¿Qué causa la baja eficiencia en la perforación de pozos? Tres factores clave que afectan la velocidad de perforación

¿Qué causa la baja eficiencia en la perforación de pozos? Tres factores clave que afectan la velocidad de perforación

Factor 1: Condiciones desconocidas del subsuelo: La "resistencia inherente" de las condiciones geológicas

Este es el factor más fundamental y, a la vez, el más difícil de controlar. Las complejas y cambiantes condiciones del subsuelo constituyen el primer obstáculo para la eficiencia.

Dureza de la roca y perforabilidad: Perforar en arena blanda es, naturalmente, decenas de veces más rápido que perforar en granito duro. Este es un hecho objetivo e inmutable.

Complejidad de la estructura de la formación:

Intercalaciones "blandas en la superficie, duras en la base": Cuando la broca atraviesa roca dura desde roca blanda, es propensa a saltar y desviarse, lo que requiere una reducción de los parámetros y, en consecuencia, una drástica caída en la eficiencia.

Zonas fracturadas y zonas de pérdida: Las fracturas desarrolladas en la formación pueden provocar una pérdida significativa de fluido de perforación (lodo o agua). El fluido de perforación no solo se encarga de enfriar la broca y transportar los recortes, sino, aún más importante, de estabilizar el pozo. Una vez perdido, el riesgo de inestabilidad del pozo aumenta significativamente, lo que obliga a detener la perforación para solucionar la pérdida y ralentiza considerablemente el progreso.

Formaciones arcillosas: En capas arcillosas, las brocas son propensas a la obstrucción por lodo, donde la arcilla se adhiere a las herramientas de corte de la broca, formando una capa de lodo que impide que la broca penetre y corte eficazmente las nuevas formaciones, lo que provoca paradas y la detención del avance.

Solución: Realizar estudios geológicos detallados antes de la perforación para garantizar un conocimiento exhaustivo de la formación. Preparar con antelación los planes adecuados de herramientas y fluidos de perforación en función de la formación prevista.

Factor dos: Herramientas inadecuadas: «Inadecuación adquirida» del equipo y las herramientas de perforación.

«Un buen artesano primero debe afilar sus herramientas». Elegir equipos incompatibles o con un funcionamiento deficiente es un error fatal en la eficiencia.

Capacidad inadecuada del equipo de perforación:

"Un caballo pequeño tira de un carro grande": Utilizar un equipo de perforación con bajo torque y baja presión de avance para perforar roca dura inevitablemente resultará en un progreso lento y daños significativos al equipo.

Selección incorrecta del método: Utilizar un equipo de perforación rotativa adecuado para suelos blandos en formaciones de roca dura es mucho menos eficiente que utilizar un martillo de fondo o una broca de cono de rodillos específica.

Selección incorrecta de la broca: Las brocas están diseñadas para formaciones específicas. Utilizar una broca raspadora diseñada para suelos blandos para perforar roca dura la inutilizará en minutos; sin embargo, utilizar una broca PDC o de cono de rodillos diseñada para roca dura puede proporcionar una fractura de roca continua y eficiente.

Ensamblaje inadecuado de la sarta de perforación: La combinación de tuberías de perforación, portamechas, etc., en el fondo del pozo no solo transmite potencia, sino que también afecta la calidad del pozo. Un ensamblaje inadecuado puede provocar fácilmente una desviación del pozo, lo que implica una gran pérdida de tiempo para corregirla.

Degradación del rendimiento del equipo: Las perforadoras antiguas, la presión insuficiente del sistema hidráulico y la menor potencia del motor resultan en un rendimiento deficiente, lo que naturalmente dificulta la velocidad de perforación.

Soluciones: Seleccionar científicamente el método de perforación y el modelo de perforadora según las condiciones de la formación, y equipar cada formación con brocas específicas. Reforzar el mantenimiento del equipo para garantizar su óptimo funcionamiento.

Factor tres: Operación imprecisa: El factor humano que limita los parámetros del proceso.

Incluso con el mejor equipo y un informe geológico claro, la operación final y la toma de decisiones son el paso decisivo para convertir el potencial en eficiencia.

Parámetros de perforación inadecuados: Desajuste entre la carga sobre la broca (WOB) y las RPM: Este es un problema operativo fundamental. En roca blanda, se recomienda una alta velocidad de perforación con baja presión, mientras que en roca dura es necesario una alta presión de perforación con baja velocidad. Una configuración incorrecta de los parámetros puede provocar baja eficiencia o incluso daños en la sarta de perforación.

Caudal y presión inadecuados de la bomba: El caudal de la bomba de perforación determina la capacidad de transporte de recortes y la limpieza del pozo. Un caudal insuficiente provoca la rotura repetida de recortes en el pozo, un fenómeno conocido como "recorte repetido", que afecta gravemente la velocidad de perforación.

Rendimiento deficiente del fluido de perforación: El fluido de perforación es esencial para la perforación. Una viscosidad excesivamente alta o baja, o un contenido excesivo de sólidos, afectará la capacidad de transporte de recortes y la protección de las paredes, lo que indirectamente reduce la velocidad de perforación.

Pericia y coordinación del operador: Un perforador experimentado puede evaluar con precisión las condiciones del fondo del pozo mediante los parámetros de los instrumentos y los sonidos del equipo, realizando ajustes oportunos. La pericia en operaciones auxiliares, como la conexión y desconexión de la tubería de perforación, afecta directamente el porcentaje de tiempo de perforación efectivo.

Accidentes frecuentes en el pozo: Accidentes como el atascamiento de la tubería y la rotura de la sarta de perforación pueden tardar horas o incluso días en solucionarse, lo que supone un golpe fatal para la eficiencia general. La mayoría de estos accidentes están relacionados con una operación incorrecta y errores de juicio.

Medidas correctivas: Optimizar los parámetros mediante sistemas de perforación automatizados o reforzar la capacitación de los perforadores para mejorar su capacidad de ajustar los parámetros según las condiciones en tiempo real. Seguir estrictamente los procedimientos operativos para evitar accidentes por errores humanos.

Resumen: La baja eficiencia de perforación se debe a deficiencias en uno o más aspectos:

Alta resistencia del subsuelo (geología) -> Deficiencias inherentes que requieren compensación mediante anticipación y preparación.

Equipos obsoletos (equipo) -> Incompatibilidad adquirida que requiere una selección y mantenimiento adecuados.

Mando in situ desorganizado (operación) -> Factor humano que requiere optimización mediante la experiencia, la tecnología y una gestión meticulosa.

Por lo tanto, mejorar la velocidad de perforación es un proyecto sistemático que requiere una colaboración eficiente entre geología, equipo y procesos; ninguno puede descuidarse.