Perforación inteligente

Las soluciones tecnológicas de planificación y perforación inteligentes apuntan a que las empresas puedan tomar mejores decisiones y optimizar los resultados de sus pozos a partir de la captura continua de información que se analiza en tiempo real
Según datos de IBM, una de las principales empresas de tecnología del mundo, con la aplicación de las técnicas tradicionales, es posible extraer sólo un tercio de las reservas de petróleo existentes. “Un despropósito si se considera que el costo de perforación de un nuevo pozo es de US$ 100 millones”, afirman fuentes de esa organización. Noelia Chimale, especialista en petróleo y gas natural de la consultora Accenture, agrega otro dato: la construcción de pozos representa aproximadamente entre el 60% y el 70% de los costos de capital de los proyectos de exploración y desarrollo de campos petroleros y gasíferos. “Es por este motivo que las empresas operadoras buscan mejorar la productividad de sus equipos de perforación, principalmente reduciendo tiempos no productivos y poniendo en producción los pozos de acuerdo a los plazos previstos y mantener los flujos de caja del proyecto de acuerdo a su plan de desarrollo”, dice la experta.

¿Qué hacer entonces para aprovechar al máximo esas instalaciones? Aplicar técnicas de perforación y planificación inteligentes. Es decir, que permitan recopilar y administrar datos en tiempo real durante todo el flujo de producción. Tarea no tan simple si se considera que un campo de petróleo genera el equivalente de información de 200 DVD por día. “Sacar provecho de esa información es fundamental para una mejor toma de decisiones sobre la exploración, la producción y la gestión de los recursos”, agregan en IBM, empresa que está motivando el concepto de Smarter Planet (un planeta más inteligente), con soluciones integradas orientadas a distintas industrias, entre ellas, la del petróleo y el gas.

Concretamente, en lo que hace a producción, la inteligencia radica en conocer el volumen y la calidad de un yacimiento antes de comenzar a perforar el nuevo pozo, con el objetivo de reducir al mínimo los efectos de los trabajos y los conflictos de la exploración. Para eso, se realizan mediciones tomadas en tiempo real y con distintas herramientas tecnológicas, que van desde sensores y lectores hasta robots, para obtener datos como presión de formación, resistividad, rayos gamma y presión en el anular. En la superficie, estos datos se combinan con herramientas de simulación para redefinir el modelo original e ir aproximándolo cada vez más a las condiciones específicas de su emplazamiento, con el objetivo de aprovechar al máximo sus características.

Que el ritmo no pare
La recolección de datos es continua y permite no sólo apuntar a optimizar los resultados del pozo, sino también anticipar contingencias. Este punto es crucial, ya que la planificación y la perforación inteligentes permiten identificar todo tipo de riesgos durante el proceso por lo que, de acuerdo a datos genéricos del mercado, la reducción de problemas en el pozo con la aplicación de esta tecnología ronda el 10%.

“Estas herramientas permiten, desde la perspectiva de la perforación, obtener parámetros óptimos o administrar riesgos del subsuelo, como atascamientos en las tuberías, pérdidas de circulación o control de pozos”, puntualiza Paul Thow, especialista de Schlumberger. “También es posible combinar datos geomecánicos de modelos de pozos simples o de modelos de reservorio, para maximizar su vida útil”.

Schlumberger está posicionada como una de las principales proveedoras de software y soluciones para perforación inteligente. Entre sus productos se destacan EcoScope, un servicio logging-while-drilling (LWD, registro durante la perforación) que reduce la incertidumbre en la interpretación del cálculo de reservas; PeriScope, que permite ver los límites de fluido hasta 21 metros de distancia, lo que representa una mejor recuperación; StethoScope, que muestra en tiempo real los puntos de calibración para los modelos de presión de poros e incrementa la seguridad y la eficiencia y Petrel, software de simulación sísmica, que toma toda la información de perforación valiosa y permite a los geocientíficos e ingenieros actualizar los modelos en tiempo real.

Otros proveedores que ofrecen soluciones de perforación inteligente son la división Oil & Gas de General Electric y Baker Hughes. La primera dispone de una amplia gama de sensores y soluciones LWD, MWD (measure-while-drilling, toma de métricas durante la perforación) y de investigación para el período de planificación. La segunda propone su servicio CoPilot de Inteq, con características de planificación avanzada, información para una rápida toma de decisiones y datos de análisis post-perforación. También incluye otras prestaciones como PressTeq Integrated Pressure Management (monitoreo en tiempo real de la presión en el pozo) o Vibration / Stick-Slip Monitoring (VSS, que mejora el desempeño de la perforación a través de la detección temprana de la vibración excesiva).

Tengo un plan
Los desafíos que deben enfrentar hoy las empresas petroleras a la hora de establecer inversiones para desarrollar nuevos pozos no son pocos. El mercado está en un nivel muy alto de exigencia, por lo que cada dólar debe tener su debido retorno de inversión. “Las locaciones remotas se vuelven ineficientes y en ocasiones se hace muy difícil enviar expertos al pozo, por lo que la captura de información en tiempo real y la conectividad son la respuesta a las necesidades de las organizaciones”, cuenta Thow, para quien, además, existen otras situaciones de alto nivel de dificultad, como la perforación en aguas profundas o las reservas altamente fracturadas, con una caracterización compleja del recorrido de los fluidos.

Chimale coincide con que, desde el punto de vista de subsuelo, “los ingenieros deben prever variables como presión de formación, el gradiente de fractura y la presencia de fallas, entre otras, frecuentemente distintas a lo que se había anticipado”, pero también enfatiza con los obstáculos y dificultades que ocurren en la superficie, como las fallas de logística. “En promedio los tiempos no productivos o NPT (non-productive time) oscilan alrededor del 20% del costo total de los pozos, variando de acuerdo a la madurez de conocimiento de los reservorios y de las dificultades propias presente en los campos petroleros”, indica.

La planificación tampoco puede dejarse de lado. “Es importante conocer los objetivos geológicos de los pozos para determinar el diseño óptimo para dichas condiciones, en un plazo que permita la compra y contratación de los materiales y servicios necesarios para su construcción”, dice Chimale y explica luego que “la principal causa de demora y atraso de los proyectos de pozos se deben a desinteligencias en la contratación, por cambios en los requerimientos y objetivos”. Cuando el volumen de pozos a perforar durante el año alcanza una escala importante, algunas empresas suelen implementar simuladores de optimización de recorridos de equipos de perforación tratando de maximizar la producción esperada y de minimizar los costos de traslados.

Un dato saliente es que en América Latina queda todavía mucho trabajo por hacerse. La adopción de sistemas o servicios de planificación y perforación inteligentes dista mucho de ser alta. Más allá del optimismo de Thow, que asegura que “estamos trabajando con muchas compañías de la región que están comenzando a enfrentar los nuevos desafíos que presenta la industria”, la realidad nos muestra que más allá de algunas experiencias en Brasil, orientadas a comenzar a sacar provecho de pre-sal, importantes reservas en el Océano Atlántico ubicadas debajo de una capa de sal en estado de gel de dos kilómetros de espesor, descubiertas por Petrobrás.

¿Tan importante resulta extraer un poco más el “jugo” a las inversiones? Como respuesta a esa pregunta, y también como conclusión, otro dato de IBM: “un aumento sólo del 1,5% en la recuperación de los pozos existentes daría suficiente petróleo para abastecer durante medio año el consumo mundial”.