La perforación de pozos es el proceso de perforar un agujero en el suelo para la extracción de un recurso natural como agua subterránea , salmuera , gas natural o petróleo , para la inyección de un fluido desde la superficie a un yacimiento subterráneo o para la evaluación o evaluación de formaciones subterráneas. supervisión. La perforación para explorar la naturaleza del material subterráneo (por ejemplo, en busca de minerales metálicos ) se describe mejor como perforación de pozos .
Los primeros pozos eran pozos de agua, pozos poco profundos excavados a mano en regiones donde el nivel freático se acercaba a la superficie, generalmente con mampostería o paredes de madera recubriendo el interior para evitar el colapso. Las técnicas de perforación modernas utilizan ejes de perforación largos, lo que produce agujeros mucho más estrechos y profundos que los que se podrían producir mediante la excavación.
La perforación de pozos se puede realizar de forma manual o mecánica y la naturaleza del equipo requerido varía desde extremadamente simple y económico hasta muy sofisticado.
La Asociación Internacional de Contratistas de Perforación (IADC) define la perforación a presión administrada (MPD) como "un proceso de perforación adaptativo utilizado para controlar con mayor precisión el perfil de presión anular en todo el pozo". Los objetivos de MPD son "determinar el entorno de presión en el fondo del pozo". límites y gestionar el perfil de presión hidráulica anular en consecuencia".
El registro más antiguo de perforación de pozos data del año 347 d.C. en China. [1] El petróleo se utilizaba en la antigua China para "iluminación, como lubricante para los ejes de los carros y los cojinetes de los martillos hidráulicos, como fuente de carbono para las barras de tinta y como remedio médico para las llagas en humanos y la sarna en animales". ". [2] En la antigua China, las máquinas perforadoras de pozos profundos estaban a la vanguardia de la producción de pozos de salmuera en el siglo I a.C. Los antiguos chinos desarrollaron pozos de hundimiento avanzados y fueron la primera civilización en utilizar una máquina perforadora de pozos y utilizar revestimientos de bambú para mantener los agujeros abiertos. [3] [4]
En la era moderna, la primera patente de cono giratorio fue para la broca giratoria para roca y se concedió al empresario e inventor estadounidense Howard Hughes Sr. en 1909. Consistía en dos conos entrelazados. El empresario estadounidense Walter Benona Sharp trabajó muy de cerca con Hughes en el desarrollo de la broca para roca. El éxito de esta broca llevó a la fundación de Sharp-Hughes Tool Company . En 1933, dos ingenieros de Hughes, uno de los cuales era Ralph Neuhaus, inventaron la broca tricónica, que tiene tres conos. La patente de Hughes para la broca tricónica duró hasta 1951, después de lo cual otras empresas fabricaron brocas similares. Sin embargo, Hughes todavía poseía el 40% del mercado mundial de brocas en 2000. El rendimiento superior frente al desgaste de las brocas compactas de diamante policristalino (PDC) erosionó gradualmente el predominio de las brocas de cono giratorio y, a principios de este siglo, los ingresos de las brocas PDC superaron a los de las brocas de cono giratorio. bits. La tecnología de ambos tipos de brocas ha avanzado significativamente para proporcionar mayor durabilidad y velocidad de penetración en la roca. Esto ha sido impulsado por la economía de la industria y por el cambio del enfoque empírico de Hughes en la década de 1930 a los códigos de elementos finitos de dominio moderno para el software hidráulico y de colocación de cortadores.
Los factores que afectan la selección de la broca incluyen el tipo de geología y las capacidades de la plataforma. Debido a la gran cantidad de pozos que se han perforado, la información de un pozo adyacente se utiliza con mayor frecuencia para realizar la selección adecuada. Existen dos tipos diferentes de brocas: de corte fijo y de cono de rodillo . Una broca cortadora fija es aquella en la que no hay partes móviles, pero la perforación se produce debido al corte, raspado o abrasión de la roca. Las brocas de corte fijas pueden ser de diamante policristalino compacto (PDC), insertos prensados en caliente (GHI) o diamante natural. Las brocas de cono de rodillo pueden ser insertos de carburo de tungsteno (TCI) para formaciones más duras o dientes fresados (MT) para rocas más blandas. El proceso de fabricación y los compuestos utilizados en cada tipo de broca las hacen ideales para situaciones de perforación específicas. Se pueden realizar mejoras adicionales a cualquier broca para aumentar la efectividad en casi cualquier situación de perforación.
Un factor importante en la selección de la broca es el tipo de formación que se va a perforar. La efectividad de una broca varía según el tipo de formación. Hay tres tipos de formaciones: blandas, medias y duras. Una formación blanda incluye arenas no consolidadas , arcillas , calizas blandas , lechos rojos y lutitas . Las formaciones medias incluyen dolomitas , calizas y lutitas duras. Las formaciones duras incluyen lutitas duras, calcitas, lutitas, piedras calizas y formaciones duras y abrasivas.
Hasta 2006, la participación de mercado se dividía principalmente entre Hughes Christensen , Security-DBS (ahora Halliburton Drill Bits and Services), Smith Bits (una subsidiaria de Schlumberger ) y ReedHycalog (adquirida por National Oilwell Varco en 2008).
Para 2014, Ulterra (entonces una subsidiaria de ESCO Corp. ) y Varel International (ahora una subsidiaria del grupo de ingeniería sueco Sandvik ) habían ganado en conjunto casi el 30% del mercado de brocas de EE. UU. y erosionado el dominio histórico de Smith, Halliburton y Baker. Abrazos. En 2018, Schlumberger, que adquirió Smith en 2010, [5] se volvió dominante en los mercados internacionales gracias al empaquetamiento de brocas con sus otras herramientas y servicios, mientras que Ulterra (ahora propiedad de las firmas de capital privado Blackstone Energy Partners y American Securities ) continuó un Stark tendencia de crecimiento, convirtiéndose en el líder de cuota de mercado en brocas en EE.UU. según Spears Research [6] y Kimberlite Research. [7]
La evaluación de la clasificación de la broca sin filo se realiza mediante un sistema uniforme promovido por la Asociación Internacional de Contratistas de Perforación (IADC). Consulte los documentos SPE 23938 y 23940 de la Sociedad de Ingenieros del Petróleo/IADC. Consulte también las brocas PDC
El primer registro de extracción de petróleo se produjo en China en el año 347 d.C.
