Perforación Exploratoria y de Producción Costa Afuera

La exploración y producción de petróleo y gas natural en las regiones costa afuera (offshore) son operaciones mas complejas que la exploración y producción de petróleo y gas natural sobre tierra, las estructuras costa afuera (offshore) deben soportar condiciones climáticas extremas, al mismo tiempo, dependiendo de sus dimensiones, las plataformas tienen que albergar con un nivel razonable de comodidad, entre 25 a 200 trabajadores. Aunado a lo anterior, estas instalaciones necesitan una serie de equipamientos de control y comunicaciones, de anclaje o posicionamiento, generadores eléctricos, salvavidas, equipamiento para prevenir y apagar incendios, apoyo de helicópteros, almacenamiento y gestión de desechos humanos.

En la etapa preliminar, la operadora debe obtener los permisos correspondientes por parte del Estado para poder desarrollar la actividad, una vez obtenida esta aprobación, la operadora puede básicamente perforar tres tipos de pozo según sea su necesidad, los cuales deben aparecer en la solicitudes hechas previamente :

· Pozos de exploración.
· Pozos de delineación.
· Pozos de desarrollo.

Los pozos de exploración son perforaciones hechas para confirmar la existencia de hidrocarburo bajo tierra, al confirmar la existencia del mismo, se realizan pozos de delineación cuya finalidad son determinar la dimensión y características de los yacimientos para luego determinar si es factible o no la inversión. Si los datos son positivos, la operadora empieza a perforar un pozo de desarrollo. Los sistemas de perforación costa afuera (offshore) son extremadamente complejos y muy costosos aunque hayan sido desarrollados de sistemas de extracción de hidrocarburos en tierra. Los tres tipos de plataformas comúnmente utilizadas para estas tres etapas son:

I. Las plataformas “jack-up”: Utilizadas en aguas poco profundas, hasta cien metros de profundidad. Son habitualmente en forma de barcaza triangular o rectangular y remolcadas a la región de perforación. Una vez colocadas en el sitio, las tres o cuatro soportes de la plataforma son hundidas en el agua hasta que establecen contacto con el fondo del mar, para de esta manera brindarle estabilidad a la estructura (Ver fig. 1).

Figura 1. Fotografía de plataforma jack-up.
Fuente: Seminario de Gerencia ambiental en el desarrollo petrolero y Gasífero Costa Afuera en Venezuela.

II. Plataformas semi-sumergibles: Plataformas enormes, utilizadas en profundidades de mar entre setenta y mil metros, donde se amarran con sistemas de anclas, y si la profundidad del mar es de un poco mas de 1000 metros, se amarran con un sistema de posicionamiento dinámico. Estas plataformas pueden ser remolcadas al sitio o pueden ser capaces de trasladarse con su propia propulsión (Ver fig.2).

Figura 2. Fotografía de plataforma semi-sumergible.
Fuente: Seminario de Gerencia ambiental en el desarrollo petrolero y Gasífero Costa Afuera en Venezuela.

III. Barcos perforadores (Drill ships): Son unidades de perforación movibles y operan en profundidades de mar entre 200 y 1000 metros, utilizando un sistema de anclas, y en aguas más profundas de mil metros utilizando un sistema de posición dinámica. Son básicamente grandes barcos instalados con un sistema completo de perforación. Son particularmente útiles en áreas lejanas puesto que necesitan un apoyo limitado. La perforación se efectúa por el medio de una gran apertura en el fondo del casco (Ver fig. 3).

Figura 3. Fotografía de barco perforador (Drill ship).
Fuente: Seminario de Gerencia ambiental en el desarrollo petrolero y Gasífero Costa Afuera en Venezuela.

Durante estas etapas de perforación y producción, la industria costa afuera (offshore) requiere un sistema de apoyo considerable. Esto incluye el mantenimiento de la plataforma, transporte de la tripulación o trabajadores, evacuación de emergencia, barcos que realizan actividades de manejo, transporte y tratamiento de los desechos generados ( en caso de ser necesarios), barcos remolcadores, barcos que manipulan anclas y cables, helicópteros y unidades flotantes de almacenamiento. Estos sistemas de apoyo deben ser descritos a detalle en la presentación del proyecto, ya que forman parte esencial del mismo y a su vez es necesario conocer todos y cada uno de los componentes del proyecto, para de esta manera poder realizar una evaluación a profundidad de las implicancias de los mismos en la generación de posibles impactos.

Una vez declarada la comercialidad de un campo petrolero, la empresa operadora puede llegar a perforar decenas o cientos de pozos, es decir, los impactos de un pozo se multiplican por el número de perforaciones, después de descubierto y determinado el tamaño del yacimiento, los pozos exploratorios podrán, en muchos casos, volverse productores.

Los nuevos pozos, llamados Pozos de desarrollo, se utilizan de dos maneras:

Pueden ser pozos productores para extraer hidrocarburo.

Pueden ser pozos a través de los cuales se inyecte agua, gas o vapor a las formaciones productoras, para aumentar la energía del yacimiento y así incrementar los niveles de producción de hidrocarburo.

Uno de los problemas más significativos durante la extracción de hidrocarburos, es el agua de formación. La cantidad de agua aumenta a medida de que el pozo empieza a declinar. En los últimos niveles de producción la cantidad de agua puede ser varias veces mayor que la del hidrocarburo extraído, oscilando entre 2 y 10 barriles por cada barril de crudo extraído ( en el caso de la producción de petróleo). La composición del agua de producción varía de acuerdo a las características del campo, pero en términos generales contiene hidrocarburos, materiales radioactivos presentes en forma natural, químicos de producción, sales inorgánicas, sales metálicas y sólidos disueltos, los cuales se detallarán mas adelante.

En cuanto a los químicos utilizados durante el proceso de cementación del pozo, es importante indicar los distintos grados de toxicidad de los mismos, siendo los más importantes el limo y la arcilla. A estos se añade otros aditivos, para acelerar (cloruro de sodio, silicato de sodio y carbonato de sodio) o retardar (lignina, lignosulfanato de calcio y derivados de celulosa) el proceso de cementación. Se añaden además agentes que prevén la pérdida de fluidos (derivados de celulosa), dispersantes, controladores de densidad (bentonita, barita, arena, entre otras), antiespumantes (ésteres fosfatados, ácidos grasos y alcoholes polioxilatados), entre otros, cada uno con distintos grados de riesgo para el ambiente y la salud.

Es de suma importancia realizar las evaluaciones correspondientes al manejo de estos productos, así como el monitoreo y seguimiento de su transporte uso y posibles riesgos que puedan presentar al entorno en caso de la ocurrencia de algún tipo de accidente.

Redactado por Harold Silva