Ripios o cortes de formación generados en la perforación de un pozo de petróleo

Fuente de imagen. Wikimedia Commons

Hola amigos y amantes del contenido stem.

En esta oportunidad quiero compartir con todos ustedes un abordaje referido a los ripios o cortes que se generan durante la perforación de un pozo de petróleo, sobre todo considerando que cuando se perfora un pozo de petróleo la mecha de perforación corta la formación que va atravesando, dichos cortes generado se denominan ripios de perforación.

Los ripios de perforación son limpiados del fondo del pozo mientras se perfora con el uso de un fluido de perforación, dicho fluido de perforación tiene que poseer una velocidad acorde que se denomina velocidad anular óptima, dicha velocidad del fluido de perforación debe ser suficiente como levantar los ripios desde el fondo del pozo hasta la superficie en donde recibirá un tratamiento denominado control de sólidos.

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Uno de los objetivos predominantes de esta publicación es realizar los cálculos pertinentes de la cantidad de volumen de ripio que se puede generar en la perforación de un pozo de petróleo considerando la profundidad del pozo y la porosidad de la roca perforada.

La importancia que tiene el cálculo de volumen de ripio, es que sabiendo su volumen, podemos estimar la capacidad logística que se puede tener en superficie como para poder recibir todo ese volumen de ripio que viene del fondo del pozo producto de la actividad de perforación.

Ejemplo de un ejercicio de campo en donde calculamos la masa total de sólidos generados (ripios) en la perforación de un pozo

Determinar la masa y volumen de sólidos generados (ripios) en libras y barriles respectivamnte generadas en la perforación de 500 pies en un hoyo cuyo diámetro es de 12-1/4 de pulgadas, teniendo en cuenta que la gravedad específica de los ripios es de 2,40 g/cm, y la porosidad de la formación en esos 500 pies es de 20%.

Para calcular la masa total en libras se emplea la siguiente ecuación:

Como se puede apreciar en la ecuación anterior, resulta necesario calcular la capacidad volumetrica del hoyo tal y como sigue:

Una vez calculada la capacidad volumetrica del hoyo, se sustituye la longitud del tramo perforado que son 500 pies de profundidad, la porosidad en fracción (0,20) y la gravedad específica de los ripios que es de 2,40 g/cm, por lo que quedaría de la siguiente manera:

En el ejercicio se nos pide calcular la masa en libras, pero si lo queremos expresar en kilogramos tendríamos que tomar en cuenta que 1 Kg es igual a 2,20462 Lbs, realizamos el siguiente factor de conversión:

El poder saber que vamos a tener en superficie 22510 kilogramos de ripio, nos permite saber si los contenedores, transporte y demás accesorios están en la capacidad de soportar esta carga, ahora bien si deseamos conocer la capacidad volumetrica en conseguir las volquetas que puedan trasladar el ripio desde el lugar en donde se perfora hasta el destino en donde se pueda tratar desde el punto de vista ambiental, para ello calculamos el volumen de ripio tal y como sigue:

Si tomamos en cuenta una unidad de volumen en el sistema internacional de medida, podemos convertir el volumen de 327,38 pies cúbicos a litros, sabiendo que 1 pie cubico es igual a 28,317 litros, se haría el factor de conversión tal y como sigue:

Si el equivalente de este volumen de ripios en superficie es de 9270 litros y asumimos que el transporte que lo llevara a su destino final de tratamiento tiene una capacidad de 3500 litros, ¿Cuantos viajes tiene que hacer para transportar dicho volumen de ripios de perforación?

Lógicamente tiene que realizar 3 viajes, ya que si los dos primeros viajes lo realiza al máximo de su capacidad, solo podría transportar 7000 litros de ripios, faltando por hacer un tercer viaje con un volumen de 2270 litros de ripios.

Bibliografía consultada y recomendada

• Manual de control de Pozos. Well Control School (WCS). Hearvey Louisiana. Año 2003

Nota: Las ecuaciones presentadas en este post fueron elaboradas por el autor, empleando las herramientas de diseño y de inserción de ecuaciones de Microsoft Word.