidadosa progr amación.Nuevas técnicas en búsqueda de me jor productividad, tales como las descr iptas par a perfor ar pozos direccionales, han desarrollado equipos y mater iales que permiten realizar la terminación y puesta en producción de pozos multilater ales con el acceso a var ias capas de un mismo pozoo el acceso a una capa remota mediante un pozo extendido hor izontalmente.En caso de baja productividad de la formación, ya sea por la propia natur aleza de la misma o

porque ha sido dañada por los fluidos de perfor ación o por la cementación, o incluso por elfluido de terminación, la formación productiva debe ser estimulada. Los procedimientos másutilizados son: la acidif icación y la fr actur ación hidráulica.La acidif icación consiste en la inyección a presión de soluciones ácidas que penetr an en la formación a tr avés de los punzados, disolviendo los elementos sólidos que per turban el flu jo delos fluidos.La fr actur ación hidráulica consiste en inducir la fr actur ación de la formación mediante elbombeo a gr an caudal y presión de un fluido que penetr a profundamente en la formación,provocando su ruptur a y rellenando simultáneamente la fr actur a producida con un sólido queactúa como agente de sostén. El agente gener almente utilizado es arena de alta calidad ygr anulometría cuidadosamente seleccionada que, por efecto de un me jor amiento ar tif icial de la permeabilidad, f acilitará el flu jo desde la formación hacia el pozo a tr avés de la fr actur a producida.

Fig. 5- pozo aguar agüe xp-1 (cuenca noroeste)

La necesidad de bajar costos en zonas de pozos de baja productividad llevó a utilizar en forma creciente técnicas y/o mater iales que redu jeron tiempos de mane jo y costos de equipamiento.La búsqueda de minimizar los costos de equipamiento llevó a condicionar la geometría de lospozos a la producción esper ada, a perfor ar pozos de poco diámetro denominados slim-holes.Estos pozos de diámetro reducido son terminados gener almente bajo el sistema tubing-less,

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que consiste en entubar el pozo abier to con tubería de producción (tubing), y luego cementarloaplicando el mismo procedimiento que par a un revestidor convencional.Mediante la utilización de slim-holes los oper adores han podido reducir los costos deperfor ación de los pozos entre un 40% y un 70%, reduciendo a su vez, costos ypreocupaciones ambientales. La exper iencia indica que la perfor ación de slim-holes no reduceusualmente la producción. Los slim-holes fueron utilizados inicialmente en ee.uu. En los años

¶60; sobre 1.300 pozos que han sido perfor ados con una profundidad entre 300 y 1.000 metrosen kansas, texas y canadá usando slim-holes de 21/2 a 27/8 pulgadas en casing, losoper adores han tenido reducciones entre 40 y 50% en costos de tubería y de un 17% en gastos gener ales.Hay var ios e jemplos documentados de poster iores progr amas de perfor ación de slim-holes: en indonesia, dur ante el período 1983-1986, se logr aron reducir los costos de perfor ación entre un 65 y 73%; por otr a par te, en tailandia, mediante la perfor ación de slim-holes en su golfo detailandia dur ante 1999, se registr aron reducciones en los costos de hasta el 40%, pudiéndosecomprobar además, que la productividad de los slim-holes fue mayor a la logr ada con los pozosconvencionales.El coiled-tubing y la snubbing unit son un mater ial y una herr amienta de tr abajode uso cada vez más frecuente: aunque se desarrollaron hace poco más de dos décadas, las nuevas técnicasde perfor ación, terminación e intervención de pozos necesitan utilizarlos cada vez más. Elcoiled-tubing, como su nombre lo indica, consiste en un tubo metálico continuo construido en una aleación especial que permite que se lo tr ate como a un tubo de pvc (cloruro de vinilopolimer izado), pero que posee las mismas car acterísticas físicas de una tubería convencionalde similar diámetro, con la siguiente ventaja: no es necesar io manipularlo, ni estibarlo tr amo por tr amo par a bajarlo o retir arlo del pozo, ya que se lo desenrolla o enrolla en un carretelaccionado mecánicamente como si fuer a una manguer a. Esta última car acterística permite un me jor y más rápido mane jo y almacenaje; por ello este tubo tiene múltiples aplicaciones tantoen la perfor ación de pozos dir igidos como en la terminación y repar ación de los mismos.

Fig. 6- unidad de coiled tubing

Desde su aplicación inicial en los años ¶60, el uso de coiled tubing se ha incrementado el puntoque, en la actualidad, hay 750 unidades diseminados en todo el mundo, donde el 50% de ellosestá siendo empleado en nor teamér ica.La perfor ación con coiled tubing se ha incrementado notablemente en los años ¶90; a lo largode 1999, alrededor de 1.200 pozos fueron perfor ados utilizando este mater ial.Las unidades de coiled tubing han sido empleadas inicialmente en alaska, omán, canadá, mar del nor te y venezuela pero la perfor ación de pozos usando este mater ial va en aumento en la medida que avanza la tecnología.

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La snubbing unit es una máquina hidráulica que, reemplazando o superpuesta a una convencional, permite efectuar tr abajos bajo presión, o sea sin necesidad de cir cular y/o ahogar al pozo par a controlarlo. Esta condición de tr abajo, que además de reducir tiempo de oper ación y costos ayuda a conservar intactas las cualidades de la capa a intervenir, consiste en la extr acción o corr ida de tubería mediante un sistema de gatos hidráulicos que mueven alter nativamente dos mesas de tr abajo en las que están ubicados  juegos de cuñas accionados

de maner a hidráulica o neumática, que retienen o sopor tan la columna de tubos según sea necesar io. Este sistema mecánico de mane jo de tubería está complementado con un arreglode cuatro válvulas de control de pozos, también accionadas de maner a hidráulica, quefuncionan alter nativamente con la ayuda de un compensador de presiones, lo que posibilita la extr acción o bajada de la tubería bajo presión.

Fig. 7- snubbing unit El empleo conjunto de estas dos herr amientas permite realizar tareas especiales deperfor ación.

5. El elemento humano. 

Par a llevar adelante las tareas de perfor ación, terminación y repar ación de pozos es necesar ioun conjunto de personas con diferentes gr ados de especialización: ingenieros, geólogos,técnicos, obreros especializados y obreros; tienen responsabilidades directas comoprogr amación, supervisión, oper ación y mantenimiento, e indirectas, tales como las de lascompañías proveedor as de servicios técnicos, productos químicos y fluidos de perfor ación,unidades de mezcla y bombeo de cemento u otros servicios de bombeo, unidades par a correr registros eléctr icos, trépanos y proveedoresde servicios auxiliares como tr anspor te de equipo,mater iales, cargas líquidas, personal, etc.El personal directo e indirecto involucr ado en la perfor ación de un pozo, cuando se tr ata deperfor ación en tierr a en pozos de desarrollo, asciende a una cantidad entre noventa y cien 

personas; en la medida que aumente la comple jidad del tr abajo, como, por e jemplo, en lospozos explor ator ios profundos, pozos costa afuer a, la cantidad de personal requer ido puedellegar a duplicarse.Un equipo perfor ador, de terminación o de repar ación, oper a las 24 hor as del días, todos losdías del año, con personal que tr abaja en tur nos rotativos de 8 hor as.

