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Pozo de petróleo

El pozo de bombeo , como este ubicado al sur de Midland , es algo común en el oeste de Texas . Un pozo petrolífero es una perforación en la Tierra diseñada para extraer hidrocar...

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El pozo de bombeo , como este ubicado al sur de Midland , es algo común en el oeste de Texas .

Un pozo petrolífero es una perforación en la Tierra diseñada para extraer hidrocarburos de petróleo a la superficie. Generalmente, junto con el petróleo , se libera gas natural como gas asociado . Un pozo diseñado para producir únicamente gas se denomina pozo de gas . Los pozos se crean perforando hasta alcanzar una reserva de petróleo o gas y, si es necesario, se equipan con dispositivos de extracción como bombas de extracción . La creación de pozos puede ser un proceso costoso, con un precio mínimo de cientos de miles de dólares, y mucho mayor en ubicaciones de difícil acceso, como en alta mar . El proceso moderno de perforación de pozos comenzó en el siglo XIX, pero se optimizó gracias a los avances en las plataformas de perforación y la tecnología durante el siglo XX.

Los pozos se venden o intercambian frecuentemente entre distintas compañías petroleras y gasíferas como un activo, principalmente porque, durante una caída en el precio del petróleo y el gas, un pozo puede ser improductivo, pero si los precios suben, incluso los pozos de baja producción pueden ser económicamente valiosos. Además, nuevos métodos, como la fracturación hidráulica (un proceso de inyección de gas o líquido para aumentar la producción de petróleo o gas natural), han hecho viables algunos pozos. Sin embargo, el agotamiento de las reservas de petróleo y las políticas climáticas en torno a los combustibles fósiles han reducido la viabilidad de estos pozos y de técnicas costosas.

Sin embargo, los pozos descuidados o con mantenimiento deficiente presentan problemas ambientales: pueden filtrar metano u otras sustancias tóxicas al aire, el agua y el suelo locales. Esta contaminación suele agravarse cuando los pozos se abandonan o quedan sin mantenimiento , es decir, cuando un pozo deja de ser económicamente viable y, por lo tanto, sus (antiguos) propietarios ya no le dan mantenimiento. Una estimación de Reuters de 2020 sugirió que existían al menos 29 millones de pozos abandonados a nivel internacional, lo que constituye una fuente importante de emisiones de gases de efecto invernadero que exacerban el cambio climático. [ 1 ] [ 2 ]

Historia

Explotación temprana de yacimientos petrolíferos en Pensilvania , alrededor de 1862.
Pozos petrolíferos gallegos , c. 1881
Pozo petrolífero bombeado con fuerza animal en Rumania , 1896.
Quema de gases naturales en un yacimiento petrolífero, presumiblemente en Pangkalan Brandan , costa este de Sumatra – c. 1905
Trabajadores de la Anglo-Persian Oil Company, 1908

Los primeros pozos petrolíferos conocidos se perforaron en China en el año 347 d. C. Estos pozos alcanzaban profundidades de hasta unos 240 metros (790 pies) y se perforaban utilizando brocas sujetas a postes de bambú . [ 3 ] El petróleo se quemaba para evaporar la salmuera y producir sal . En el siglo X, extensas tuberías de bambú conectaban los pozos petrolíferos con manantiales de agua salada. Se dice que los registros antiguos de China y Japón contienen muchas alusiones al uso del gas natural para iluminación y calefacción. En Japón, en el siglo VII, el petróleo era conocido como agua hirviendo . [ 4 ] [ 5 ] 

Según Kasem Ajram, el petróleo fue destilado por el alquimista persa Muhammad ibn Zakarīya Rāzi (Rhazes) en el siglo IX, produciendo sustancias químicas como el queroseno en el alambique ( al-ambiq ), [ 6 ] [ 7 ] que se utilizaba principalmente para lámparas de queroseno . [ 8 ] Los químicos árabes y persas también destilaban petróleo crudo para producir productos inflamables con fines militares. A través de la España islámica , la destilación se extendió a Europa occidental en el siglo XII. [ 9 ]

