La exploración y producción de petróleo y gas natural es un proceso largo e intrincado que requiere una planificación meticulosa, una fuerza laboral capacitada y equipos de perforación especializados.
Las plataformas de perforación son la columna vertebral de cualquier operación de perforación en las industrias del petróleo, gas y minería. Pero, ¿a qué profundidad perforan las plataformas para extraer los recursos de la tierra?
Sigue leyendo para descubrir exactamente cuán profundas pueden llegar las plataformas de perforación y las complejas tecnologías que permiten que estas máquinas perforan pozos en tierra y mar.
¿Qué Tan Profundo Pueden Perforar Las Plataformas De Perforación?
Las plataformas petroleras de hoy en día, en particular las plataformas marinas como el barco de perforación Deepwater Titan, pueden alcanzar sorprendentes profundidades de perforación que varían de 30,000 a 40,000 pies (9,000 a 12,000 metros) bajo el lecho marino mientras operan en aguas ultraprofundas que van de 400 a 12,000 pies (120 a 3,600 metros) de profundidad.
¿Cómo Se Perforan Las Plataformas A Tales Profundidades?
Ya sea perforación de petróleo en alta mar o en tierra, las plataformas están equipadas con múltiples sistemas complejos que trabajan en conjunto para perforar la tierra. Las sofisticadas tecnologías modernas de perforación permiten que las plataformas accedan a recursos naturales como el crudo y el gas a varios kilómetros de profundidad bajo la superficie terrestre y oceánica.
Tipos De Plataformas De Perforación Y Sus Profundidades
Los pozos petroleros varían en profundidad, algunos alcanzan hasta 40,000 pies (12,000 metros). La profundidad a la que perforan las plataformas depende principalmente del tipo de plataforma, y cada plataforma marina tiene capacidades diferentes, como se describe a continuación.
Plataformas Tipo Barcaza
Las plataformas de tipo barcaza son las más simples de todas, y solo pueden llegar a unos 20 pies (6 metros) de profundidad. Sin embargo, pueden perforar a profundidades significativas bajo el lecho oceánico, que varían de 15,000 a 25,000 pies (4,500 a 7,500 metros).
Estas barcazas se usan típicamente en aguas tranquilas de lagos, pantanos, etc., donde hay mínima interferencia de fuerzas laterales que podrían afectar su estabilidad. Se transportan a diferentes sitios y el casco o las columnas proporcionan la plataforma para la perforación al descansar en el fondo del mar.
Plataformas Autoelevables (“Jackups”)
Las plataformas autoelevables son estructuras móviles que se utilizan en operaciones de aguas poco profundas. Estas plataformas marinas operan en aguas de hasta 400 pies (120 metros) de profundidad y pueden perforar hasta 30,000 a 35,000 pies (9,000 a 10,500 metros) bajo el lecho marino.
Son las más utilizadas y tienen patas largas y móviles que se bajan al fondo del océano, mientras que la plataforma se eleva por encima de la superficie del agua y las olas. Las patas proporcionan estabilidad al proteger la plataforma del viento.
Estas plataformas pueden ser remolcadas a varios sitios de perforación, lo que las convierte en una opción preferida para la perforación exploratoria sin los costos significativos de una plataforma permanente.
Semi Sumergibles
Las plataformas semisumergibles son adecuadas para aguas profundas que varían de 600 a 10,000 pies (180 a 3,000 metros) y pueden perforar de 35,000 a 40,000 pies (10,500 a 12,000 metros) bajo el lecho marino. Estas capacidades las convierten en una alternativa viable a las plataformas autoelevables para la perforación en aguas profundas y desarrollo.
Estas plataformas flotantes descansan en grandes pontones parcialmente sumergidos y están ancladas al fondo marino mediante líneas de amarre o un sistema de posicionamiento dinámico que las mantiene en su lugar utilizando propulsores.
Buques De Perforación (“Drillships”)
Los buques de perforación son embarcaciones marinas móviles que se utilizan para perforar a profundidades extremas de hasta 12,000 pies (3,600 metros) o incluso más, alcanzando profundidades de perforación de hasta 40,000 pies (12,000 metros) bajo el fondo del mar.
Equipados con aparatos de perforación de última generación, como preventores de reventones (blowout preventers), son ideales para perforación exploratoria y de desarrollo, y pueden explorar mares profundos en ubicaciones remotas, donde las plataformas convencionales podrían no acceder.
Estos buques autopropulsados se mueven de un sitio a otro de forma independiente y mantienen su posición vertical en el pozo sin necesidad de anclas o líneas de amarre utilizando un sistema de posicionamiento dinámico.
Plataformas Sumergibles
Similares a las autoelevables y una alternativa a las barcazas, las plataformas sumergibles se utilizan en aguas poco profundas que van de 50 a 170 pies (15 a 52 metros) de profundidad. El casco inferior se inunda hasta que se hunde o descansa en el lecho marino, mientras que el casco superior permanece elevado por encima del agua.
Una vez que se completa la perforación y es necesario mover la plataforma a un nuevo sitio, el casco inferior se hace flotar nuevamente al bombear el agua fuera de él.