El petr óleo es uno de los más impor tantes productosque se negocian en el mer cado mundial demater ias pr imas. Las bolsas de Nueva York (NIMEX) y de Londres (IPC) son los pr incipalescentros donde se tr ansa, pero también tiene un mer cado "spot" o al momento. Los precios se

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regulan por unos mar cadores o "precios de referencia", entre los que sobresalen el WTI, Bren,Dubai.

El petr óleo contiene tal diversidad de componentes que difícilmente se encuentr an dos tiposidénticos.

 Además existen parámetros inter nacionales, como los del Instituto Amer icano del Petr óleo

(API) que diferencian sus calidades y, por tanto, su valor . Así, entre más gr ados API tenga un petr óleo, me jor es su calidad.

Los petr óleos de me jor calidad son aquellos que se clasif ican como "livianos" y/o "suaves" y"dulces".

Los llamados "livianos" son aquellos que tienen más de 26 gr ados API. Los "intermedios" sesitúan entre 20º y 26º API, y los "pesados" por debajo de 20º API.

El hallazgo y utilización del petr óleo, la tecnología que sopor ta su proceso industr ial y eldesarrollo socioeconómico que se der iva de su explotación, son algunos de los temas que sepresentan en este recorr ido didáctico y educativo por el mundo del petr óleo.

La extracción 

La extr acción, producción o explotación del petr óleo se hace de acuerdo con las car acterísticaspropias de cada yacimiento.

Par a poner un pozo a producir se baja una especie de cañón y se perfor a la tubería derevestimiento a la altur a de las formaciones donde se encuentr a el yacimiento. El petr óleo fluyepor esos or if icios hacia el pozo y se extr ae mediante una tubería de menor diámetro, conocida como "tubing" o "tubería de producción".

Si el yacimiento tiene energía propia, gener ada por la presión subterránea y por los elementosque acompañan al petr óleo (por e jemplo gas y agua), éste saldrá por sí solo. En este caso seinstala en la cabeza del pozo un equipo llamado "árbol de navidad", que consta de un conjunto

de válvulas par a regular el paso del petr óleo.

Si no existe esa presión, se emplean otros métodos de extr acción. El más común ha sido el"balancín" o "machín", el cual, mediante un permanente balanceo, acciona una bomba en elfondo del pozo que succiona el petr óleo hacia la superf icie.

El petr óleo extr aído gener almente viene acompañado de sedimentos, agua y gas natur al, por loque deben construirse previamente las f acilidades de producción, separ ación yalmacenamiento.

Una vez separ ado de esos elementos, el petr óleo se envía a los tanques de almacenamiento ya los oleoductos que lo tr anspor tarán hacia las ref inerías o hacia los puer tos de expor tación.

El gas natur al asociado que acompaña al petr óleo se envía a plantasde tr atamiento par a aprovecharlo en el mismo campo y/o despacharlo como "gas seco" hacia los centros deconsumo a tr avés de gasoductos.

En el caso de yacimientos que contienen únicamente gas natur al, se instalan los equiposrequer idos par a tr atarlo (proceso de secado, mantenimiento de una presión alta) y enviarlo a los centros de consumo

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 A pesar de los avances alcanzados en las técnicas de producción, nunca se logr a sacar todo elpetr óleo que se encuentr a (in situ) en un yacimiento. En el me jor de los casos se extr ae el 50 ó 60 por ciento.

Por tal r azón, existen métodos de "recobro me jor ado" par a logr ar la mayor extr acción posiblede petr óleo en pozos sin presión natur al o en declinación, tales como la inyección de gas, deagua o de vapor a tr avés del mismo pozo productor o por intermedio de pozos inyectorespar alelos a éste.

P erforación de los pozos 

La única maner a de saber realmente si hay petr óleo en el sitio donde la investigación geológica propone que se podría localizar un depósito de hidrocarburos, es mediante la perfor ación de un hueco o pozo.

En Colombia la profundidad de un pozo puede estar normalmente entre 2.000 y 25.000 pies,dependiendo de la región y de la profundidad a la cual se encuentre la estructur a geológica oformación seleccionada con posibilidades de contener petr óleo.

El pr imer pozo que se perfor a en un área geológicamente inexplor ada se denomina "pozo

explor ator io" y en el lenguaje petrolero se clasif ica "A-3".

De acuerdo con la profundidad proyectada del pozo, las formaciones que se van a atr avesar ylas condiciones propias del subsuelo, se selecciona el equipo de perfor ación más indicado.

Equipo de perfor ación Los pr incipales elementos que conforman un equipo de perfor ación, y sus funciones, son lossiguientes: 

Torre de perfor ación o taladro - Es una estructur a metálica en la que se concentr a prácticamente todo el tr abajo de perfor ación.

Tubería o "sar ta" de perfor ación - Son los tubos de acero que se van uniendo a medida que

avanza la perfor ación.

Brocas - Son las que perfor an el subsuelo y permiten la aper tur a del pozo.

Malacate - Es la unidad que enrolla y desenrolla el cable de acero con el cual se baja y selevanta la "sar ta" de perfor ación y sopor ta el peso de la misma.

Sistema de lodos - Es el que prepar a, almacena, bombea, inyecta y cir cula permanentementeun lodo de perfor ación que cumple var ios ob jetivos: lubr ica la broca, sostiene las paredes delpozo y saca a la superf icie el mater ial sólido que se va perfor ando.

Sistema de cementación - Es el que prepar a e inyecta un cemento especial con el cual sepegan a las paredes del pozo tubos de acero que componen el revestimiento del mismo.

Motores - Es el conjunto de unidades que impr imen la fuer zamotr iz que requiere todo elproceso de perfor ación.

El tiempo de perfor ación de un pozo dependerá de la profundidad progr amada y lascondiciones geológicas del subsuelo. En promedio se estima entre dos a seis meses.

La perfor ación se realiza por etapas, de tal maner a que el tamaño del pozo en la par te super ior es ancho y en las par tes infer iores cada vez más angosto. Esto le da consistencia y evita derrumbes, par a lo cual se van utilizando brocas y tubería de menor tamaño en cada sección.

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 Así, por e jemplo, un pozo que en superf icie tiene un diámetro de 26 pulgadas, en el fondopuede tener apenas 8.5

Pulgadas.