Algunas fuentes afirman que, desde el siglo IX, se explotaron yacimientos petrolíferos en la zona que rodea la actual Bakú , Azerbaiyán , para producir nafta para la industria petrolera . Marco Polo describió estos lugares en el siglo XIII, afirmando que la producción de esos pozos petrolíferos equivalía a cientos de cargamentos de barco. Cuando Marco Polo visitó Bakú, a orillas del mar Caspio , en 1264, vio cómo se extraía petróleo de las filtraciones. Escribió que «en los confines hacia Geirgine hay una fuente de la que brota petróleo en gran abundancia, hasta el punto de que se podrían extraer cien cargamentos de barco a la vez». [ 10 ]

En 1846, en Bakú (asentamiento Bibi-Heybat ), se perforó el primer pozo con herramientas de percusión hasta una profundidad de 21 metros (69 pies) para la exploración petrolera . Entre 1846 y 1848, el ingeniero ruso Vasili Semyonov perforó los primeros pozos petroleros modernos en la península de Absheron , al noreste de Bakú, aplicando las ideas de Nikolay Voskoboynikov. [ 11 ] 

Ignacy Łukasiewicz , farmacéutico polaco [ 12 ] [ 13 ] y pionero de la industria petrolera, perforó uno de los primeros pozos petroleros modernos del mundo en 1854 en el pueblo polaco de Bóbrka, condado de Krosno , [ 14 ] y en 1856 construyó una de las primeras refinerías de petróleo del mundo . [ 15 ]

En Norteamérica, el primer pozo petrolífero comercial entró en funcionamiento en Oil Springs, Ontario, en 1858, mientras que el primer pozo petrolífero marino se perforó en 1896 en el campo petrolífero de Summerland, en la costa de California. [ 16 ]

Los primeros pozos petrolíferos de la época moderna se perforaban mediante percusión, subiendo y bajando repetidamente una broca en el fondo de un cable dentro del pozo. En el siglo XX, las herramientas de cable fueron reemplazadas en gran medida por la perforación rotatoria , que podía perforar pozos a profundidades mucho mayores y en menos tiempo. [ 17 ] El pozo Kola, de profundidad récord, utilizó un motor de lodo durante la perforación para alcanzar una profundidad de más de 12 000 metros (12 km; 39 000 pies; 7,5 millas) . [ 18 ]   

Hasta la década de 1970, la mayoría de los pozos petrolíferos eran prácticamente verticales, aunque las variaciones litológicas provocan que la mayoría se desvíen ligeramente de la vertical (véase el estudio de desviación ). Sin embargo, las modernas tecnologías de perforación direccional permiten perforar pozos con una alta desviación que, con la profundidad suficiente y las herramientas adecuadas, pueden llegar a ser horizontales. Esto resulta de gran valor, ya que las rocas reservorio que contienen hidrocarburos suelen ser horizontales o casi horizontales; un pozo horizontal ubicado en una zona de producción tiene mayor superficie en dicha zona que un pozo vertical, lo que se traduce en una mayor tasa de producción. El uso de la perforación desviada y horizontal también ha posibilitado alcanzar reservorios situados a varios kilómetros o millas del punto de perforación (perforación de alcance extendido), permitiendo la producción de hidrocarburos ubicados en zonas de difícil acceso para plataformas de perforación, zonas ambientalmente sensibles o áreas pobladas.

La vida de un pozo

Planificación

En la fase de planificación, se identifican diferentes recursos para su extracción.
  • En el caso de un pozo de producción, el objetivo se elige para optimizar la producción del pozo y gestionar el drenaje del yacimiento.
  • En el caso de un pozo de exploración o evaluación, el objetivo se elige para confirmar la existencia de un yacimiento de hidrocarburos viable o para determinar su extensión.
  • En el caso de un pozo de inyección, el objetivo se selecciona para ubicar el punto de inyección en una zona permeable que pueda permitir la eliminación de agua o gas y/o el bombeo de hidrocarburos a pozos de producción cercanos.

El objetivo (el punto final del pozo) se comparará con una ubicación en superficie (el punto de inicio del pozo), y se diseñará una trayectoria entre ambos. Al diseñar la trayectoria, se deben tener en cuenta muchos factores, como la distancia de seguridad con respecto a pozos cercanos (prevención de colisiones) o futuras rutas de perforación.

Un aspecto de la fase de planificación es el tipo de broca que se seleccionará para el emplazamiento.

