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¡Menuda perforación!

Driver Pipeline (EE. UU.) completa una perforación de 1,8 km (1,13 millas) a través de roca en un solo tramo continuo

ago-2011

Conocido cariñosamente por los ejecutivos del propietario del proyecto Chesapeake Midstream Partners como FRAP (Fossil Ridge a Arc Park), este proyecto de instalación de una tubería de gas natural sin zanjeo de 1.819 m (5.967 pies) de largo, es la perforación direccional horizontal (HDD) más larga intentada en la historia de Chesapeake Energy Corporation relacionada con las reservas de gas natural masivas del esquisto de Barnett. La instalación se completó con una interrupción mínima entre dos poblaciones afluentes de las afueras de Fort Worth, Texas (EE. UU.), incluidas las inmaculadas calles y los modelados greens de dos campos de golf, varias calles arboladas y muchas zonas urbanas opulentas … y figura entre las perforaciones continuas más largas de la historia de tuberías sin zanjeo.

Completada por Driver Pipeline, con sede en Irving, Texas (EE. UU.), la perforación fue la segunda de una instalación en tres fases de 10,1 km (6,25 millas) de un gasoducto de 61 cm (24 pulg.) para conectar una estación de compresión principal (en la población de Arc Park) con plataformas de pozo al noreste del centro urbano de Fort Worth. La tubería de FRAP sirve como ruta de recogida y transporte de las inmensas reservas de gas natural contenidas en el esquisto de Barnett, conectando 12 yacimientos de gas natural distintos que contienen más de 55 pozos en Fort Worth, North Richland Hills, Haltom City y Hurst, Texas.

Una ruta poco probable
Después de meses de planificación y preparación, más de una docena de gerentes de obra, ingenieros y expertos de seguridad estuvieron presentes cuando se inició el proyecto en North Park en Haltom City, Texas. No obstante, antes de comenzar la instalación real de la Fase 2, un equipo compuesto de varias personas de Driver Pipeline y Chesapeake Midstream trabajaron en concierto para emprender la producción sobre el terreno, una tarea difícil, teniendo en cuenta la longitud de la tubería, la sensibilidad para el mantenimiento de la integridad de los alrededores opulentos y las múltiples restricciones impuestas por los diferentes municipios afectados y los intereses privados y comerciales a lo largo de la ruta de perforación.

Aunque el FRAP se instaló a través y por debajo de carreteras muy transitadas, además de por debajo de áreas públicas, como parques y campos de golf, hubo mínimas interrupciones e incomodidades porque la mayoría de los residentes y los negocios a lo largo de la ruta de unos dos kilómetros desconocían lo que estaba teniendo lugar a unos 41,2 m (135 pies) — el equivalente de un edificio de 9 pisos invertido, por debajo de la superficie.

“La ubicación lo es todo”, enfatiza el superintendente de HDD Harold Kay de Driver Pipeline al comentar específicamente sobre el proyecto. “La mayoría de las personas suponían que la longitud de la perforación y las rocas que íbamos a encontrar serían los problemas principales. Teníamos confianza en las capacidades de los equipos; fue una combinación de otros factores, especialmente el acceso restringido lo que fue el reto más complicado. El plan de perforación consistía en atravesar dos campos de golf por debajo, áreas sensibles desde el punto de vista del medio ambiente con lechos de arroyos profundos y gran cantidad de broza y árboles. El acceso limitado a la parte intermedia de la ruta de la perforación fue el reto inicial”.

Rocas las 24 horas del día
Desde el área de inicio que se estableció en un parque de la ciudad, rodeada por un circuito para jugar al frisbee y campos de béisbol, encerrada y camuflada por una barrera masiva de 4,9 m (16 pies) de altura para reducir al mínimo las molestias del ruido de los residentes de los alrededores, la cuadrilla de Driver Pipeline se aferró a su perforadora direccional horizontal Vermeer D1000x900 Navigator®, y comenzó el proyecto de 3 meses, 24 horas al día, 7 días a la semana. Seleccionaron una broca cónica de rotor de 22,2 cm (8 3/4 pulg.) con motor de barro, y tramos de 9,1 m (30 pies) de tubería de perforación de 12,7 cm (5 pulg.) de diámetro para la perforación piloto.

