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DrillTech utiliza HDD para conquistar suelos en condiciones difíciles; completa un proyecto de tubería de gas natural

Las formaciones alternativas y esporádicas de arena, arcilla y roca presentaron numerosos obstáculos

jul-2011

Cuando Gary Davidson, presidente y co-propietario de DrillTech Inc., con sede en Clarksville, Tejas, repasó los resultados de las muestras de suelo proporcionadas por el propietario del proyecto Regency Energy Partners, tenía confianza en que el proyecto para completar la tubería de gas natural principal, para el que contrataron a su compañía, sería una instalación sin zanjeo más o menos rutinaria. A primera vista, lo único que Davidson pensaba que podía ser un obstáculo era la longitud.

Davidson, que tiene experiencia en perforaciones e instalaciones de tuberías desde 1991, fundó DrillTech con su amigo y socio Lance Downs en octubre de 2007. La compañía ha experimentado un crecimiento constante desde aquel momento y actualmente tiene más de 20 empleados. El contratista de instalación se especializa en instalaciones de tuberías sin zanjeo con la capaz asistencia de lo que Davidson aprecia como el núcleo de su flota, una perforadora direccional horizontal (HDD) Vermeer® D500x500 Navigator®.

Con sede en Dallas, el propietario del proyecto Regency Energy Partners es dueño de más de 8.368,6 km (5.200 millas) de tubería de recogida, incluido una participación accionaria en Regency Intrastate Gas System, un gasoducto de 724 km (450 millas) en el norte de Luisiana. El activo de Regency está ubicado en unas de las regiones de producción de gas más prolíficas de Estados Unidos, incluidos los esquistos de Haynesville, Eagle Ford, Barnett, Fayetteville y Marcellus.

Regency opera activos importantes de recogida y procesamiento en cuatro regiones geográficas de Estados Unidos y recibe contratos de productores para recoger gas natural crudo de pozos individuales o puntos de suministro centrales respaldados probablemente por pozos múltiples. Los pozos están conectados por medio de tuberías de recogida por las que el gas natural crudo fluye a una planta de procesamiento, instalación de tratamiento o directamente a las tuberías de transporte de gas dentro del estado o entre estados.

El proyecto Regency Energy otorgado a DrillTech estaba ubicado cerca de Logansport, Luisiana, en el extremo oeste de este estado — muy cerca de la frontera entre Tejas y Arkansas, y era una ampliación de una tubería principal existente que constaba de material de 61 cm (24 pulg.), 1,3 cm (1/2 pulg.) de espesor, alimentado por la salida de material crudo de varios pozos.

El plan de perforación especificaba la instalación de la tubería en dos perforaciones separadas; la primera, una relativamente estándar de 591 m (1.938 pies), y la segunda se extendía unos 1.410 m (4.628 pies). Fue la segunda perforación la que presentaría retos para la cuadrilla de DrillTech. Davidson explica los factores que condujeron a la preparación del plan de perforación que requería la terminación de dos perforaciones separadas.

"El plan de instalación cruzó una carretera y continuó por debajo de un área ambientalmente sensible", explica Davidson. "La ruta ya estaba planificada de antemano cuando la obtuvimos, por lo que caminamos por ella para medir la topografía física del área. Después de completar la inspección física, pensamos que dos perforaciones independientes eran el mejor método, especialmente debido a la distancia tan larga del área ambientalmente sensible. Lo que no anticipamos fueron los retos subterráneos que íbamos a encontrarnos".

Después de una evaluación final de los perfiles recogidos por el propietario del proyecto Regency Energy, y una línea cronológica del plan de terminación firmemente establecida, la cuadrilla de Davidson escogió los equipos y herramientas que consideraron más eficientes para completar el trabajo.

"Basándose en la longitud del cruce y en el tamaño especificado de la tubería, tuvimos la impresión de que la perforadora direccional horizontal Vermeer D500x500 era la mejor para el trabajo", explica Davidson. "La perforadora direccional horizontal D500x500 era el modelo de nuestra flota que mejor se adaptaba a ambas fases del proyecto, especialmente la perforación larga donde sabíamos que habría que enfrentarse a sensibilidades ambientales. La primera perforación, la más corta de las dos, se realizó con facilidad - sin sorpresas. El perfil del suelo era más o menos uniforme a lo largo de toda esa perforación con densidades variables de arcilla en su mayor parte".

Después de haber preparado todo el equipo necesario para abordar el trabajo, la cuadrilla de DrillTech salió para hacer un viaje de 268 km (165 millas) desde su base en Clarksville, Tejas, hasta Logansport, Luisiana, la ubicación del proyecto, deseando empezar.

En la primera perforación, encontraron una variedad de condiciones como arena, arcilla dura y después algunas rocas. Estas variaciones continuaron durante la primera perforación. Las muestras indicaron una capa de roca de 5 cm (2 pulg.) pero no daban ninguna indicación de la distancia, del ancho o de la profundidad exactos de la formación. Después de perforar aproximadamente 91 m (300 pies) por ese difícil material, el perfil inicial del suelo cambió bruscamente, haciendo necesario que la cuadrilla de Davidson retirase la perforadora y ajustara su método, e instalaron un motor para barro de 17,2 cm (6 3/4 pulg.) con una broca de dientes de perforación de 21,6 cm (8 1/2 pulg.). Se escogió el motor para barro debido a su eficacia en navegar por formaciones más duras.