Antes de perforar un pozo, un geólogo o geofísico identifica un objetivo geológico que cumpla con los objetivos del proyecto. Una vez definida la trayectoria del pozo, un equipo de geocientíficos e ingenieros elabora un conjunto de características hipotéticas del subsuelo que se perforará para alcanzar el objetivo. Estas propiedades pueden incluir la litología , la presión de poros , el gradiente de fractura, la estabilidad del pozo, la porosidad y la permeabilidad . El equipo de ingeniería de pozos utiliza estas suposiciones para diseñar los programas de revestimiento y terminación . En la planificación detallada también se consideran la selección de las brocas, el conjunto de fondo de pozo y el fluido de perforación . Se elaboran procedimientos paso a paso para guiar la ejecución del pozo de manera segura y rentable.

Debido a la interacción entre muchos de los elementos que intervienen en el diseño de un pozo, las trayectorias y los diseños suelen pasar por varias iteraciones antes de que se finalice el plan.

Perforación

Esquema anotado de un pozo petrolífero durante una fase de perforación.

El pozo se crea perforando un orificio de 12  cm a 1 metro (5  a 40  pulgadas) de diámetro en la tierra con una plataforma de perforación que hace girar una sarta de perforación con una broca acoplada. A cierta profundidad durante el proceso, se colocan secciones de tubería de acero ( revestimiento ), de un diámetro ligeramente menor que el del pozo en ese punto. Se bombea lechada de cemento hacia abajo, la cual asciende por el espacio anular entre el pozo y el exterior del revestimiento. El revestimiento proporciona integridad estructural a esa parte del pozo recién perforado, además de aislar las zonas de alta presión potencialmente peligrosas de las de baja presión y de la superficie.

Una vez aisladas estas zonas y protegida la formación mediante el revestimiento, se puede perforar el pozo a mayor profundidad (hacia formaciones potencialmente más inestables o con mayor presión) con una broca más pequeña y, posteriormente, revestirlo con una tubería de menor diámetro. Los pozos modernos suelen tener entre dos y cinco series de orificios de diámetro progresivamente menor, cada una cementada con revestimiento.

Para perforar el pozo

Revestimientos de pozos
  • La broca giratoria, impulsada por el peso de la sarta de perforación que se encuentra encima, penetra en la roca. Existen diferentes tipos de brocas; algunas provocan la desintegración de la roca por compresión, mientras que otras desprenden fragmentos de roca a medida que giran.
  • El fluido de perforación , también conocido como lodo, se bombea por el interior de la tubería de perforación y sale por la broca. Sus componentes principales suelen ser agua y arcilla, pero también contiene una compleja mezcla de fluidos, sólidos y productos químicos que deben ajustarse cuidadosamente para proporcionar las características físicas y químicas necesarias para perforar el pozo de forma segura. Entre las funciones específicas del lodo de perforación se incluyen enfriar la broca, elevar los recortes de roca a la superficie, prevenir la desestabilización (desprendimiento) de la roca en el pozo y contrarrestar la presión de los fluidos dentro de la roca para que estos no entren en el pozo. Algunos pozos petrolíferos se perforan con aire o espuma como fluido de perforación.
Registro de lodo en proceso, una forma común de estudiar la litología al perforar pozos petrolíferos.
  • Los fragmentos de roca generados son arrastrados por el fluido de perforación a medida que este regresa a la superficie dentro del revestimiento y fuera de la tubería de perforación. El fluido pasa luego por tamices vibratorios que separan los fragmentos, los cuales se devuelven a la fosa para su reutilización. Es fundamental vigilar las anomalías en los fragmentos que regresan y monitorear el volumen o la tasa de retorno del fluido en la fosa para detectar rápidamente las surgencias. Una surgencia se produce cuando la presión de la formación a la profundidad de la broca es mayor que la presión hidrostática del lodo suprayacente, lo que, si no se controla temporalmente cerrando los preventores de reventones y aumentando la densidad del fluido de perforación, permitiría que los fluidos de la formación ingresen al espacio anular de forma incontrolada.
  • La sarta de perforación a la que está unida la broca se alarga gradualmente a medida que el pozo se profundiza, atornillando secciones adicionales de 9  m (30 pies) o "juntas" de tubería debajo de la columna de perforación o el sistema de accionamiento superior en la superficie. Este proceso se llama "hacer una conexión". La operación llamada "extracción" consiste en sacar la broca del pozo para reemplazarla (extracción) y volver a introducirla con una broca nueva (extracción). Las juntas se suelen combinar para una extracción más eficiente creando grupos de varias juntas. Una plataforma triple convencional, por ejemplo, tiene tres juntas apiladas verticalmente en la torre de perforación. Algunas plataformas modernas, llamadas "super singles", extraen la tubería una a una, colocándola en soportes a medida que avanzan. 