Plataformas Fijas
Las plataformas de perforación marinas están montadas en estructuras fijas conocidas como plataformas que están ancladas al fondo del océano. Las plataformas de perforación se utilizan típicamente a profundidades medias de hasta 1,500-3,000 pies (450-900 metros) y pueden perforar hasta 30,000 pies (9,000 metros) de profundidad. Pueden ser de tipo fijo o torres flexibles.
Las plataformas fijas son estructuras inmóviles que pueden perforar a profundidades de hasta 1,500 pies (450 metros) y están permanentemente ancladas al fondo del mar con patas de acero o concreto. Estas plataformas contienen el equipo de perforación y al personal y son adecuadas para perforaciones de desarrollo a largo plazo en un sitio específico.
Las torres flexibles son estructuras altas que se adaptan a la perforación en aguas profundas y pueden perforar hasta 3,000 pies (900 metros) de profundidad. También están fijadas al fondo del mar utilizando pilotes y están diseñadas para resistir condiciones extremas en alta mar, pero también brindan flexibilidad al moverse o balancearse con el viento y las olas, similar a una estructura flotante.
¿Qué Hace Una Plataforma De Perforación?
Los yacimientos de petróleo se encuentran en reservorios ubicados profundamente bajo la tierra o el lecho marino, lo que obliga a las plataformas petroleras a perforar a profundidades extremadamente altas para alcanzar y extraer estos valiosos recursos.
En términos sencillos, las plataformas de perforación crean un agujero en la tierra para extraer el petróleo. Estas enormes megaestructuras albergan al personal de perforación y cuentan con todos los sistemas vitales y sus componentes que permiten la perforación de pozos profundos en la superficie terrestre. Estos incluyen, pero no se limitan a, la torre, o mástil, la columna de perforación, la broca rotatoria y las bombas de lodo.
La torre (o mástil) es una estructura larga ubicada en la parte superior de la plataforma que soporta todo el equipo de perforación, como la columna de perforación, que se refiere a múltiples tuberías de perforación que se bajan y suben en el pozo perforado.
El Proceso De Perforación
Entonces, ¿cómo perforan las plataformas a tales profundidades? Echemos un vistazo rápido al proceso de perforación petrolera.
La plataforma de perforación rotatoria es el tipo más común utilizado para este propósito y puede perforar varios kilómetros bajo la superficie. Cada plataforma cuenta con grandes motores diésel o un motor eléctrico que genera energía para el equipo y la maquinaria de perforación, incluidos el sistema de izaje, el sistema rotatorio y el sistema de circulación.
El sistema de izaje consta de varios componentes clave que permiten que la columna de perforación se eleve y descienda durante la perforación. Estos incluyen, entre otros, los drawworks (malacates), el crown block (bloque corona) y el gancho.
Cuanto mayor sea la profundidad de perforación, más larga se vuelve la columna de perforación, lo que significa más peso para que el sistema de izaje o el gancho manejen.
La capacidad de carga del gancho determina cuánto peso puede soportar de manera segura al elevar o descender la columna de perforación. Una mayor capacidad de carga del gancho se correlaciona con perforaciones más profundas y viceversa. Por lo tanto, es un factor esencial para determinar hasta qué profundidad puede llegar una plataforma de perforación.
Parte del sistema rotatorio, la broca de perforación es el núcleo del proceso, asistida por el portamechas, que proporciona peso. Está conectada a la columna de perforación y gira continuamente para penetrar la superficie y crear un agujero en el pozo. La columna de perforación obtiene su potencia de un top drive (unidad superior) o de una mesa rotatoria y ejerce la fuerza descendente necesaria sobre la broca para girar y perforar un agujero.
El sistema de circulación desempeña un papel crucial en el proceso al circular lodo de perforación en la columna. Ayuda a llevar los recortes de roca generados durante la perforación a la superficie, al tiempo que mantiene la presión del pozo y enfría la broca. El fluido de perforación es fundamental para garantizar la estabilidad del pozo y evitar su colapso a medida que el agujero se profundiza, compensando las presiones de formación en el pozo provenientes de las rocas circundantes.
A medida que el agujero se hace más profundo, la perforación se vuelve más riesgosa y desafiante. Perforar a grandes profundidades presenta numerosos peligros, como presiones y temperaturas extremas, así como riesgos de patadas y reventones.
Es ahí donde entra en juego el preventor de reventones para permitir una perforación en aguas profundas de manera segura. Este equipo crítico es una medida de seguridad estándar en la mayoría de las plataformas modernas. Previene la liberación incontrolada de fluidos de perforación del pozo al sellarlo, reduciendo la probabilidad de reventones y explosiones, que podrían ser potencialmente fatales para el equipo de la plataforma.
Sobre Sophia Oilfield Supply Services
Sophia Oilfield Supply Services se enorgullece de ser un proveedor líder de productos y equipos de perforación por más de 30 años. Ofrecemos plataformas de perforación nuevas y usadas diseñadas para operar en las condiciones ambientales más duras, manteniendo su integridad y eficiencia durante décadas.
¿Listo para llevar tus proyectos de perforación a nuevas alturas? Contáctanos hoy para recibir una cotización personalizada para tu plataforma de perforación. Nuestro equipo de expertos te asesorará sobre la plataforma que se ajuste a tus necesidades y garantice un rendimiento y eficiencia óptimos en el campo petrolero.