Diseño de dos herramientas de recuperación para remover obstrucciones en los pozos de Pacifpetrol S.A

Abstract

La presente Tesis tiene como lugar el Bloque 2 del Campus Petrolero Gustavo Galindo Velasco, actualmente administrado por Pacifpetrol S.A. y cuya ubicación es la Península de Santa Elena, Parroquia Ancón, la misma que tiene como función la optimización de la producción de petróleo para su posterior venta a la refinería de La Libertad.

Los mecanismos que utiliza PACIFPETROL para la extracción del petróleo son: Herramienta Local (HL) ó Cuchara, que consiste en una botella de material ligero y en su extremo superior sujetada a un cable (wireline), la cual, una vez corrida dentro del pozo y llegando a la profundidad del nivel de petróleo se sumerge en él para llenarse mediante un orificio inferior, una vez llena es halada a superficie para vaciar el crudo en un tanquero.

El segundo método de extracción es por Swab (SW) que utiliza un mandril adaptado a un cable y al igual que en el método anterior se corre dentro del pozo hasta el fondo y encaja en una válvula llamada standing. Una vez en el fondo se eleva la columna halando del cable hasta una distancia determinada y luego se baja nuevamente permitiendo llenarse más de crudo con ayuda del standing que impide el regreso de petróleo actuando como una válvula de retención (check). Se repite el procedimiento hasta conseguir una columna de crudo considerable y entonces llega superficie donde es recibida por un tanquero para trasportarla hasta la estación de almacenamiento.

Ambos métodos mencionados hasta ahora requieren de dos operadores y una unidad para producir, tomando en cuenta que la labor de producción no es continua, debido a que el nivel de crudo disminuye en el pozo y se debe dejar de trabajar en él por el tiempo que sea necesario.

El último método es Bombeo Mecánico (BM) y consiste en un motor de combustión interna en superficie y una bomba de subsuelo que levanta el crudo a consecuencia de un movimiento circular del motor que posteriormente es transformado el lineal por medio de un balancín. La bomba consta de dos válvulas, una viajera ubicada en el pistón y otra fija en el inferior de la bomba, cuando el pistón asciende se abre la válvula inferior y llena la cámara de adelante del pistón, cuando el pistón desciende se cierra la válvula fija y se abre la viajera para llenar la cámara de atrás del pistón. El procedimiento es repetitivo hasta que la columna de crudo almacenada en la tubería de producción se tal que alcance la superficie y se almacene en un tanque cercano al pozo.

Durante las operaciones de extracción de petróleo ocurren fallas mecánicas o errores humanos los cuales producirán que se suelte o parta el equipo o algún elemento en particular y caiga al fondo del pozo generándose así una obstrucción en el agujero. Al elemento obstruyente se lo denomina “pescado” y es un objeto indeseable en el interior del pozo y debe ser recuperado por una herramienta de pesca o pescante.

La Tesis se basa en el diseño de dos herramientas de pesca para propósitos diferentes. La primera de ellas consiste en un pescante llamado rabo de rata, ideal para recobrar tubería agarrándola interiormente. La ventaja de implementar este tipo de pescantes es que Pacifpetrol en la actualidad no cuenta con una herramienta que realice este trabajo y existen pozos abandonados por ésta carencia. Este pescante deberá ser diseñado para soportar una considerable carga de tensión y además requerirá de un tratamiento térmico para endurecer los hilos de agarre de la herramienta y prolongar su tiempo de vida. El segundo pescante tiene como objetivo recobrar una herramienta de extracción de crudo llamada herramienta local, descrita anteriormente. Este pescante es denominado Collarín de Dados, además tendrá la propiedad de agarrar al pescado realizando la menor cantidad de intentos por atraparlos a consecuencia de una zapata guía situada en el inferior del pescante, el cual ubicara al pescado hacia la posición de atrape. La decisión de diseñar las herramientas con las características mencionadas fue tomada mediante un análisis estadístico basado en los reportes diarios de los operadores durante los dos últimos años, de ésta manera se supo cuales eran las necesidades prioritarias de la Compañía.

El procedimiento a seguir para diseñar dichos pescantes es hacer un estudio de una serie de herramientas de pesca que generalmente se utilizan en el Oriente ecuatoriano, conocer su funcionamiento y métodos de recuperación para implementarlas por los métodos convencionales de diseño a los campos de Pacifpetrol. Así, una vez diseñada e implementada la herramienta se espera que ésta tenga un costo de fabricación muy por debajo del precio de la compra a Compañías de Servicio, así como también deberá ser capaz de reducir el tiempo de pesca ya que esto se verá reflejado en un menor consumo de combustible en las unidades de servicio y operar en mas pozos en una sola jornada de trabajo.