Todo este proceso se ve facilitado por una plataforma de perforación , que contiene todo el equipo necesario para hacer circular el fluido de perforación, izar y girar la tubería, eliminar los recortes del fluido de perforación y generar energía in situ para estas operaciones.

Terminación

Plataforma de perforación moderna en Argentina

Tras perforar y revestir el pozo, este debe ser "terminado". La terminación es el proceso mediante el cual se prepara el pozo para producir petróleo o gas.

En la terminación de pozo revestido, se realizan pequeñas perforaciones en la sección del revestimiento que atraviesa la zona de producción, para permitir el flujo de petróleo desde la roca circundante hacia la tubería de producción. En la terminación de pozo abierto, a menudo se instala una malla de arena o un empaque de grava en la sección del yacimiento perforada más recientemente pero sin revestimiento. Estas mallas mantienen la integridad estructural del pozo en ausencia de revestimiento, permitiendo al mismo tiempo el flujo desde el yacimiento hacia el pozo. Las mallas también controlan la migración de arenas de la formación hacia las tuberías de producción, lo que puede provocar desprendimientos y otros problemas, especialmente en formaciones de arena no consolidadas.

Una operación de fracturación hidráulica en un pozo de esquisto Marcellus.

Una vez establecida la vía de flujo, se pueden bombear ácidos y fluidos de fracturación al pozo para fracturar , limpiar o preparar y estimular la roca reservorio, permitiendo así una producción óptima de hidrocarburos. Generalmente, la zona por encima de la sección productora del pozo se sella dentro del revestimiento y se conecta a la superficie mediante una tubería de menor diámetro llamada tubo. Esta disposición proporciona una barrera adicional contra fugas de hidrocarburos y permite reemplazar las secciones dañadas. Además, la menor sección transversal del tubo aumenta la velocidad de los fluidos del reservorio, minimizando el retroceso del líquido que generaría contrapresión adicional, y protege el revestimiento de los fluidos corrosivos del pozo.

En muchos pozos, la presión natural del yacimiento subterráneo es lo suficientemente alta como para que el petróleo o el gas fluyan a la superficie. Sin embargo, esto no siempre ocurre, especialmente en campos agotados donde la presión ha disminuido debido a otros pozos productores, o en yacimientos de petróleo de baja permeabilidad. La instalación de una tubería de menor diámetro puede ser suficiente para mejorar la producción, pero también pueden ser necesarios métodos de levantamiento artificial. Las soluciones comunes incluyen bombas de superficie , bombas hidráulicas de fondo de pozo o asistencia de levantamiento por gas. En los últimos años se han introducido muchos sistemas nuevos para la terminación de pozos. Los sistemas de empaquetadores múltiples con puertos de fracturación o collares de puerto en un sistema todo en uno han reducido los costos de terminación y mejorado la producción, especialmente en el caso de pozos horizontales. Estos nuevos sistemas permiten que el revestimiento llegue a la zona lateral con la colocación adecuada del empaquetador/puerto de fracturación para una recuperación óptima de hidrocarburos.

Producción

Esquema de un pozo petrolífero típico en funcionamiento mediante una bomba de extracción , que se utiliza para extraer el petróleo recuperable restante una vez que la presión natural ya no es suficiente para elevarlo a la superficie.

La etapa de producción es la más importante en la vida de un pozo: cuando se extrae el petróleo y el gas. Para entonces, las plataformas de perforación y reacondicionamiento utilizadas para perforar y completar el pozo ya se habrán retirado, y la parte superior suele estar equipada con un conjunto de válvulas denominado árbol de Navidad o árbol de producción. Estas válvulas regulan las presiones, controlan los flujos y permiten el acceso al pozo en caso de que se requieran trabajos de terminación adicionales. Desde la válvula de salida del árbol de producción, el flujo se puede conectar a una red de distribución de tuberías y tanques para suministrar el producto a refinerías, estaciones compresoras de gas natural o terminales de exportación de petróleo.

