Aunque nos salgamos un poco de nuestra temática habitual sobre la electrónica en general, merece la pena ver como funcionan las perforaciones petroleras, donde la electrónica y tecnología también tiene mucho que decir. Todos sabemos lo importante que es el petróleo en la actualidad y la dependencia que todavía tenemos a día de hoy.
El petróleo se transforma en gasolina, keroseno, aceites, y varios otros productos que se utilizan de muchas maneras. Para poder mantener el actual consumo, las compañías petrolíferas deben estar constantemente buscando nuevas fuentes de este producto, como también mejorar la producción de los pozos existentes.
¿Qué hace una compañía para encontrar petróleo y sacarlo a la superficie? Seguramente has visto imágenes de este producto saliendo del suele a mucha presión, o plataformas petrolíferas en el mar, las cuales son auténticas ciudades flotantes. De todos modos, las películas de cine nos han dado una visión algo distorsionada de la realidad de cómo funcionan las perforaciones petroleras. Lo primero es saber que es exactamente el petróleo. Es básicamente los restos de pequeñas plantas y animales que murieron hace millones de años. Después de morir, se hundieron en la arena y barro en el fondo del mar.
Con el paso de los años, estos organismos se establecieron en las capas sedimentarias. En estas capas había poco o ningún oxígeno. Por tanto, los microorganismos transformaron los restos de compuestos ricos en carbono que formaron las capas orgánicas. El material orgánico mezclado con los sedimentos, formaron una roca granulada especial. Según nuevas capas eran depositadas, presionaban y daban calor a esta roca.
El petróleo empezó a fluir de este material y se acumuló en rocas más porosas. Movimientos en la tierra dejó el petróleo atrapado en reservas entre capas compuestas de rocas impermeables, u otro tipo de ropas como el granito o el mármol.
Sabiendo esto, ¿Cómo se localiza el petróleo? Ya sea contratados por una compañía petrolera o por una empresa privada, los geólogos son los responsables de encontrar petróleo. Su tarea es encontrar las condiciones ideales para saber donde esta este elemento atrapado – el tipo de roca correcta, las capas correspondientes, etc. Los geólogos modernos examinan la superficie de las rocas y el terreno con la ayuda de imágenes de satélite. También utilizan otros métodos, como medir pequeñas cambios en el campo gravitacional de la Tierra que pueda indicar el flujo de petróleo.
Otro método común es haciendo uso de la sismología, creando ondas de choque que pasan a través de las capas escondidas de roca e interpretan las ondas que son reflejadas de vuelta a la superficie. En un estudio sísmico, una onda de choque puede ser creada con una pistola de aire comprimido, disparando aire en el agua y con explosivos haciendo detonaciones en el suelo (tanto en tierra como en el agua). Estas ondas viajan por debajo de la superficie terrestre y se reflejan en varias capas de roca.
Estas ondas viajan a diferentes velocidades dependiendo del tipo y densidad de la roca por donde pasa. Detectores de vibración y micrófonos especiales puede detectar y analizar estos reflejos de las ondas de choque. Los expertos pueden entonces interpretar estas lecturas para saber donde puede estar el petróleo atrapado. Una vez encontrado un sitio donde puede haber este líquido tan apreciado, se marcan las coordenadas mediante GPS en tierra y con boyas en el mar.
Preparación de las plataformas petrolíferas
Una vez que se ha elegido el sitio de perforación, los científicos estudian la zona para determinar cuales son los límites del pozo encontrado, y hacer estudios del entorno si es necesario. La compañía petrolífera puede necesitar permisos antes de hacer nada en el terreno. Se tiene que pasar por ciertos requisitos legales antes de hacer nada. Una vez que el tema de la burocracia queda resuelto, es momento para que el equipo de trabajadores empiecen a preparar el terreno.
El terreno debe ser limpiado y nivelado, y se deben hacer carreteras de acceso. Al usar agua para la excavación, debe haber una fuente de este elemento en las cercanías. Si no hay una fuente natural, el equipo puede cavar un pozo de agua. También se prepara un pozo de reserva que es usado para disponer de un sitio para poner piedras y barro durante la perforación. Es protegido con plástico para proteger el medioambiente. Si el ambiente del entorno está protegido, los deshechos tienen que ser llevados en camión a otro sitio. Una vez que el terreno ha sido preparado, el equipo cava varios hoyos para poner la torre de perforación y donde va a estar el agujero principal.
Se prepara un pozo rectangular alrededor del agujero principal. Esto es para proveer de un espacio para los trabajadores y los accesorios de excavación. Es entonces cuando el equipo comienza a excavar el agujero principal, pero lo hace con un perforador pequeño en lugar del que tiene la torre. La primera parte del agujero es más largo menos profundo, que es alineado con una tubería de gran diámetro. El equipo excava agujeros adicionales para almacenar temporalmente diferentes equipamientos – cuando se acaban estos agujeros, el equipamiento de la torre puede ser traído y montado.
Dependiendo de lo los remoto que sea el lugar de la plataforma petrolífera, puede ser necesario llevar el equipamiento por medio de camiones, helicópteros o barco. Algunas de las torres son construidas en el mismo barco cuando no hay una base para construirlas en tierra, como puede ser un lago o zona pantanosa. Una vez que el equipamiento está en la localización, se prepara la instalación de la torre. Estas torres tienen varios sistemas principales, que son:
- El sistema de potencia, el cual tiene grandes motores diesel que dan la energía que se necesita, generadores eléctricos que están alimentados con motores diesel.
- Un sistema mecánico que es alimentado por motores eléctricos. En este apartado se construyen plataformas de elevación para cargas pesadas, las partes del sistema de perforación.
- El equipo de rotación, que es usado para la perforación.
- El conducto o tubería, que tiene que tiene la misión de alinearse con el agujero, previniendo que las paredes colapsen y permitiendo también la circulación de barro al perforar.
- El sistema de circulación, el cual bombea barro al perforar (una mezcla de agua, arcilla y materiales químicos usados para retirar trozos de roca y barro y subirlos a la superficie. En este sistema tenemos bombas de absorción, tuberías y mangueras, líneas de retorno, etc.
Lo primero que hace el equipo, es hacer una perforación a una profundidad determinada, que está más o menos un poco más arriba de donde creen que está el pozo de petróleo. Una vez que llegan a esta profundidad, deben cementar las secciones de tuberías del agujero para evitar que se derrumbe. Como se ha dicho antes, un conducto centra la perforación para que no haya desvíos. Una vez que se llega a esta área, la torre se retira y se pone una bomba de extracción en la cabecea del pozo. En un sistema de bombeo se usa un motor eléctrico, el cual tiene una caja de cambios que mueve una palanca.
La palanca empuja y tira de una vara arriba y abajo. Esta vara va conectada a otra vara de absorción que va conectada a la bomba. El sistema mueve la estructura arriba y abajo, creando una succión que mueve el petróleo hasta la superficie del pozo. En algunos casos, el petróleo puede ser demasiado pesado para fluir. Es este caso, el equipo cava un segundo hoyo e inyecta vapor con mucha presión. El calor del vapor licua el petróleo en la reserva, y esto hace que suba mejor por el conductor.
