Trayectorias de pozos: perfiles J, S y horizontal
DEL OBJETIVO A LA TRAYECTORIA
¿Qué cambia si comienzas el desvío más profundo o aumentas la tasa de construcción? Explora un diseño de pozo J, S u horizontal, relaciona cada tramo con sus puntos y observa cómo se reconstruye la trayectoria a partir de estaciones de profundidad, inclinación y azimut.
Primero: distingue MD, TVD y desplazamiento
MD es la distancia recorrida a lo largo del pozo; TVD es la profundidad vertical. El desplazamiento horizontal H es la distancia en planta desde el origen. Una trayectoria puede ganar MD sin aumentar TVD: eso ocurre en el lateral horizontal.
La inclinación INC se mide desde la vertical y el azimut AZ desde el Norte, en sentido horario. En esta miniapp, las longitudes se expresan en ft, los ángulos en grados y el dogleg severity (DLS) en °/100 ft.
| Perfil | Puntos en las gráficas | Secuencia |
|---|---|---|
| J | A, B, C, T | Superficie → KOP → fin de construcción → objetivo. |
| S | A, B, C, D, E, T | Añade el inicio y el fin de la caída de inclinación. |
| Horizontal | A, B, C, T | Superficie → KOP → aterrizaje a 90° → fin del lateral. |
En el ejemplo S, E es el fin del drop y el tramo final tiene 20° de inclinación. El perfil S no implica necesariamente regresar a la vertical.
¿Cómo se construye el diseño?
Se combinan tramos rectos con arcos circulares. El radio de un arco se relaciona con su tasa de construcción o caída:
\[R=\frac{18000}{\pi\,\mathrm{tasa}},\]
con \(R\) en ft y tasa en °/100 ft. Una tasa mayor produce un radio menor. En el horizontal de un solo arco, la profundidad de aterrizaje satisface \(\mathrm{TVD}_C=\mathrm{KOP}+R\).
Después se generan estaciones MD/INC/AZ y se comparan mínima curvatura, ángulos promedio con azimut circular y tangencial inferior. El diseño geométrico se conserva; al cambiar la separación entre estaciones cambia su muestreo y la aproximación de cada método.
Tres recorridos para aprender
1. Tipo J: alcanza el objetivo
Selecciona J y restablece su ejemplo. Corresponde al ejemplo 4.1 de Inglis: KOP = 1650 ft, TVD objetivo = 9880 ft y BUR = 1.5 °/100 ft. Con mínima curvatura, obtendrás aproximadamente MD final = 11283.6 ft y H = 4792.35 ft.
Aumenta el KOP y observa el cambio en la inclinación necesaria. Después cambia la separación máxima de estaciones de 100 a 333 ft y compara las diferencias entre métodos.
2. Tipo S: sigue D y E
Selecciona S. El ejemplo 4.2 de Inglis tiene TVD objetivo = 12000 ft, H = 6000 ft y fin del drop a 11000 ft TVD. Busca D, inicio de caída, y E, fin de caída, en la vista 3D y en la sección.
La MD final por mínima curvatura es aproximadamente 13699.0 ft. Revisa en la ayuda la diferencia entre la profundidad de D y la de E, y comprueba que el DLS es una magnitud positiva incluso cuando disminuye la inclinación.
3. Horizontal: elige qué calcular
Este caso es una adaptación didáctica, no un ejemplo numérico transcrito de un libro. Con KOP = 5000 ft y aterrizaje a 8000 ft, el radio es 3000 ft y el BUR calculado es aproximadamente 1.90986 °/100 ft. Un lateral de 3000 ft lleva la MD final a 12712.4 ft.
Aumenta solamente la longitud del lateral. ¿Qué cambia en MD y H? ¿Por qué permanecen iguales la TVD de aterrizaje y el BUR?
Calculadora interactiva
Pulsa el botón para descargar e iniciar los recursos. Puedes girar y ampliar la vista 3D, consultar los puntos y descargar el CSV. En el celular, la página completa ofrece más espacio para los controles.
La calculadora aún no se ha cargado.
Interpreta las vistas y los resultados
Los puntos se ubican sobre la trayectoria de mínima curvatura. En planta pueden coincidir varios puntos, por lo que se agrupan sus letras. La vista 3D amplía el espesor gráfico de los ejes casi constantes para que un perfil plano pueda verse; usa las coordenadas y la sección vertical para comprobar las distancias.
La referencia DLS es editable y sirve para comparar, no representa un límite universal de diseño. Esta miniapp trabaja con perfiles planos, con inclinaciones de 0 a 90°. El alcance es geométrico: no calcula incertidumbre, corrección magnética, anticolisión, hidráulica ni torque y arrastre.
La versión pública incluye diseño de perfiles, comparación de métodos, ayuda y CSV de resultados. La importación de surveys y las exportaciones avanzadas quedan reservadas para la formación del curso.
Profundiza en el tema
- Perforación direccional: pozo tipo J.
- Perforación direccional: pozo tipo S.
- Inglis, T. A. (1987). Directional Drilling. Petroleum Engineering and Development Studies, vol. 2. Capítulo 4, pp. 47–55, ejemplos 4.1 y 4.2; capítulo 9, métodos de survey. Las diferencias por redondeo y la inconsistencia del desplazamiento al fin de caída del ejemplo S se explican en la ayuda de la app.