Mientras la presión en el yacimiento se mantenga suficientemente alta, el árbol de producción es todo lo que se requiere para producir el pozo. Si la presión disminuye y se considera económicamente viable, se puede emplear un método de levantamiento artificial, como se menciona en la sección de terminación de pozos.

Las reparaciones son frecuentes en pozos antiguos que pueden requerir tuberías de menor diámetro, eliminación de incrustaciones o parafina, trabajos de matriz ácida o terminación en nuevas zonas de interés en un yacimiento menos profundo. Estos trabajos correctivos pueden realizarse utilizando equipos de reparación (también conocidos como unidades de tracción , equipos de terminación o equipos de servicio) para extraer y reemplazar la tubería, o mediante técnicas de intervención en pozos con tubería flexible . Dependiendo del tipo de sistema de elevación y cabezal de pozo, se puede utilizar un equipo de varillas o un sistema de lavado para cambiar una bomba sin extraer la tubería.

Los métodos de recuperación mejorada, como la inyección de agua, vapor o CO₂ , pueden utilizarse para aumentar la presión del yacimiento y generar un efecto de barrido que impulse los hidrocarburos fuera del mismo. Estos métodos requieren el uso de pozos de inyección (a menudo seleccionados de pozos de producción antiguos siguiendo un patrón cuidadosamente determinado) y se emplean cuando se presentan problemas de agotamiento de la presión del yacimiento o alta viscosidad del petróleo, a veces incluso en las primeras etapas de la vida útil del campo. En ciertos casos, dependiendo de la geomecánica del yacimiento, los ingenieros de yacimientos pueden determinar que la cantidad final de petróleo recuperable puede incrementarse aplicando una estrategia de inyección de agua al inicio del desarrollo del campo, en lugar de hacerlo más tarde. Estas técnicas de recuperación mejorada se conocen comúnmente como recuperación secundaria o terciaria .

Abandono

Pozo petrolero abandonado en el Refugio Nacional de Vida Silvestre del Bajo Valle del Río Grande.

Los pozos huérfanos , abandonados o en desuso son pozos de petróleo o gas que han sido abandonados por las industrias de extracción de combustibles fósiles . Estos pozos pueden haber sido desactivados debido a que dejaron de ser rentables, a la falta de transferencia de propiedad (especialmente en caso de quiebra de las empresas ) o a la negligencia, por lo que ya no tienen propietarios legales responsables de su mantenimiento. El desmantelamiento efectivo de pozos puede ser costoso, desde varios miles de dólares para un pozo terrestre poco profundo hasta millones de dólares para uno marino. [ 19 ] Por lo tanto, la responsabilidad puede recaer en agencias gubernamentales o propietarios de terrenos superficiales cuando una entidad comercial ya no puede ser considerada responsable. [ 20 ]

Los pozos abandonados son una importante fuente de emisiones de gases de efecto invernadero , como las de metano , que contribuyen al cambio climático . Gran parte de estas fugas se deben a que no se sellan correctamente o a que los tapones tienen fugas. Una estimación de 2020 sobre los pozos abandonados en Estados Unidos indicó que las emisiones de metano liberadas por estos pozos producían un impacto en los gases de efecto invernadero equivalente al consumo anual de petróleo de Estados Unidos durante tres semanas. [ 20 ] La magnitud de las fugas en los pozos abandonados se conoce bien en Estados Unidos y Canadá gracias a los datos públicos y la normativa; sin embargo, una investigación de Reuters de 2020 no pudo encontrar buenas estimaciones para Rusia, Arabia Saudita y China, los siguientes mayores productores de petróleo y gas. [ 20 ] No obstante, estiman que existen 29 millones de pozos abandonados a nivel internacional. [ 20 ] [ 21 ]

Los pozos abandonados tienen el potencial de contaminar la tierra, el aire y el agua, dañando potencialmente los ecosistemas, la vida silvestre, el ganado y los seres humanos. [ 20 ] [ 22 ] Por ejemplo, muchos pozos en los Estados Unidos están ubicados en tierras de cultivo y, si no se les da mantenimiento, podrían contaminar el suelo y el agua subterránea con contaminantes tóxicos. [ 20 ]

Tipos de pozos

Por fluido producido

Petróleo crudo de un pozo
Un pozo de gas natural en el sureste del campo Lost Hills , California.

