Soluciones inteligentes para una perforación de pozos rentable
Una innovación lograda a través del proyecto I-DISC, financiado con fondos de la Unión Europea, promete a los operadores ahorros de millones en costes operativos. Un nuevo sistema de desconexión inteligente y autónomo emplea sensores electrónicos y procesamiento en el pozo para detectar si alguna pieza de la perforadora se ha atascado en el pozo y sistemas que permiten que el operador ordene la desconexión en esos casos, mediante un conjunto de embrague motorizado. «Ahora el proyecto debe comercializarse con la ayuda de la inversión y la aceptación del nuevo sistema por parte de los operadores», explicó el coordinador del proyecto, Andy Ollerenshaw, de la firma británica Cutting & Wear Resistant Developments. «Si se desplegase este sistema se podrían generar ahorros de muchos millones de dólares en comparación con los métodos convencionales de desconexión. En última instancia, este proyecto podría lograr que la explotación de pozos complicados fuera más económica y podría mitigar el riesgo de que las piezas de la perforadora queden atascadas». Entornos de trabajo complicados La perforación de un pozo petrolífero es una tarea técnica compleja que requiere conocimientos de una gran variedad de ciencias de la tierra, materiales de vanguardia y pensamiento creativo. «El extremo operativo de la perforadora se denomina conjunto de fondo de pozo (Bottom Hole Assembly o BHA), y está formado por las herramientas de perforación y la broca», explicó Ollerenshaw. Las herramientas de perforación del BHA permiten que los operadores desplacen la broca desde la superficie hasta un objetivo preseleccionado, que puede estar ubicado a más de 10 km de la ubicación en la superficie y a una profundidad de 5 km en función del objetivo subterráneo. El BHA también contiene herramientas que realizan mediciones del tipo de roca y de los fluidos contenidos (gas, petróleo, agua) constantemente y transmiten estos datos a la superficie en tiempo real. La perforación de un pozo hasta un punto u objetivo específico, muchos kilómetros por debajo de la superficie, presenta numerosos retos, tales como alcanzar el objetivo (con una precisión de cincuenta metros a la redonda, por ejemplo), gestionar las elevadas presiones y temperaturas, el derrumbamiento de rocas inestables y que el BHA se atasque durante la perforación. Este último problema puede ser el resultado de una limpieza incorrecta del pozo, es decir, que la roca cortada no se bombee hacia fuera del pozo con suficiente rapidez y se acumule alrededor del BHA, impidiendo que se extraiga del pozo hacia la superficie. «Se trata de un problema muy caro», aseguró Ollerenshaw. «Un BHA puede costar hasta cinco millones de euros. Cuando se atasca un BHA, es necesario desconectar la tubería de perforación del BHA y devolverla a la superficie». Las técnicas actuales incluyen la introducción de explosivos mediante cables eléctricos en el interior de la tubería de perforación y su detonación a la máxima profundidad posible para intentar hacer retroceder o purgar la tubería de perforación. Esta operación plantea numerosas dificultades técnicas y es cara. Soluciones inteligentes El proyecto I-DISC se propuso proporcionar una solución rentable a este problema, facilitando la limpieza del pozo y la desconexión de la tubería de perforación, en caso de atascamiento del BHA. «Desde el comienzo estaba claro que era necesario un enfoque totalmente nuevo, que empleara una nueva tecnología que aprovechase la inteligencia artificial, los sensores y el procesamiento electrónico», puntualizó Ollerenshaw. El equipo del proyecto se centró en el desarrollo de electrónica y software capaces de resistir el entorno adverso del interior del pozo con alta presión, temperatura y vibraciones. También era necesario que la tecnología fuese fiable y capaz de responder a las preocupaciones operativas relacionadas con una desconexión accidental. Este objetivo se logró mediante la inclusión de diversos modos que deben ser reconocidos por la herramienta antes de progresar al siguiente modo, hasta llegar finalmente al modo de desconexión. «También teníamos que asegurarnos de que el embrague electromecánico era suficientemente resistente como para transmitir las fuerzas necesarias a la perforadora, pero aún poder proporcionar una actuación fiable cuando fuese necesario», concluyó Ollerenshaw. El resultado final es una aplicación de perforación petrolífera inteligente que proporciona un mayor control a los operadores y la tranquilidad de saber que, en caso de que el BHA se atasque, se dispone de una solución viable y rentable.
Palabras clave
I-DISC, petróleo, perforadora, BHA, perforación, tecnología, inteligencia artificial, gas, agua