Dur ante la perfor ación es fundamental la cir culación permanente de un "lodo de perfor ación", elcual da consistencia a las paredes del pozo, enfría la broca y saca a la superf icie el mater ial

tr itur ado.

Ese lodo se inyecta por entre la tubería y la broca y asciende por el espacio anular que hayentre la tubería y las paredes del hueco.

El mater ial que saca sirve par a tomar muestr as y saber qué capa rocosa se está atr avesando ysi hay indicios de hidrocarburos.

Dur ante la perfor ación también se toman registros eléctr icos que ayudan a conocer los tipos deformación y las car acterísticas físicas de las rocas, tales como densidad, porosidad, contenidosde agua, de petr óleo y de gas natur al.

Igualmente se extr aen pequeños bloques de roca a los que se denominan "cor azones" y a los

que se hacen análisis en 

labor ator io par a obtener un mayor conocimiento de las capas que se están perfor ando.

Par a proteger el pozo de derrumbes, f iltr aciones o cualquier otro problema propio de la perfor ación, se pegan a las paredes del hueco, por etapas, tubos de revestimiento con un cemento especial que se inyecta a tr avés de la misma tubería y se desplaza en ascenso por elespacio anular, donde se solidif ica.

La perfor ación debe llegar y atr avesar las formaciones donde se supone se encuentr a elpetr óleo. El último tr amo de la tubería de revestimiento se llama "liner de producción" y se f ija con cemento al fondo del pozo.

 Al f inalizar la perfor ación el pozo queda liter almente entubado (revestido) desde la superf iciehasta el fondo, lo que gar antiza su consistencia y f acilitará poster iormente la extr acción delpetr óleo en la etapa de producción.

El común de la gente tiene la idea de que el petr óleo brota a chorros cuando se descubre,como ocurría en los inicios de la industr ia petroler a.

Hoy no es así. Par a evitarlo, desde que comienza la perfor ación se instala en la boca del pozoun conjunto de pesados equipos con diversas válvulas que se denominan "preventor as".

Desde el momento en que se inicia la investigación geológica hasta la conclusión del pozoexplor ator io, pueden tr anscurr ir de uno a cinco años.

La perfor ación se adelanta gener almente en medio de las más diversas condiciones climáticasy de topogr afía: zonas selváticas, desier tos, áreas inundables o en el mar.

Cuando se descubre el petr óleo, alrededor del pozo explor ator io se perfor an otros pozos,llamados de "avanzada", con el f in de delimitar la extensión del yacimiento y calcular elvolumende hidrocarburo que pueda contener, así como la calidad del mismo.

La perfor ación en el subsuelo mar ino sigue en términos gener ales los mismos lineamientos,pero se efectúa desde enormes plataformas ancladas al lecho mar ino o que flotan y se

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sostienen en un mismo lugar. Son verdaderos comple jos que disponen de todos los elementosy equipo necesar ios par a el tr abajo petrolero.

En la explor ación petroler a los resultados no siempre son positivo. En la mayoría de las veceslos pozos resultan secos o productores de agua. En cambio, los costosson elevados, lo quehace de esta actividad una inversión de alto r iesgo.

Podría decirse que buscar y encontr ar petr óleo es algo así como apostarle a la lotería.

O rigen del P etróleo 

El petr óleo es una sustancia aceitosa de color oscuro a la que, por sus compuestos dehidr ógeno y carbono, se le denomina hidrocarburo.

La composición elemental del petróleo normalmente está comprendida dentro de los

siguientes intervalos: 

Elemento%  Peso 

Carbón 84 - 87

Hidr ógeno 11 - 14

 Azufre 0 - 2

Nitr ógeno 0.2

Ese hidrocarburo puede estar en estadolíquido o en estado gaseoso. En el pr imer caso es un aceite al que también se le dice crudo. En el segundo se le conoce como gas natur al.

Según la teoría más aceptada, el or igen del petr óleo y del gas natur al- es de tipo orgánico ysedimentar io.

Esa teoría enseña que el petr óleo es el resultado de un comple jo proceso físico-químico en elinter ior de la tierr a, en el que, debido a la presión y las altas temper atur as, se produce la descomposición de enormes cantidades de mater ia 

orgánica que se convier ten en aceite y gas.

Esa mater ia orgánica está compuesta fundamentalmente por el f itoplancton y el zooplancton mar inos, al igual que por mater ia vegetal y animal, todo lo cual se depositó en el pasado en elfondo de los gr andes lagos y en el lecho de los mares.

Junto a esa mater ia orgánica se depositaron mantos sucesivos de arenas, ar cillas, limo y otrossedimentos que arr astr an los ríos y el viento, todo lo cual conformó lo que geológicamente se

conoce como rocas o mantos sedimentar ios, es decir, formaciones hechas de sedimentos.

Entre esos mantos sedimentar ios es donde se llevó a cabo el fenómeno natur al que dio lugar a la creación del petr óleo y el gas natur al.

Ese proceso de sedimentación y tr ansformación es algo que ocurr ió a lo largo de millones deaños. Entre los geólogos hay quienes ubican el inicio de todo ese proceso por la época de losdinosaur iosy los cataclismos. Otros opinan que hoy se está formando de una maner a similar elpetr óleo del mañana.

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En un comienzo los mantos sedimentar ios se depositaron en sentido hor izontal. Pero losmovimientos y cambios violentos que han sacudido a la cor teza terrestre var iaron suconformación y, por consiguiente, los sitios donde se encuentr a el petr óleo.

Es por esto que la geología identif ica hoy var ios tipos de estructur assubterráneas donde sepueden encontr ar yacimientos de petr óleo: anticlinales, f allas, domos salinos, etc.

En todo caso, el petr óleo se encuentr a ocupando los espacios de las rocas porosas,pr incipalmente de rocas como areniscas y calizas. Es algo así como el agua que empapa una esponja. En ningún caso hay lagos de petr óleo. Por consiguiente, no es cier to que cuando seextr ae el petr óleo quedan enormes espacios vacíos en el inter ior de la tierr a.

Si tomamos el e jemplo de la esponja, cuando ésta se expr ime vuelve a su contextur a inicial. En el caso del petr óleo, los poros que se van desocupando son llenados de inmediato por elmismo petr óleo que no alcanza a extr aerse y por agua subterránea.

Los orígenes del gas natur al son los mismos del petr óleo, pues, como se dijo antes, el gas espetr óleo en estado gaseoso.

Cuando se encuentr a un yacimiento que produce petr óleo y gas, a ese gas se le llama "gas

asociado". Pero también hay yacimientos que sólo tienen gas, caso en el cual se le llama "gaslibre".

Otros yacimientos sólo contienen petr óleo líquido en condiciones var iables de presión ytr ansferencia. Gener almente el petr óleo líquido se encuentr a acompañado de gas y agua.