El gas natural, en su forma bruta conocida como gas asociado al petróleo , es casi siempre un subproducto de la producción de petróleo. [ 23 ] Las cadenas cortas y ligeras de carbono salen de la solución cuando se produce una reducción de presión desde el yacimiento hasta la superficie, de forma similar a cuando se destapa una botella de refresco y el dióxido de carbono efervesce . Si escapa a la atmósfera intencionalmente, se conoce como gas ventilado , o si no intencionalmente como gas fugitivo .

El gas natural no deseado puede representar un problema de eliminación en los pozos petrolíferos. Si no existen gasoductos cerca de la boca del pozo, este puede carecer de valor para el propietario, ya que no puede llegar a los mercados de consumo. Dicho gas no deseado puede quemarse en el mismo pozo mediante una práctica conocida como quema controlada , pero debido al desperdicio de recursos energéticos y a la preocupación por el daño ambiental, esta práctica es cada vez menos común. [ 24 ]

A menudo, el gas no deseado (o gas "varado" sin mercado) se devuelve al yacimiento con un pozo de "inyección" para su almacenamiento o para volver a presurizar la formación productora. Otra solución es convertir el gas natural en un combustible líquido . La conversión de gas a líquido (GTL, por sus siglas en inglés) es una tecnología en desarrollo que convierte el gas natural varado en gasolina sintética, diésel o combustible para aviones mediante el proceso Fischer-Tropsch desarrollado en Alemania durante la Segunda Guerra Mundial. Al igual que el petróleo, estos combustibles líquidos densos se pueden transportar utilizando camiones cisterna convencionales para su transporte a refinerías o usuarios. Los defensores afirman que los combustibles GTL se queman de forma más limpia que los combustibles derivados del petróleo comparables. La mayoría de las principales compañías petroleras internacionales se encuentran en etapas avanzadas de desarrollo de la producción de GTL, por ejemplo, la planta Pearl GTL de 140.000 bbl /d (22.000 m³ /d) en Qatar. En lugares como Estados Unidos, con una alta demanda de gas natural, generalmente se prefieren los gasoductos para llevar el gas desde el pozo hasta el consumidor final .  

Por ubicación

Plataforma de perforación terrestre en Timor Oriental

Los pozos se pueden ubicar:

Los pozos marinos se pueden subdividir además en

  • Pozos con cabezales submarinos, donde la parte superior del pozo se encuentra en el fondo del océano, bajo el agua, y a menudo está conectada a una tubería en el fondo marino.
  • Pozos con cabezales "secos", donde la parte superior del pozo se encuentra por encima del agua sobre una plataforma o estructura de soporte, que a menudo también contiene equipos de procesamiento para el fluido producido.

Si bien la ubicación del pozo influye considerablemente en el tipo de equipo utilizado para perforarlo, en realidad hay poca diferencia en el pozo en sí. Un pozo marino se dirige a un yacimiento que se encuentra bajo el océano. Debido a la logística y al equipo especializado necesario, perforar un pozo marino es mucho más costoso que perforar un pozo terrestre comparable. [ 25 ] Estos pozos se encuentran dispersos en las Grandes Llanuras del Sur y Centro, el suroeste de Estados Unidos y son los más comunes en Oriente Medio.

Por propósito

Se está elevando una torre de perforación

Otra forma de clasificar los pozos petrolíferos es según su propósito en la contribución al desarrollo de un recurso. Se pueden caracterizar como:

  • Los pozos exploratorios son perforaciones realizadas en zonas con poca o ninguna información geológica disponible. El sitio puede haber sido seleccionado debido a pozos perforados a cierta distancia de la ubicación propuesta, pero que alcanzaron una estructura subterránea similar. Quienes perforan pozos exploratorios se conocen como " exploradores forestales ".
  • Los pozos de exploración se perforan exclusivamente con fines exploratorios (recopilación de información) en una zona nueva. La selección del emplazamiento suele basarse en datos sísmicos, estudios satelitales, etc. La información recopilada en este pozo incluye la presencia de hidrocarburos en la zona perforada, la cantidad de fluido presente y la profundidad a la que se encuentra el petróleo o el gas.
  • Es posible que se necesiten pozos de evaluación para determinar las características (como el caudal y la cantidad de yacimiento) de una acumulación de hidrocarburos probada. Estos pozos reducen la incertidumbre sobre las características y propiedades de los hidrocarburos presentes en el campo.
  • Los pozos de producción se perforan principalmente para extraer petróleo o gas, una vez que se han determinado la estructura y las características de producción.
  • Los pozos de desarrollo son pozos perforados para la producción de petróleo o gas que, mediante perforaciones de evaluación, ya se ha demostrado que son aptos para la explotación.
  • Los pozos abandonados son aquellos que se sellaron permanentemente durante la fase de perforación por razones técnicas o que no lograron encontrar hidrocarburos de valor comercial.