Con tolerancias tan precisas (45,7 cm [18 pulg.] de izquierda a derecha) especificadas en el plan de perforación, había poco margen de error. Si bien el ángulo de entrada de 15 grados, en ruta a una profundidad de perforación promedio de 36,6 m (120 pies), puede considerarse un tanto inclinado, Kay explica el razonamiento; el cual será entendido solamente por las personas familiarizadas con la topografía y con conocimientos previos del área.

“Al disponer de gran experiencia de la topografía del área de Fort Worth y sus alrededores, ya éramos conscientes de un reborde rocoso que existía a unos 9,7 a 10,4 m (32 a 34 pies) por debajo de la superficie”, explica Kay. “Si se hace el primer contacto con ese reborde a un ángulo menor, digamos de seis a siete grados, es más probable que la broca se desvíe y se salte en su parte superior. Cuando pasa esto, el radio es demasiado pequeño para instalar la tubería de gran diámetro. Para un ángulo de entrada de 15 grados, tuvimos confianza de que al alcanzar la roca, el ángulo sería suficiente para que la broca se agarrara y se sujetara al primer intento. Funcionó perfectamente”.

Las plantillas de Driver Pipeline trabajaron 24 horas al día, navegando y perforando con seguridad, — sin ser observados durante la mayor parte del tiempo — por debajo de carreteras, silenciosas calles sin salida y tranquilas calles de campos de golf. Kay, junto con Mike Webb, el superintendente general a cargo de la perforación direccional y topografía en Driver Pipeline, y Richard Norton, superintendente superior, tenían plena confianza en la cuadrilla y en las capacidades del equipo.

“Teníamos confianza al iniciar el trabajo debido a la experiencia que tenemos con otras instalaciones sin zanjeo en el área”, recuerda Webb. “Pero también teníamos mucha confianza en las capacidades de la perforadora de Vermeer, habiendo usado ya sus equipos durante varios años. Las rocas y los esquistos de la formación Barnett ya se han conquistado varias veces usando estos equipos. El mayor reto al que nos enfrentamos fue la logística”.

Mucha actividad en la superficie
Las restricciones de espacio y el acceso limitado dictaron un área de inicio pequeña con todos los desechos quitados de la ruta de perforación y acarreados por medio de camiones de vacío. Los desechos no retirados mediante vacío, es decir, sólidos más grandes, fueron acarreados fuera de la obra a diario por camiones de descarga. El foso de salida era una vía de acceso a un complejo de apartamentos, con guardias asignados día y noche para controlar el tráfico, restringir el acceso público y ayudar a los residentes a pasar por las barreras de los equipos. Desde allí se construyó una carretera de roca sinuosa por un área muy boscosa a un área establecida cerca de uno de los campos de golf.

Después de 15 días de perforación casi continua, la perforación piloto se completó con éxito con lo que Kay llama “solamente pequeños problemas”, y el equipo de expertos en perforación sin zanjeo estaba deseoso de empezar el escariado y el halado. Para esto se necesitaron tres perforaciones adicionales de 45,7, 66 y finalmente 91,4 cm (18, 26 y 36 pulg.), a fin de lograr el diámetro requerido para adaptar la tubería de acero revestida X65 FBE de 61 m (24 pulg.) durante el halado. Según explica Kay, Chesapeake especifica típicamente la tubería de acero X65 FBE con paredes de .375 ó .500 para tramos de perforación instalados por HDD. Según las presiones de operación máximas de la tubería, se requiere este tipo de tubería en las ubicaciones de Clase IV, es decir, en áreas próximas a casas y negocios, en vez de en áreas rurales con más espacio abierto.

“Como estábamos atravesando en su mayor parte roca y esquisto, pensamos que era mejor modificar el escariador para las perforaciones de 45,7 y 91 cm (18 y 36 pulg.)”, explica Kay. “Cortamos un poco más de 914 m (3.000 pies) y después sacamos el escariador para instalar nuevos conos y cortadores. Nuestra rotación con un par era muy baja, lo que representaba una gran ventaja al usar la perforadora Vermeer, y el índice de penetración era casi igual desde el principio hasta el final. En el escariado de 66 cm (26 pulg.), siendo el tramo intermedio, pudimos hacer un corte continuo sin empujar hacia afuera. Hacía mucho tiempo que no habíamos atravesado esa distancia y no queríamos llegar a los 1.219 m (4.000 pies) y tener problemas con el escariador. Sabíamos que la perforadora podía hacerlo, pero no había razón para empujar el escariador”.