E  xploración del P etróleo 

El petr óleo puede estar en el mismo lugar donde se formó (en la "roca madre") o habersef iltr ado hacia otros lugares (reservor ios) por entre los poros y/o fr actur as de las capassubterráneas.

Por eso, par a que se den las condiciones de un depósito o yacimiento de petr óleo, es

necesar io que los mantos de roca sedimentar ia estén sellados por rocas impermeables(gener almente ar cillosas) que impidan su paso. Esto es lo que se llama una "tr ampa", porque elpetr óleo queda ahí atr apado.

En términos geológicos, las capas subterráneas se llaman "formaciones" y están debidamenteidentif icadas por edad, nombre y tipo del mater ial rocoso del cual se formaron. Esto ayuda a identif icar los mantos que contienen las ansiadas rocas sedimentar ias. En Colombia el petr óleose ha encontr ado en diferentes formaciones, tales como Carboner a, Guadalupe, Mir ador,Bar co, Caballos, Villeta, Mugrosa, Esmer alda, etc. Las "cuencas sedimentar ias" son extensaszonas en que geológicamente se divide el terr itor io de un país y donde se supone están lasáreas sedimentar ias que pueden contener hidrocarburos. En Colombia hay 18 de estascuencas, distr ibuidas en un área de 1.036.000 kilómetros cuadr ados.

La ciencia de la explor ación consiste básicamente en identif icar y localizar esos lugares, lo cualse basa en investigaciones de tipo geológico.

Uno de los pr imeros pasos en la búsqueda del petr óleo es la obtención de fotogr afías oimágenes por satélite, avión o r adar de una superf icie determinada. Esto permite elabor ar mapas geológicos en los que se identif ican car acterísticas de un área determinada, tales comovegetación, topogr afía, corr ientes de agua, tipo de roca, f allas geológicas, anomalíastérmicas... Esta informaciónda una idea de aquellas zonas que tienen condiciones propiciaspar a la presencia de mantos sedimentar ios en el subsuelo.

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También se utilizan sistemas magnéticos y gr avimétr icos desde aviones provistos demagnetómetros y gr avímetros, con lo cual se recoge información que permite diferenciar lostipos de roca del subsuelo.

 Asimismo los geólogos inspeccionan personalmente el área seleccionada y toman muestr as delas rocas de la superf icie par a su análisis. En este tr abajo de campo también utilizan apar atosgr avimétr icos de superf icie que permiten medir la densidad de las rocas que hay en elsubsuelo.

Con estos estudios se tiene una pr imer a aproximación de la capacidad de gener ación dehidrocarburos y de la calidad de rocas almacenador as que pueda haber en un lugar.

Pero el paso más impor tante en la explor ación es la sísmica. Es lo que permite conocer con mayor exactitud la presencia de tr ampas en el subsuelo. En Colombia se han adquir ido cientosde miles de kilómetros de registro sísmico.

La sísmica consiste en crear temblores ar tif iciales mediante pequeñas explosionessubterráneas, par a lo cual se colocan explosivos especiales en excavaciones de poca profundidad, normalmente entre 10 y 30 pies.

En la superf icie se cubre un área determinada con apar atos de alta sensibilidad llamados"geófonos", los cuales van unidos entre sí por cables y conectados a una estación receptor a.

La explosión gener a ondas sísmicas que atr aviesan las distintas capas subterráneas yregresan a la superf icie. Los geófonos las captan y las envían a la estación receptor a, donde,mediante equipos especiales de cómputo, se va dibu jando el inter ior de la tierr a. Es algo asícomo sacar un electrocardiogr ama 

Toda la información obtenida a lo largo del proceso explor ator io es ob jeto de interpretación en los centros geológicos y geofísicos de las empresas petroler as.

 Allí es donde se establece qué áreas pueden contener mantos con depósitos de hidrocarburos,cuál es su potencial contenido de hidrocarburos y dónde se deben perfor ar los pozos

explor ator ios par a conf irmarlo. De aquí sale lo que se llama "prospectos" petroleros.

R efinación del P etróleo 

El petr óleo f inalmente llega a las ref inerías en su estado natur al par a su procesamiento. Aquíprácticamente lo que se hace es cocinarlo. Por tal r azón es que al petr óleo también se ledenomina "crudo".

Una ref inería es un enorme comple jo donde ese petr óleo crudo se somete en pr imer lugar a un proceso de destilación o separ ación física y luego a procesosquímicos que permiten extr aerlebuena par te de la gr an var iedad de componentes que contiene.

El petr óleo tiene una gr an var iedad de compuestos, al punto que de él se pueden obtener por 

encima de los 2.000 productos.

El petr óleo se puede igualmente clasif icar en cuatro categorías: par afínico, naf ténico, asfálticoo mixto y aromático.

Los productos que se sacan del proceso de ref inación se llaman der ivados y los hay de dostipos: los combustibles, como la gasolina, ACPM, etc.; y los petroquímicos, tales comopolietileno, benceno, etc.

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Las ref inerías son muy distintas unas de otr as, según las tecnologías y los esquemas deproceso que se utilicen, así como su capacidad.

Las hay par a procesar petr óleos suaves, petr óleos pesados o mezclas de ambos. Por consiguiente, los productos que se obtienen varían de una a otr a.

La ref inación se cumple en var ias etapas. Es por esto que una ref inería tiene numerosas torres,

unidades, equipos y tuberías. Es algo así como una ciudad de plantas de proceso.

En Colombia hay dos gr andes ref inerías: el Comple jo Industr ial de Barr ancaberme ja y la Ref inería de Car tagena. A la pr imer a se le llama comple jo porque también posee procesospetroquímicos.

En términos sencillos, el funcionamiento de una ref inería de este tipo se cumple de la siguientemaner a: 

El pr imer paso de la ref inación del petr óleo crudo se cumple en las torres de "destilación pr imar ia" o "destilación atmosfér ica".

En su inter ior, estas torres oper an a una presión cer cana a la atmosfér ica y están divididas en 

numerosos compar timientos a los que se denominan "bande jas" o "platos". Cada bande ja tieneuna temper atur a diferente y cumple la función de fr accionar los componentes del petr óleo.

El crudo llega a estas torres después de pasar por un hor no, donde se "cocina" a temper atur asde hasta 400 gr ados centígr ados que lo convier ten en vapor.

Esos vapores entr an por la par te infer ior de la torre de destilación y ascienden por entre lasbande jas. A medida que suben pierden calor y se enfrían.

Cuando cada componente vapor izado encuentr a su propia temper atur a, se condensa y sedeposita en su respectiva bande ja, a la cual están conectados ductos por los que se recogen las distintas corr ientes que se separ aron en esta etapa.

 Al fondo de la torre cae el "crudo reducido", es decir, aquel que no alcanzó a evapor arse en esta pr imer a etapa.