En un emplazamiento de pozos en producción, los pozos activos pueden clasificarse además de la siguiente manera:

  • Los productores de petróleo producen predominantemente hidrocarburos líquidos , pero la mayoría incluye algo de gas asociado .
  • Productores de gas que producen casi exclusivamente hidrocarburos gaseosos, compuestos principalmente de gas natural .
  • Los inyectores de agua inyectan agua en la formación para mantener la presión del yacimiento , o simplemente para eliminar el agua producida con los hidrocarburos, ya que incluso después del tratamiento, sería demasiado aceitosa y salina para considerarse limpia para su vertido en alta mar, y mucho menos en una fuente de agua dulce en el caso de pozos terrestres. La inyección de agua en la zona productora suele tener un efecto beneficioso en la gestión del yacimiento; sin embargo, a menudo el agua producida se elimina en zonas menos profundas, a salvo de cualquier zona de agua dulce.
  • Los productores de acuíferos extraen agua intencionalmente para su reinyección con el fin de controlar la presión. De ser posible, esta agua provendrá del propio yacimiento. El uso de agua producida en el acuífero, en lugar de agua de otras fuentes, evita la incompatibilidad química que podría provocar la obstrucción del yacimiento por precipitados. Estos pozos generalmente solo serán necesarios si el agua producida por los productores de petróleo o gas resulta insuficiente para la gestión del yacimiento.
  • Los inyectores de gas inyectan gas en el yacimiento, a menudo como medio de eliminación o almacenamiento para su posterior producción, pero también para mantener la presión del yacimiento.

Clasificación de Lahee [ 26 ]

  • Campo nuevo y salvaje (NFW, por sus siglas en inglés): alejado de otros campos productores y en una estructura que no ha producido anteriormente.
  • Nuevos estanques Wildcat (NPW): nuevos estanques en estructuras que ya están en producción.
  • Prueba de Pozo Profundo (DPT, por sus siglas en inglés): se realiza sobre una estructura y un yacimiento que ya están en producción, pero en una zona de pago más profunda.
  • Prueba de Poza Menos Profunda (SPT, por sus siglas en inglés): se realiza sobre una estructura y una poza que ya están produciendo, pero en una zona de pago menos profunda.
  • Puesto avanzado (OUT): normalmente se encuentra a dos o más ubicaciones de la zona productiva más cercana.
  • Pozo de desarrollo (DEV): puede estar en la extensión de una zona productiva o entre pozos existentes ( relleno ).

Costo

La perforación en alta mar es la forma más cara de perforación, y también puede resultar más costosa cuando se requieren operaciones de limpieza de emergencia.

El costo de perforar un pozo depende principalmente de la tarifa diaria de la plataforma de perforación, los servicios adicionales necesarios para perforar el pozo, la duración del programa de perforación (incluidos los tiempos de inactividad y los tiempos por inclemencias del tiempo) y la lejanía de la ubicación (costos de suministro logístico). [ 27 ]

Las tarifas diarias de las plataformas de perforación marinas varían según su capacidad de profundidad y disponibilidad. Las tarifas de las plataformas, según un servicio web del sector [ 28 ], muestran que las plataformas de perforación en aguas profundas cuestan más del doble que las de aguas poco profundas, y las tarifas de las plataformas autoelevables pueden variar hasta tres veces según su capacidad.

Con tarifas de plataformas de perforación en aguas profundas en 2015 de alrededor de $520,000/día, [ 28 ] y costos de propagación adicionales similares, un pozo en aguas profundas con una duración de 100 días puede costar alrededor de US$100 millones. [ 29 ]

Con tarifas de plataformas autoelevables de alto rendimiento en 2015 de alrededor de $177,000/día [ ​​28 ] con costos de servicio similares, un pozo de alta presión y alta temperatura con una duración de 100 días puede costar alrededor de US$30 millones.

