Aplicaciones de los pozos horizontales

Yacimientos con Empuje de Agua o Capa de Gas

Uno de los factores más importantes que limitan la producción de petróleo

mediante pozos verticales cuando existe un acuífero o una capa de gas asociada al

yacimiento, es la tendencia de estos fluidos a invadir la zona de producción del pozo. En

estos casos el pozo debe completarse a una distancia de los contactos que evite la

temprana irrupción de los fluidos por efecto de la conificación. Un pozo horizontal tiene

un mayor contacto con la formación por lo que la caída de presión para una producción

dada es menor que en el caso de un pozo vertical. Esta disminución de la caída de

presión, reduce la tendencia del agua o gas a conificarse.

Recuperación Mejorada de Crudo

Los pozos horizontales han sido utilizados en procesos de recuperación mejorada

de crudos; tales como: Inyección de agua, fluidos miscibles y recuperación de petróleo

por métodos térmicos, ya que pueden ser empleados como productores o inyectores. Los

pozos horizontales son usados como inyectores para lograr un mayor desplazamiento de

los fluidos hacia los pozos de producción, así como también un incremento en la

eficiencia de barrido, debido a que poseen una mayor área de contacto con el

yacimiento y reducen el número de pozos requeridos para la inyección.

Yacimientos Naturalmente Fracturados

Muchos yacimientos de baja permeabilidad, están conectados por fracturas

verticales o aproximadamente verticales. Para obtener una alta producción se debe

obtener la conexión de un pozo con esas fracturas. Con pozos horizontales puede

lograrse el contacto del pozo con la mayor cantidad de las fracturas y así mejorar la

productividad en forma sustancial.

Yacimientos de Alta Permeabilidad

En pozos verticales, la velocidad del gas en la cercanía del pozo es alta, lo cual

produce un efecto de turbulencia que origina una disminución de la presión que

restringe la tasa de gas. El efecto de turbulencia puede reducirse por un fracturamiento

de la formación el cual reduce la velocidad del gas alrededor del pozo.

Yacimientos de baja permeabilidad

Los pozos verticales difícilmente drenan grandes volúmenes de gas debido a que

la permeabilidad es baja, siendo necesario un fracturamiento o una estimulación para

drenar el yacimiento. Dado a esto presentado los pozos horizontales surgen como una

alternativa, ya que reducen el número de pozos verticales requeridos para drenar el

yacimiento, debido a que el espaciamiento entre los pozos debe ser menor en

comparación con un yacimiento de alta permeabilidad.

Yacimientos de poco espesor de arena

La relación de índices de productividad decrece a medida que el espesor del

yacimiento aumenta, ya que se puede obtener una mayor ganancia en el área de

contacto, es decir, que en la perforación de yacimientos de grandes espesores, el

incremento de productividad de un pozo horizontal es menor en comparación a in pozo

vertical, a diferencia de los yacimientos que poseen poco espesor, donde el incremento

en la productividad de un pozo horizontal es significativo en comparación con el pozo

vertical.

Parámetros y limitaciones en la planificación de un pozo horizontal

En la planificación de un pozo horizontal se deben adoptar ciertos criterios de acuerdo a

la factibilidad de la aplicación del mismo, del desarrollo que puede aportar y de mayor

importancia del ámbito económico que este representa.

Modelo geológico

En la perforación de un pozo horizontal se requieres contar con la mejor

caracterización geológica posible de la zona a perforar y de las propiedades petrofísicas

del yacimiento. Además de considerar el buzamiento, fallas, heterogeneidades,

extensión lateral del yacimiento, comunicaciones entre arenas, contactos entre los

fluidos.

Espesor del yacimiento

Dado a que los pozos horizontales resultan más efectivos en yacimientos que

presentan espesores pequeños debido a que el índice de productividad que estos

presentan es mayor en comparación con un pozo vertical, es de suma importancia

determinar el espesor que presenta el yacimiento, lo cual puede efectuarse a través de

mapas isópaco-estructurales o de registros. En yacimientos con poca capa de gas y

acuífero activo, muchos resultados de campo demuestran que para obtener resultados

económicos factibles, necesario tener espesores de más de 20 pies por yacimiento.

Permeabilidad vertical de la formación

Para que un pozo horizontal presente una buena productividad, el yacimiento que

está drenando el mismo, debe poseer buena comunicación vertical. En yacimientos

donde existan demasiadas intercalaciones de barreras de lutitas no es recomendable la

perforación de pozos horizontales.

Espaciamiento entre pozos

Cuando existe la perforación de pozos muy próximos entre si en yacimientos altamente

drenados puede ocurrir la interferencia entre ellos. Además dado a que los pozos

horizontales pueden drenar mayor área que los pozos verticales obteniendo así mayor

porcentaje de recobro en un mismo tiempo se recomienda perforar los primeros

mencionados con un mayor espaciamiento de modo que se obtengan menores costos de

perforación y mayor ganancia económica.

Dirección de las fracturas

Tomando en consideración que un porcentaje grande de pozos horizontales han

sido perforados exitosamente en yacimientos naturalmente fracturados, la dirección e

intensidad de las fracturas son parámetros claves en la programación de este tipo de

pozos, ya que el número de fracturas interconectadas por la sección horizontal va a

obedecer a la dirección que estas posean. Asimismo con la intersección de varias

fracturas se garantiza un incremento en la productividad del pozo horizontal, sobre todo

si la intersección es perpendicular a la dirección de las fracturas.

Longitud del hoyo

El diseño de un pozo horizontal incluye definir la longitud óptima del hoyo,

siendo esta uno de los factores que más influyen sobre la productividad. Para investigar

la productividad del pozo horizontal el pozo es visualizado como una fractura vertical

de conductividad infinita. Dependiendo de los parámetros del hoyo la recuperación de

hidrocarburos es influenciada por la longitud del mismo.

Área de drenaje de pozos horizontales

Debido a la longitud de los pozos horizontales, en un periodo de tiempo dado

bajo condiciones de operaciones similares, un pozo horizontal drenaría un área mayor

del yacimiento que un pozo vertical. Conociendo que un pozo vertical drena un área

circular de radio re y en un periodo de tiempo determinado, entonces esta información

puede usarse para calcular el área de drenaje de los pozos horizontales.