Se cumple así el pr imer paso de la ref inación. De abajo hacia arr iba se han obtenido, en suorden: gasóleos, acpm, queroseno, turbosina, naf ta y gases r icos en butano y propano.

 Algunos de estos, como la turbosina, queroseno y acpm, son productos ya f inales.

Las demás corr ientes se envían a otr as torres y unidades par a someterlas a nuevos procesos,al f inal de los cuales se obtendrán los demás der ivados del petr óleo.

 Así, por e jemplo, la torre de "destilación al vacío" recibe el crudo reducido de la pr imer a etapa ysaca gasóleos pesados, bases par afínicas y residuos.

La Unidad de Cr aqueo Catalítico o Cr acking recibe gasóleos y crudos reducidos par a producir fundamentalmente gasolina y gas propano.

Las unidades de Recuper ación de Vapores reciben los gases r icos de las demás plantas ysacan gas combustible, gas propano, propileno y butanos.

La planta de mezclas es en últimas la que recibe las distintas corr ientes de naf tas par a obtener la gasolina motor , extr a y corr iente.

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La unidad de aromáticos produce a par tir de la naf ta: tolueno, xilenos, benceno, ciclohexano yotros petroquímicos.

La de Par af inas recibe destilados par afínicos y naf ténicos par a sacar par af inas y baseslubr icantes.

De todo este proceso también se obtienen azufre y combustóleo. El combustóleo es lo último

que sale del petr óleo. Es algo así como el fondo del barr il.

En resumen, el pr incipal producto que sale de la ref inación del petr óleo es la gasolina motor. Elvolumen de gasolina que cada ref inería obtiene es el resultado del esquema que utilice. En promedio, por cada barr il de petr óleo que entr a a una ref inería se obtiene 40 y 50 por ciento degasolina.

El gas natur al r ico en gases petroquímicos también se puede procesar en las ref inerías par a obtener diversos productos de uso en la industr ia petroquímica.

Derivados y usos del petróleo 

Los siguientes son los diferentes productos der ivados del petr óleo y su utilización: 

Gasolina motor corriente y extra - Par a consumo en los vehículos automotores decombustión inter na, entre otros usos.

Turbocombustible o turbosina - Gasolina par a aviones  jet, también conocida como Jet- A.

Gasolina de aviación - Par a uso en aviones con motores de combustión inter na.

ACPM o Diesel - De uso común en camiones y buses.

Queroseno - Se utiliza en estuf as domésticas y en equipos industr iales. Es el quecomúnmente se llama "petr óleo".

Cocinol - Especie de gasolina par a consumos domésticos. Su producción es mínima.

Gas propano o GLP - Se utiliza como combustible doméstico e industr ial.

Bencina industrial- Se usa como mater ia pr ima par a la f abr icación de disolventes alifáticos ocomo combustible doméstico

Combustóleo o Fuel Oil- Es un combustible pesado par a hor nos y calder as industr iales.

Disolventes alifáticos - Sirven par a la extr acción de aceites, pintur as, pegantes y adhesivos; par a la producción de thinner, gas par a quemadores industr iales, elabor ación de tintas,formulación y f abr icación de productos agrícolas, de caucho, cer as y betunes, y par a limpieza en gener al.

Asfaltos - Se utilizan par a la producción de asf alto y como mater ial sellante en la industr ia dela construcción.

Bases lubricantes - Es la mater ia pr ima par a la producción de los aceites lubr icantes.

Ceras parafínicas - Es la mater ia pr ima par a la producción de velas y similares, cer as par a pisos, f ósforos, papel par af inado, vaselinas, etc.

Polietileno - Mater ia pr ima par a la industr ia del plástico en gener al

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Alquitrán aromático (Arotar)- Mater ia pr ima par a la elabor ación de negro de humo que, a suvez, se usa en la industr ia de llantas. También es un diluyente

Acido nafténico- Sirve par a prepar ar sales metálicas tales como naf tenatos de calcio, cobre,zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industr ia de pintur as, resinas, poliéster,detergentes, tensoactivos y fungicidas

Benceno - Sirve par a f abr icar ciclohexano.

Ciclohexano - Es la mater ia pr ima par a producir caprolactama y ácido adípico con destino alnylon.

Tolueno - Se usa como disolvente en la f abr icación de pintur as, resinas, adhesivos, pegantes,thinner y tintas, y como mater ia pr ima del benceno.

Xilenos mezclados - Se utilizan en la industr ia de pintur as, de insecticidas y de thinner.

Ortoxileno - Es la mater ia pr ima par a la producción de anhídr ico f tálico.

Alquilbenceno - Se usa en la industr ia de todo tipo de detergentes, par a elabor ar plaguicidas,

ácidos sulf ónicos y en la industr ia de cur tientes.El azufre que sale de las ref inerías sirve par a la vulcanización del caucho, f abr icación dealgunos tipos de acero y prepar ación de ácido sulfúr ico, entre otros usos. En Colombia, de otrolado, se extr ae un petr óleo pesado que se llama Crudo Castilla, el cual se utiliza par a la producción de asf altos y/o par a me jor amiento directo de carreter as, así como par a consumosen hor nos y calder as.

El gas natural sirve como combustible par a usos doméstico, industr iales y par a la gener ación de energía termoeléctr ica.

En el área industr ial es la mater ia pr ima par a el sector de la petroquímica. A par tir del gasnatur al se obtiene, por e jemplo, el polietileno, que es la mater ia pr ima de los plásticos.

Del gas natur al también se puede sacar gas propano. Esto es posible cuando el gas natur al esr ico en componentes como propanos y butanos, corr ientes líquidas que se le separ an.

T ransporte del petróleo 

En el mundo del petr óleo los oleoductos y los buques tanqueros son los medios por excelencia par a el tr anspor te del crudo.

El paso inmediato al descubr imiento y explotación de un yacimiento es su tr aslado hacia loscentros de ref inación o a los puer tos de embarque con destino a la expor tación 

Par a ello se construye un oleoducto, tr abajo que consiste en unir tubos de acero a lo largo deun tr ayecto determinado, desde el campo productor hasta el punto de ref inación y/o de

embarque.

La capacidad de tr anspor te de los oleoductos varía y depende del tamaño de la tubería. Esdecir, entre más gr ande sea el diámetro, mayor la capacidad. En Colombia hay oleoductosdesde 6 hasta 36 pulgadas de diámetro.

Estas líneas de acero pueden ir sobre la superf icie o bajo tierr a y atr aviesan la más var iada topogr afía. En Colombia gener almente van enterr adas a 1.50/2.0 metros de profundidad.

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En la par te inicial del oleoducto una "estación de bombeo" impulsa el petr óleo y, dependiendode la topogr afía por donde éste pase, se colocan estr atégicamente otr as estaciones par a que lepermitan super ar sitios de gr an altur a, como las cordiller as en Colombia.