Preparación para el halado
Después de completar la perforación piloto en 15 días, la cuadrilla de Driver Pipeline pudo facilitar la terminación de tres perforaciones de escariado en 28 días, con un promedio de aproximadamente 110 m (360 pies) cada 12 horas, todo esto para preparar la tubería para su travesía final, y lugar permanente, ubicado de forma segura a unos 37 m (120 pies) bajo tierra. El halado de más de 1,6 km (una milla) de tubería de acero fue lo único que quedó para asegurar otra instalación exitosa para la cuadrilla y los equipos de Driver Pipeline. Fiel a su condición, este reto logístico más grande y más reciente se realizó con un cuidado meticuloso y una precisión máxima.

“Montamos la tubería en cinco tramos separados”, explica Norton. “Teníamos un área de disposición al borde de la perforadora que atravesó el campo de golf, pasando a un parque público pequeño y continuando después por la calle Onyx hasta Broadway. Construimos un camino recubierto de madera de 548,6 m (1.800 pies) en el campo de golf y pusimos nuestros rodillos para contribuir al halado, de tramo en tramo. Nos dieron una holgura de 4,3 m (14 pies) desde la superficie de la calle Onyx hasta donde se suspendía la tubería para permitir que pasara el tráfico por debajo. Una vez que llegamos a un tramo o preparamos otra sección para la soldadura, nos deteníamos, soldábamos, hacíamos la radiografía, aplicamos el revestimiento y pasábamos al siguiente tramo. Al soldar y preparar los cuatro primeros tramos, empezamos la instalación hasta unos 60 m (200 pies), hicimos la última soldadura e instalamos la tubería”.

La cuadrilla de Driver Pipeline usó una mezcla de barro de bentonita y jabón para reducir la resistencia y facilitar el halado de 342,8 toneladas métricas (377,8 toneladas cortas) de material, junto con 69.018,2 kg (152,159 lb) de barras de perforación de 16,8 cm (6 5/8 pulg.), un total de más de 408,2 toneladas métricas (450 toneladas cortas). La realización del halado final requirió 15 horas, seguidas por 15 1/2 horas adicionales de retirada de esteras.

Con la tubería situada firmemente bajo tierra en posición y las esteras retiradas de los tres agujeros a lo largo del Diamond Oaks Country Club, Kay dio la señal “todo listo y dispuesto” al club y se reanudó el juego en los tres hoyos de golf afectados, después de una demora de un solo día, a la vez que la cuadrilla de Driver Pipeline empezó a empacar sus equipos.

Elogios de residentes, jugadores de golf y propietarios de negocios
Aparte de unos pequeños problemas de procedimiento, a Mike Tucker, director del proyecto FRAP de Chesapeake Midstream Partners, le costó identificar algo del trabajo que no resultó según los planes.

“En los más de 30 años que he estado en este negocio, este es uno de los trabajos más insólitos que he visto”, confesó Tucker. “Hemos tenido proyectos en los que había que perforar tuberías de 1.219 a 1.524 m (4.000 a 5.000 pies), pero que no fueron en zonas residenciales con calles, árboles y campos de golf como aquí. Si esto hubiera pasado hace 10 años, esta longitud podría haber batido un récord mundial, especialmente si se tiene en cuenta que toda la distancia se perforó a través de roca maciza. La tecnología y los equipos han avanzado tanto en los últimos años que podemos hacer esto con mayor confianza”.

Gregg Wideman, gerente general del Diamond Oaks Country Club, también estaba satisfecho, no solamente por las molestias mínimas sufridas por los socios del club, sino por la condición inmaculada del campo al terminar y la gentileza mostrada por el personal de Driver Pipeline hacia él y los jugadores de golf. Dijo que aunque se cerraron tres hoyos durante un día para que los trabajadores tuvieran sitio para operar, la mayoría de los socios del club lo entendieron porque se trataba de Driver y Chesapeake, y porque la interrupción sería solamente temporal.

Después de completar la construcción, el gerente general de Driver Pipeline, Dale Baughman, reiteró su satisfacción y la gratificación expresada por cientos de residentes, negocios y entusiastas del golf.
“Hoy estamos aquí, pero mañana ya no,” afirma Baughman. “Unas pocas incomodidades significan toda una vida de beneficios gracias a esto. Ser capaz de extraer este gas natural, usarlo y suministrarlo al mercado, creo que es sumamente bueno”.