Construcción de Pozos en Formaciones Complejas: Técnicas para el Manejo de Arena, Grava y Capas de Roca Fracturada

Construcción de Pozos en Formaciones Complejas: Técnicas para el Manejo de Arena, Grava y Capas de Roca Fracturada

La perforación de pozos en formaciones complejas, como arenas movedizas, grava gruesa y capas de roca fracturada, presenta un doble desafío tanto para la tecnología como para el equipo. Se requieren diferentes técnicas de perforación y configuraciones de equipos especializados según las características de cada formación. Los objetivos principales son la formación efectiva del pozo, la prevención de colapsos y la seguridad.

Manejo de Capas de Arena (especialmente Arenas Movedizas): Estas formaciones son extremadamente sueltas y fluyen fácilmente al exponerse al agua, lo que hace que los pozos sean propensos a colapsos o estrechamientos. La técnica clave es una perforación rápida y una sólida protección de la pared del pozo. Para una perforación rápida, se suelen utilizar equipos de perforación rotativos con brocas rascadoras, mientras que se requiere un lodo de perforación de alta viscosidad y alta calidad. Este lodo forma rápidamente una capa de lodo densa y espesa en la pared del pozo, fijando firmemente los granos de arena como si fueran pegamento. En zonas con arenas movedizas severas, suele ser necesaria la perforación con entubado. Durante la perforación, se introduce simultáneamente un entubado robusto de paredes delgadas en el pozo, aislando directamente las arenas movedizas mediante medios físicos. Esta es la solución más fiable.

Para capas de guijarros y grava: Los estratos están compuestos por rocas sueltas y porosas, guijarros de diversos tamaños, lo que facilita que la broca se atasque o se desvíe, causando pérdidas significativas de lodo. Las técnicas principales son la prevención de fugas, la prevención de atascos y la prevención de desviaciones. Se prefieren las plataformas de perforación de percusión, que utilizan brocas pesadas para impactar y romper repetidamente los guijarros; como alternativa, se pueden utilizar plataformas de perforación de circulación inversa, que actúan como una gran tubería de succión para extraer con fuerza los fragmentos de roca rotos, lo que resulta en una alta eficiencia y una limpieza exhaustiva del pozo. Se debe utilizar lodo espeso, fibroso y laminar para sellar las fisuras de la formación y evitar pérdidas de lodo. De igual manera, la perforación con entubado es el método más seguro para atravesar capas gruesas de guijarros.

Para estratos y capas de roca fracturada: La masa rocosa en sí es dura, pero está fragmentada por numerosas fisuras, lo que facilita la caída de roca de la pared del pozo y el atascamiento de la broca. La técnica clave es priorizar la estabilidad, manteniendo la integridad de la pared del pozo. Se recomiendan equipos de perforación rotativos equipados con brocas de cono de rodillos o de diamante, que emplean una combinación de parámetros de baja presión, rotación lenta y alto caudal de bombeo para una perforación fluida y minimizan la vibración y las perturbaciones en las paredes fracturadas del pozo. El lodo de perforación debe poseer excelentes propiedades de cementación y protección de la pared, capaces de penetrar y sellar incluso las microfisuras. En secciones extremadamente fracturadas, puede ser necesario inyectar lechada de cemento especializada o lechada química como refuerzo antes de continuar la perforación.

El principio general para la configuración del equipo es: un equipo principal y varios equipos de respaldo. Normalmente, se utiliza una sola plataforma de perforación principal (como una plataforma hidráulica multifuncional) como base, pero, con base en estudios geológicos previos, se deben preparar brocas, herramientas de perforación y materiales de tratamiento especializados (como agentes de obturación y revestimiento) para los estratos complejos previstos. La flexibilidad en las combinaciones y la amplia experiencia de campo suelen ser factores decisivos para atravesar con éxito estratos complejos.