Los oleoductos disponen también de válvulas que permiten controlar el paso del petr óleo yatender opor tunamente situaciones de emergencia, como las que per iódicamente ocurren en Colombia por efecto de las voladur as.

El gas natur al se tr anspor ta en idénticas cir cunstancias, pero en este caso la tubería sedenomina "gasoducto".

Hay ductos similares que cumplen funciones específ icas: poliductos par a gasolinas, acpm yotros der ivados; propanoductos par a gas propano, combustoleoductos par a combustóleo, etc 

Los buque-tanques son a su vez enormes bar cos dotados de compar timientos y sistemasespecialmente diseñados par a el tr anspor te de petr óleo crudo, gas, gasolina o cualquier otroder ivado. Son el medio de tr anspor te más utilizado par a el comer cio mundial del petr óleo.

La capacidad de estas naves varía según el tamaño de las mismas y de acuerdo con elservicioy la ruta que cubr an. Algunas pueden tr anspor tar cientos de miles de barr iles e incluso

millones. En Colombia Ecopetrol utilizó par a sus expor taciones el FSU Coveñas, un tanqueroque almacenaba 2 millones de barr iles.

Distribución del P etróleo 

El destino f inal del petr óleo y sus der ivados es el consumidor f inal.

En este proceso intervienen distr ibuidores mayor istas y minor istas y se emplean todos losmedios posibles par a el tr anspor te y venta: redes de tubería, carrotanques, bar cazas, bar cos,estaciones ("bombas") de servicio, etc.

En Colombia la distr ibución de los combustibles está en cabeza de las compañías mayor istas yla red de estaciones minor istas.

Que es Mejoramiento, o "Coking"  

En pocas palabr as, el hidrocarburo es una cadena de átomos de carbón e hidr ógeno. Cuandohay muchas cadenas largas, el hidrocarburo es más pesado. El asf alto, por e jemplo, tienecadenas larguísimas, mientr as que la gasolina no. Como la gasolina es me jor negocio, sediseñaron var ias técnicas par a "me jor ar" el crudo, rompiendo cadenas y eliminando carbón delhidrocarburo. El carbón que se elimina se llama "coke", y por eso hay var ias técnicas deme jor amiento de crudos que incluyen en su nombre el término de "coking"

Qué es la P etroquímica 

La conversión de hidrocarburos en productos químicos se llama "petroquímica", y es piedr a 

angular de la industr ia y tecnología actual. Esta industr ia produce plásticos, medicinas, textiles,útiles de cocina, y muchas, muchas cosas más, y ha hecho posible muchos de los productosque hoy en día se consider an "normales" y "necesar ios" (computador as, te jidos,  juguetes irrompibles, etc.)

Qué son los lodos de perforación 

En pocas palabr as, los lodos de perfor ación son el líquido lubr icante y tr anspor tador dedesechos que se utiliza par a perfor ar pozos petroleros. Este líquido se bombea hasta la mecha o punta de taladro y arr astr a hasta arr iba, a la boca del pozo, todos los pedazos de tierr a y

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piedr a que se ha taladr ado hasta el momento. Estos lodos se f iltr an y limpian par a ser reutilizados, y hay tecnología que permite el uso de los desechos par a fer tilizar tierr asagrícolas.

P orqué dicen que el P etróleo es contaminante 

 Aunque todo producto en exceso contamina (por e jemplo, el agua contamina la gasolina 

envasada), el petr óleo tiene el problema de ser insoluble en agua y, por lo tanto, dif icil delimpiar. Además, su color, olor y viscosidad lo hacen difícil de disimular. En gener al, losderr ames de hidrocarburos afectan profundamente a la f auna y vida en el lugar, r azón por la cual la industr ia petroler a mundial debe cumplir con normas y procedimientos muy estr ictos en mater ia de protección ambiental. En PDVSA y sus f iliales, la protección del ambiente corresponde a personal altamente prepar ado, que tr abajan las áreas de ambiente, gerencia der iesgos, y protección integr al.

Glosario 

Petróleo Aceite de roca.

Hidrocarburo El petr óleo y el gas natur al, por tener compuestos de hidr ógeno y carbono.

Crudo El petr óleo en su estado natur al.

Oro Negro Mote que se da al petr óleo por su gr an valor.

Roca madre Lugar donde se formó el petr óleo.

Roca

sedimentaria Capa subterránea constituida por sedimentos diversos.

 Yacimiento Sitio donde se encuentr a el petr óleo. Acumulación de en el subsuelo de

rendimiento económico.

Trampa Sitio donde está atr apado el petr óleo en el subsuelo.

Formación Nombre geológico que se da a las capas de rocas subterráneas.

Anticlinal Es un pliegue cóncavo hacia abajo. Estructur a de plegamiento de la tierr a.

Sinclinal Es un pliegue cóncavo hacia arr iba.

Exploración Ciencia par a buscar el petr óleo.

Geofísica Ciencia que estudia la conf igur ación de la tierr a por métodos físicos.

Geología Ciencia que estudia la composición de la tierr a, su natur aleza, su situación ylos fenómenos que la han or iginado.

Sísmica Uno de los más impor tantes métodos par a buscar petr óleo.

Campo Area donde hay var ios pozos petroleros productores.

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Cabeza de pozo Equipo pesado que va colocado en la superf icie, sobre la boca del pozo.

Pozo Hueco profundo que se abre par a buscar y producir petr óleo.

Broca Pieza con la cual se perfor a el pozo.

Arbol denavidad 

Conjunto de válvulas sobre la boca del pozo que sirve par a controlar la extr acción del petr óleo.

Machín Equipo mecánico par a succionar el petr óleo del subsuelo.

Reservas

probadas Volumen de petr óleo que se sabe con cer teza que hay en un yacimiento.

Plataforma

submarina Sitio desde donde se hace el tr abajo petrolero en el mar.

Barril Unidad de medida en volumen del petr óleo, equivalente a 42 galones.

Oleoducto Tubería par a tr anspor tar el petr óleo.

Refinería Comple jo donde se procesa el petr óleo.

Derivados  Los distintos productos que se obtienen del petr óleo.

PERFORACION

La perforación, como la exploración, esuna actividad que demanda tiempo yrecursos financieros. Por eso, unequipo de perforación sólo se instala ycomienza a perforar cuando geólogos y

geofísicos han acordado la locaciónmás apta para la búsqueda de

hidrocarburos en el subsuelo.

Los petroleros no fueron los primerosen perforar pozos profundos: 2.000años atrás lo hacían los chinos paraencontrar salmuera, con la cualobtenían sal. Para lograr suspropósitos disponían de un equipoconsistente en una estructura demadera, de la cual suspendían por cable una herramienta cortante y

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pesada. La percusión intermitente sobre el terreno iba horadando sucesivos estratos delsubsuelo hasta llegar al objetivo. Este ingenioso sistema permitió perforar hasta más de

900 metros de profundidad, aunque demandaba años completar el trabajo.