Los pozos terrestres pueden ser considerablemente más baratos, especialmente si el yacimiento se encuentra a poca profundidad, donde los costos oscilan entre menos de 4,9 millones de dólares y 8,3 millones de dólares, y la terminación promedio cuesta entre 2,9 millones y 5,6 millones de dólares por pozo. [ 30 ] La terminación representa una porción mayor de los costos de los pozos terrestres que de los pozos marinos, que generalmente tienen la carga de costos adicional de una plataforma de superficie. [ 31 ]

Los costos totales mencionados no incluyen los asociados con el riesgo de explosión y fuga de petróleo. Estos costos incluyen el costo de la protección contra tales desastres, el costo de las labores de limpieza y el costo, difícil de calcular, del daño a la imagen de la empresa. [ 32 ]

Impactos en la vida silvestre

Pozo petrolífero ubicado dentro del Refugio Nacional de Vida Silvestre del Delta.

Los impactos de la exploración y perforación petrolera suelen ser irreversibles, especialmente para la vida silvestre. [ 33 ] Las investigaciones indican que los caribúes en Alaska muestran una marcada evitación de las áreas cercanas a pozos petroleros y líneas sísmicas debido a las perturbaciones. [ 33 ] La perforación a menudo destruye el hábitat de la vida silvestre, causando estrés a los animales, y divide grandes áreas en otras más pequeñas y aisladas, cambiando el medio ambiente y obligando a los animales a migrar a otros lugares. [ 34 ] [ 33 ] También puede traer nuevas especies que compiten con los animales existentes o los depredan. [ 34 ] Aunque el área real ocupada por los equipos de petróleo y gas pueda ser pequeña, los efectos negativos pueden extenderse. Animales como el venado bura y el alce intentan mantenerse alejados del ruido y la actividad de los sitios de perforación, a veces desplazándose kilómetros para encontrar paz. Este movimiento y evitación pueden provocar una menor disponibilidad de espacio para estos animales, afectando a su número y salud. [ 35 ]

El urogallo de las artemisas es otro ejemplo de un animal que intenta evitar las zonas con perforación, lo que puede provocar una menor supervivencia y reproducción. [ 34 ] Diversos estudios muestran que la perforación en sus hábitats impacta negativamente en las poblaciones de urogallo de las artemisas. En Wyoming , los urogallos de las artemisas estudiados entre 1984 y 2008 muestran una disminución poblacional anual de aproximadamente el 2,5 por ciento en los machos, correlacionada con la densidad de pozos de petróleo y gas. [ 36 ] Factores como la cobertura de artemisa y la precipitación parecieron tener poco efecto en los cambios en el número de individuos. Estos resultados coinciden con otros estudios que destacan el impacto perjudicial del desarrollo de petróleo y gas en las poblaciones de urogallo de las artemisas.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Groom N (17 de junio de 2020). «Informe especial: Millones de pozos petrolíferos abandonados están filtrando metano, una amenaza para el clima» . Reuters . Consultado el 7 de abril de 2021 .
  2. ↑ Geller D (13 de julio de 2020). "Más exposiciones de pozos de petróleo y gas abandonados entran en el foco" . Verisk . Archivado del original el 30 de marzo de 2023. Recuperado el 14 de abril de 2021 .
  3. ↑ "Cronología de la historia del Comité D02 de ASTM y la industria petrolera" . ASTM International . Archivado del original el 4 de junio de 2004.
  4. ↑ Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Petróleo" . Encyclopædia Britannica (11.ª ed.). Cambridge University Press.  
  5. ↑ Robert James Forbes (1958). Estudios sobre la historia temprana del petróleo . Archivo Brill. pág. 180. 
  6. ^ Dr. Kasem Ajram (1992). El milagro de la ciencia del Islam (2ª ed.). Editores de la Casa del Conocimiento. ISBN  0-911119-43-4.
  7. ↑ Russell, James M. (1 de noviembre de 2018). El despertador de Platón: y otros asombrosos inventos antiguos . Michael O'Mara Books. ISBN 978-1-78243-935-6.
  8. ↑ Zayn Bilkadi ( Universidad de California, Berkeley ), "Las armas del petróleo", Saudi Aramco World , enero-febrero de 1995, págs. 20-27
  9. ↑ Joseph P. Riva Jr. y Gordon I. Atwater. "petróleo" . Encyclopædia Britannica . Consultado el 30 de junio de 2008 .
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