cómo se extrae el petróleo

¿Cómo se extrae el petróleo? conoce el proceso

Si te estás preguntando cómo se extrae el petróleo desde el subsuelo, es necesario que sepas que esta actividad supone 3 etapas fundamentales. Cada una de estas etapas poseen a su vez una gran cantidad de subprocesos asociados a cada una de ellas. En este artículo vamos a describirte el proceso de extracción de petróleo de forma simple

Extracción de petróleo: etapas del proceso

Las 3 etapas principales para la extracción de petróleo se describen a continuación:

Etapa de perforación

La etapa de perforación consiste en un conjunto de subprocesos altamente especializados y que se han ido perfeccionando a lo largo de los años.

Al principio es necesario seleccionar el taladro de perforación más adecuado según la ubicación del yacimiento o reservorio; los taladros más comunes utilizados en costa afuera son las semi-sumergibles, buques taladros y Jack up.

La perforación costa afuera es utilizada ampliamente en países como USA, México, Brasil, Noruega entre otros. En el caso de la perforación en tierra normalmente es utilizado un taladro con cabria; aunque existen igualmente modelos hidráulicos ampliamente usados en los campos petroleros.

El procedimiento consiste en colocar el taladro en la localización seleccionada y proceder a perforar el pozo hasta la profundidad en la cual se encuentra el yacimiento o reservorio. Normalmente ubicado a varios miles de pies o metros de la superficie, según el sistema de medición utilizado en cada país.

Durante las operaciones son utilizados diversos elementos como la mecha de perforación, el fluido de perforación, cemento, registros eléctricos, tubería de revestimiento, equipos de perforación direccional, entre otros.

Una vez finalizada la fase de perforación, inicia la  etapa de completación o terminación del pozo.

Extracción de petróleo: etapa de completación o terminación

La completación o terminación de un pozo consiste en un conjunto de pasos necesarios para dejarlo preparado para su producción. Para ello es utilizado un taladro de perforación costa afuera o un taladro de tierra.

El proceso consiste en iniciar la bajada de un conjunto de equipos y herramientas que permitan una producción segura durante la vida del pozo.

El proceso de selección de referidos equipos y herramientas dependen en gran medida de diversos factores como son: tipo de hidrocarburo a producir, tasa de producción, fluidos presentes en el yacimiento o reservorio, dureza de la formación, profundidad del yacimiento o reservorio, intervalos productores, contacto agua-petróleo, gas-petróleo, porosidad, permeabilidad mecanismo de empuje, análisis PVT, datos de núcleo, presencia o no de CO2 o H2S, entre otros.

Existe una amplia gama de herramientas que forman parte de una completación. Las mismas dependerán del diseño que permita optimizar la producción del pozo, dependiendo del tipo completación. Entre la herramientas utilizadas están: empacaduras de producción, liner ranurados, niples, fluidos de completación, sensores de fondo, válvulas de seguridad, tubería de producción, madriles, colgadores, grava, equipos para cañoneos entre otros.

Con el avance de la tecnología nacieron las Completaciones inteligentes, las cuales permiten determinar la presión de fondo, temperatura de fondo, aislamiento de zonas de alta tasa de agua y gas, intervenciones costa afuera sin necesidad de taladro, apertura y cierre de camisas de producción entre otros.

Extracción de petróleo: etapa de producción

La producción de un pozo de petróleo consiste en un conjunto de procedimientos llevados a cabo para colocar un pozo en producción y poder llevar el hidrocarburo hacia las estaciones de flujo en el caso de tierra firme, en los casos de Costa Afuera el hidrocarburo puede ser llevado hacia facilidades de producción instaladas en el medio del mar o en ocasiones son enviadas directamente a tierra firme por intermedio de tuberías submarinas.

Existen diferentes tipos de mecanismos de producción que son diseñados de acuerdo a las características particulares del crudo; como por ejemplo: producción por flujo natural, bombeo mecánico, Levantamiento artificial por gas (intermitente o continuo), bombeo electro sumergible, bombeo de cavidad progresiva, entre otros.

La producción de un pozo costa afuera, puede ocurrir mediante cabezales secos (instalados encima de una plataforma y con acceso directo) o cabezales  submarinos (instalados en el lecho marino y con acceso mediante un robot de operación remota o a través de controles desde una plataforma en la superficie).

La tasa de producción de pozo dependerá de su potencial. Éste cual es calculado mediante variables petrofísicas, contactos de agua-petróleo y gas-petróleo presión de fondo fluyente, tipo de crudo entre otras. Para ello se realiza un análisis nodal que permitir diseñar el diámetro de tubería, reductores, mecanismo de producción, entre otros.

Finalmente el pozo puede producir el petróleo acompañado en ocasiones de agua, gas y arena. Para ello son instalados unos separadores en la superficie que permiten extraer todos los fluidos y sólidos; para luego colocar el crudo con niveles mínimos permitidos para su transporte y comercialización.

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Mecanismos naturales de producción de un pozo

Cuando el petróleo se encuentra en un yacimiento o reservorio, posee mecanismos naturales que impulsan el petróleo hacia la superficie a través  del pozo. Entre ellos se encuentran: Casquete o empuje por gas, Empuje por gas disuelto, Empuje por agua y empuje por gravedad

Extracción de petróleo por empuje de gas (CAPA DE GAS)

Al poner al pozo a producir de forma controlada, la diferencia entre la presión del yacimiento y la presión del cabezal del pozo, hacen que el petróleo y el gas disuelto en este lleguen a la superficie. Normalmente el control del volumen de flujo en la superficie se realiza mediante un reductor de diámetro de tubería de producción instalado en el cabezal del pozo.

Cuando se observa marcadamente el incremento de la relación gas-petróleo, se requiere tomar acciones correctivas; como la cementación forzada de zona superiores a la arena productora, o recañonear áreas arenas inferiores.

Extracción de petroleo por empuje de gas disuelto

En este tipo de mecanismo no existe capa de gas. Todo el gas disuelto en el petróleo forman una sola fase, a altas presiones y temperaturas del yacimiento.

Al inicio de la etapa de producción, el diferencial de presión provoca que el gas empiece a expandirse; luego extraiga el petróleo del reservorio hacia los pozos. A medida que transcurre la vida del pozo y la presión va disminuyendo, se alcanza la presión de burbujeo. Luego comienza a desarrollarse una capa de gas por encima del área donde se encuentra el petróleo.

Extracción de petroleo por empuje de agua

El empuje por agua es considerado el mecanismo más eficiente para la producción de petróleo. Su presencia brinda la posibilidad de altos niveles de recobro en el yacimiento.

Este tipo de mecanismo requiere de una relación muy precisa  entre la tasa de producción que se establezca y el volumen de agua que debe moverse  en el yacimiento.

El cañoneo en la tubería de revestimiento se realiza a una distancia lo suficientemente alejada del contacto agua- petróleo. Ésto con la finalidad de evitar la producción temprana de agua en el pozo.

Producción de petroleo por empuje de gravedad

Normalmente los estratos poseen una cierta inclinación o buzamiento creando un desnivel, esta inclinación en grados puede ir desde ángulos pequeños hasta muy grandes. Mientras más grande sea el ángulo de las formaciones mayor posibilidad tendrá el petróleo de moverse hacia abajo por efecto de gravedad.

En el caso de la presencia de un acuífero, su avance está relacionado con el régimen de producción que se desee imponer en el yacimiento. Naturalmente la masa depende de la fuerza que le imprime el buzamiento hacia abajo; es por ello que el régimen de producción tiene que ser uno que mantenga el contacto de agua- petróleo en balance.

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