En los primeros años de la industria petrolera se utilizaron los mismos principios, deperforación a percusión. Aunque todavía en ciertas circunstancias y principalmente enEstados Unidos se sigue utilizando esta técnica (muy mejorada respecto del siglo

pasado) fue universalmente reemplazada por el método de perforación rotativa.

Por lo general, cuando se trata de actividades en tierra la locación a perforar estáubicada en algún sitio de difícil acceso, y hay que realizar importantes trabajospreparatorios antes de instalar el equipo. Casi siempre se deben construir los caminosde acceso, que muchas veces suponen la construcción de puentes y obras vialesespeciales, desmonte de selvas, o drenaje de pantanos. En algunos casos, todo elequipo de perforación se traslada en helicópteros de gran Porte hasta la locación

previamente preparada.

La torre o mástil de perforación conforma la parte más prominente del equipo (por logeneral de 40 metros de altura), y está integrada por cuatro grandes columnas de acero

de forma rectangular, unidas lateralmente.

En lo alto de la torre o mástil, suspendida de cables, se ubica la cabeza de inyección,conectada con la barra de sondeo. La cabeza de inyección deja pasar un líquido (lodo deperforación) y a la vez permite a la barra de sondeo rotar libremente en el subsuelo. Labarra de sondeo -unida en tramos de 9 metros- pasa por un buje maestro ubicado en lamesa rotativa colocada en el piso del mástil o torre. Motores diesel o eléctricos hacenrotar la mesa rotativa y toda la columna de perforación, en cuyo extremo final está eltrépano que perfora.

Hay muchos tipos de trépanos, algunos de ellos provistos de diamantes industriales,pero todos operan de la misma forma que untaladro manual utilizado para perforar madera

o metal.

P ara la perforación de pozos petroleros seutilizan muchos tipos de trépano, que varían

 por su conformación y contextura según el tipo de roca que deben atravesar.

Cuando el trépano ha penetrado en el subsuelo una distancia similar a los 9 metros decada barra de sondeo, se detiene la operación y se añade una nueva barra. A medida quese profundiza la perforación, el proceso se repite. Pero tarde o temprano, según latextura y dureza de las rocas atravesadas, el trépano se desgasta, y debe ser reemplazado. Esta operación demanda horas de trabajo, dado que toda la barra desondeo debe ser llevada a la superficie. Para ganar tiempo la barra de sondeo se varetirando en tramos que incluyen tres tuberías unidas. Estas lar gas secciones de 27metros se van apilando a un costado de la torre de perforación. Para comprender locomplicado de esta maniobra, basta imaginar un trépano que llegó a los 3.000 metros de

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profundidad y debe ser reemplazado. Esto significa llevar a la superficie 3 kilómetros detuberías de acero, en tramos de 27 metros, cada uno de los cuales debe ser desenroscado y apilado cuidadosamente sobre la torre de perforación. Reemplazado eltrépano, las cañerías vuelven a enroscarse y todo el conjunto de la barra de sondeo

desciende al fondo del pozo. Esta operación demanda varias horas.

Cuando se utiliza una herramienta para perforar una pared aquella se calienta. Por eso,

al trépano, se lo enfría con un producto químico especial, denominado "lodo deperforación" y que circula permanentemente desde la cabeza de inyección hasta elfondo del pozo. Llega hasta por debajo de los dientes del trépano en chorrosintermitentes, para cumplir después otra misión importante en su retorno a la superficiey en el espacio que media entre la barra de sondeo y las paredes del pozo: en sudesplazamiento arrastra todos los fragmentos de roca despedazados por el trépano. Elgeólogo de pozo estudia entonces cuidadosamente estos "cuttings' para determinar eltipo de roca que está atravesando la perforación. El lodo -que es un producto de altísimocosto- también contribuye evitar el derrumbe de las paredes del pozo antes de que seanentubadas con cañerías de acero y al mismo tiempo evitar las fugas de gas o petróleoque pueden producirse antes de que la perforación llegue a la profundidad final

establecida.

Plataforma de Perforación Submarina

Pero la perforación de un pozopetrolero no es sólo una obra deingeniería de alta precisión: es untrabajo de atención y tensiónpermanentes para los hombres queintegran el equipo. Los costados delpozo pueden estar huecos y el líquidode inyección perderse por lascavidades; el trépano puede quedar aprisionado por sal. Para evitar estosriesgos periódicamente se retira lasarta de sondeo, y se instala en sulugar una cañería de entubación quesostendrá las paredes del pozo. Entreesta tubería y las paredes del pozo seintroduce una lechada de cemento, queuna vez fraguada sostendrádefinitivamente todo el complejo. Por lacañería instalada pasa entonces lasarta de perforación, que seguirá operando con un diámetro más pequeño. A mayor profundidad, se introducirá un segundo tramo de entubación de diámetro inferior alprimero y, probablemente, después también un tercero que pasará por el segundo. Así,cuando el pozo esté llegando a su profundidad final, el diámetro del trépanoposiblemente no supere los 10 centímetros, aunque la perforación se haya iniciado conun diámetro de 50. Durante todo este proceso se realizan frecuentes cambios de trépano,

maniobra que exige otra previa: el retiro de la barra de sondeo. El perforador debeademás estar atento, para evitar que la herramienta quede aprisionada en el fondo delpozo o que la sarta se desvíe de la vertical, maniobrando permanentemente con la

velocidad de rotación del trépano y el peso de la sarta de sondeo para lograr el correctoequilibrio de toda la operación.

Finalmente, todo el equipo de perforación que casi siempre opera a la intemperiesometido a las inclemencias del tiempo debe estar preparado para enfrentar, controlar ysuperar las consecuencias de un escape de gas, que puede resultar devastador para elequipo y para los hombres que trabajan con él. Aunque la industria petrolera ha

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desarrollado sofisticadas técnicas de seguridad para la prevención de este tipo deaccidentes, ninguna resulta de utilidad cuando las personas a su car go, por distracciónu olvido, dejan de prestarles atención. Y en el pozo, que es una de las obras deingeniería de más difícil ejecución en la Tierra, casi siempre sobran los motivos de

distracción.

Finalmente, terminado el programa de perforación, es probable que no se encuentre

petróleo ni gas natural, o que el volumen de hidrocarburos comprobado no justifique eldesarrollo comercial del pozo. Todo el dinero y los esfuerzos invertidos por la empresahabrán sido inútiles y las perforadoras volverán a intentar en otra locación.

Nuevas Tecnologías

Pozos Hor izontales

Las nuevas tecnologías nos están conduciendo hacia una incrementada producción delcampo con una inversión decreciente de perforación.

Los pozos horizontales se realizan con laintención de perforar los horizontes

productivos, en una gran extención horizontal yno limitarse solo al espesor neto de laformaciones que es el caso de perforaciones

de tipo convencional.