"El motor para barro es impulsado por el caudal de barro y está diseñado para penetrar en las formaciones más duras", detalla Davidson. La presión para el barro hace funcionar mejor la broca de perforación dejándola girar en el extremo. Al final esta fue una buena decisión, ya que nos permitió completar el proyecto con más eficiencia y mejoró nuestra producción".

Retos imprevistos al acecho
La cuadrilla de DrillTech completó la primera perforación de manera relativamente sin problemas después de ocho días, logrando una producción promedio de 76 a 91 m (250 a 300 pies) por hora después de realizar unos ajustes menores iniciales. Después de escariar la perforación por fases usando una variedad de escariadores de tamaño cada vez mayor, que iban de 45,7 a 91,4 cm (18 a 36 pulg.), el agujero se limpió y los 295 m (969 pies) de tramos de 12 m (40 pies) de tuberías de pared 500 [1,3 cm (1/2 pulg.) de espesor] de 61 cm (24 pulg.) de diámetro , ya soldadas juntas y tendidas sobre rodillos, se instalaron en la perforación. Después se volvió a colocar el equipo para abordar la segunda perforación más larga de 1.410 m (4.628 pies).

Las muestras de suelo por el área de sensibilidad ambiental se tomaron en los puntos de entrada y salida previstos y carecían de cualquier información detallada sobre lo que se encontraría entre medio. La perforación empezó con algo de arcilla, seguido por áreas de arena, nada del otro mundo o que fuera especialmente difícil al principio. Pero de repente empezaron a cambiar las cosas porque el operador notaba un cambio dramático en las condiciones. Roca.

"Habiendo perforado anteriormente en el área en trabajos diferentes, sospechábamos que podría haber varios cambios en el terreno a lo largo de la perforación de 1.402 m (4.600 pies)", anticipa Davidson. "Como era de esperar, sí encontramos mucha variación en las formaciones que no aparecieron en las muestras de tierra, pero muchas de ellas nos sorprendieron".

"No anticipábamos estas condiciones, por lo que tuvimos que cambiar a un escariador de roca para penetrar en la formación", explica Davidson. No nos dimos cuenta, por las muestras, que hubiera tanta roca y no teníamos en la obra las herramientas apropiadas para cortarla, por lo que tuvimos que pedir un abridor de agujeros de broca dividida. Afortunadamente descubrimos esto al hacer la perforación piloto por lo que pusimos manos a la obra y la broca llegó a tiempo. La producción nunca se detuvo.

Se volvió a efectuar la perforación con al abridor de agujeros de broca dividida instalado y la perforadora direccional horizontal D500x500 equipada con la herramienta requerida para penetrar en la roca. La engorrosa roca y los impredecibles cambios bruscos en las condiciones del terreno que alternaba entre arena y arcillas de varias densidades dificultaron la navegación de la segunda perforación, disminuyendo la producción y prolongando la duración de la segunda perforación a más de cinco semanas. Pero, después de tener en cuenta todas las cosas, Davidson quedó satisfecho con los resultados generales.

"El proyecto no careció de obstáculos", recuerda. "Pero con equipos buenos, herramientas correctas y la experiencia de nuestros operadores de perforación que habían completado antes trabajos en condiciones similares, nos beneficiamos tremendamente. He participado en trabajos que no nos resultaron tan bien como éste, a pesar de lo complicado que era. Creo que DrillTech hizo todo correctamente, de la manera apropiada. La perforadora Vermeer funcionó muy bien y ha sido una buena inversión para nosotros".

Condiciones variables mediadas por las destrezas del operador
No queda duda de que las condiciones bruscamente variables del suelo encontradas por la cuadrilla de DrillTech en esta instalación fueron el mayor reto, combinado con la escasez de datos de muestreo detallados que los hubiera preparado mejor para lo que les esperaba. Dicho esto, Davidson hizo hincapié en el papel crucial que desempeñó la experiencia de su operador de perforadora para superar los retos presentados por las condiciones subterráneas.

"Nunca hay que subestimar el valor de un operador de perforadora adiestrado", advierte Davidson. "Se tarda un poco en aprender y nuestros operadores disponen de lo que se necesita para superar casi cualquier reto presentado por la tierra. Claro, se tarda un poco en aprender, pero la experiencia es el mejor maestro. Cualquier persona puede aprender a conducir, pero no todos pueden pilotear un automóvil de carreras. Se puede decir lo mismo para la perforación direccional horizontal. Cualquier persona se puede subir a la máquina y tirar de las palancas, pero se necesita a alguien abordo de esa perforadora que sepa lo que hace y también que tenga en cuenta la seguridad. La seguridad figura entre los atributos más importantes de un operador y siempre está en la mente de todos los empleados de DrillTech".