Los pozos de alcance extendido puedenalcanzar sus blancos a mas de 8km de laubicación del pozo. Esta técnica les permite alos operadores explotar el petróleo y loscampos en forma satélite de losinfraestructuras de superficie. Los camposcercanos a la costa pueden ser desarrollados

desde tierra para reducir los costos y minimizar el impacto ambiental.

Pozos Multilater ales

Los pozos multilaterales usan drenajes horizontales múltiples desde un pozo primariopara reducir el número de pozos necesarios para drenar el reservorio. Los multilateralesrequieren pocos cabezales, reduciendo el costo de las terminaciones submarinas y lasoperaciones de enlace. La tecnología de pozo delgado reduce la perforación, los costos

de terminación y producción a través del uso de pozospequeños.

Las secciones laterales múltiples perforadas desde unpozo ofrecen soluciones económicas para mejorar larecuperación. Al explotar un solo pozo, la perforaciónmultilateral baja los costos de la construcción del pozo y elequipo de la superficie. Los multilaterales son ventajososen las aplicaciones de reentrada y en los nuevos pozos.Pueden mejorar el drenaje de los reservorios al exponer mucho mas de la formación al pozo. También puedeninterceptar numerosos sistemas de fractura y drenar los

reservorios múltiples.

Perfor ación Coiled Tubing

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En algunos ambientes, la perforación coiled tubing ofrece ventajas económicas sobre laperforación convencional a través de tubos unificados. También tiene un menor impacto

en el ambiente y mejora la seguridad en el pozo.

Las operaciones a través de tubos han probado ser económicas al ahorrar en costos a la hora de retirar los

tubos.

Dentro de los mayores beneficios del CTD (Coiled Tubing Drill), se encuentra la habilidad de perforar bajo balance.La perforación bajo balance, puede prevenir durante laperforación la presencia de capas de interés y evitar eldaño del reservorio. También puede incrementar el ritmode de penetración del trépano durante la perforación.

Perf iles eléctr icos

Cuando se perfora un pozo, y especialmente si es de exploración, se trata de obtener lamayor cantidad posible de información del subsuelo. Esto se logra con la ayuda de los

perfiles eléctricos.

Estos perfiles miden las propiedades eléctricas, acústicas y radioactivas de las rocas.Los sensores de la resistividad usan electrodos o bobinas, los acústicos usantransductores sónicos y los radioactivos emplean detectores sencibles a laradioactividad.

Para tal fin se utilizan distintos instrumentos montados en una sonda que se baja al pozomediante un cable-conductor. Este cable de acero normalmente tiene 7 conductoreseléctricos que sirven para alimentar eléctricamente a los equipos de pozo y al mismotiempo recibir en superficie los datos leídospor las diferentes sondas.

A medida que se va recogiendo el cable, lasonda va midiendo y las lecturas que son

enviadas a superficie a través del cable, seregistran en cintas magnéticas, queposteriormente serán utilizadas para lainterpretación de los datos. Las unidades deperfilaje son Laboratorios portátiles quedisponen de computadoras para el registro

e interpretación de los perfiles de pozo.

De la interpretación de estos perfiles seobtienen datos de porosidad, contenido defluidos, y tipos de litologías. Una correctaevaluación se logra mediante lacombinación de los datos obtenidos en losdistintos perfiles realizados en el pozo.

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Perfil de Datos Interpretados,correspondiente a unintervalo de pozo. Las zonasindicadas en rojo contienenhidrocarburos, y serán las

zonas que se pondrán enexplotación una vezentubado el pozo.

LWD ± una visión más clar a de las formaciones

La perforación y el perfilaje simultáneo mejora la habilidad del Operador de perforación,

para tomar decisiones efectivas en tiempo real enla crítica fase de la perforación.

Las mediciones LWD (Logging While Drilling),revelan la naturaleza de las formaciones de laroca perforada e identifica la ubicaciónprobable de los hidrocarburos. La resistividad deformación en tiempo real, la informaciónsobre la litología y la porosidad adquirida durantela perforación le permite a los geólogos evaluar y visualizar la formación alrededor delpozo, antes que ocurra una daño a la formación oque se provoque una invasión de lodo.

Las mediciones LWD le permiten al geólogo seleccionar los puntos para bajar el casing y, detectar y cuantificar las zonas potenciales cuando estas son interceptadas, eidentificar los límites del fluido en tiempo real mientras se perfora. Las nuevasmediciones de imagen y perforación (IWD) hacen posible la detección de la fractura y ladeterminación del buzamiento. La perforación en tiempo real y los datos del perfiladopueden ser integrados en las workstations con datos sísmicos en 3D.

Esta visión mas clara del pozo y su posición dentro del reservorio le brinda al operador una fuente de información que mejora la toma de decisiones a medida que la perforaciónprogresa, reduciendo el riesgo en áreas que son geológicamente complejas o bien no

son muy conocidas.

Oper aciones Entubación y Terminación 

Una vez terminada la perforación del pozo y después de realizar una evaluación delpotencial productivo del mismo, se procederá a realizar las operaciones de Entubación yTerminación.

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La entubación consiste en bajar una cañería(casing), hasta el fondo del pozo(normalmente de 51/2 o 7 pulgadas dediámetro), la que posteriormente secementa para generar una aislación de lasdiferentes zonas permeables a lo lar go delpozo. Este proceso de cementación es

realizado por Compañías de Serviciosespecializadas y consiste en colocar unalechada de cemento en el espacio anular que hay entre la pared del pozo y la caraexterna del casing. Como dijimos estacementación tiene por objeto aislar lasdiferentes zonas permeables impidiendoque fluidos de zonas de alta presión puedancircular a zonas de menor presión o evitar la posibilidad de poner en producción

capas acuíferas.

Para asegurarnos de la buena calidad de lacementación, es necesario realizar, una vez

fraguado el cemento (entre 18 y 24 horasdespués), un perfil de Control de Cemento(CBL-VDL), que nos permitirá evaluar lascaracterísticas de aislación entre lasdiferentes capas productoras del pozo.

Finalmente habrá que poner en producciónel pozo, para lo cual se deberá punzar (agujerear el casing) con car gas explosivas.Se punzarán solamente las capas que deacuerdo con datos Geológicos y mediantela Interpretación de Perfiles a pozo abierto,son de interés productivo.

En la figura adjunta se ha esquematizadouna operación de punzamiento mediante eldisparo de un cañón de car gas huecas.

Estas car gas perforan el casing, el cemento y la pared del pozo, llegando hasta 15 a 18pulgadas desde la pared interna del casing.

A través de estos huecos (de 12 a 36 por metro), fluye el petróleo (o gas en el caso decapas gasíferas), hacia el pozo para ser extraído a superficie

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