212 CAPITULO V
LINEAMIENTOS PARA LA ESTANDARIZACION DE PROCESOS CONSTRUCTIVOS DE LOCALIZACIONES DE POZOS PETROLEROS EN AREAS TERRESTRES
1. PRESENTACION
Los lineamientos para la estandarización de procesos constructivos de localizaciones de pozos petroleros en áreas terrestres obedecen a la necesidad de contar con criterios técnicos, económicos, de seguridad y calidad que permitan lograr proyectos de perforación petrolera más rentables.
Para formular los lineamientos constructivos a usar en esta propuesta, se tomaron como bases teóricas las prácticas operacionales de construcción de localizaciones de la Gerencia del Conocimiento (2002) y se adaptaron siguiendo los criterios de las mejores prácticas de gerencia de proyectos del CII (1996), además de los modelos de conservación ambiental expuestos por BP Amoco (2000) y en materia de seguridad se consultó a personal de la Gerencia de Seguridad, Higiene y Ambiente (SHA).
En relación a los costos se utilizaron los precios referenciales del mercado, los criterios establecidos para la estimación de costos por Murdock
(2000) y el método de comparación de costos establecido por Setter y Thakur (1994).
Dentro de este marco, esta investigación proporciona una guía para la construcción de localizaciones optimizadas con el uso de mejores prácticas y nuevas tecnologías a nivel mundial. Esto ocurre como respuesta a la intervención cada vez más activa de la industria petrolera en áreas remotas de alta fragilidad ambiental, en donde la visión de PDVSA es llegar a ser una empresa verde, es decir, comprometida a preservar al máximo las características del medio ambiente .
Cabe destacar que, de acuerdo con las últimas investigaciones del Construction Industry Institute (CII) , la estandarización de procesos constructivos basados en las mejores prácticas aumenta la productividad, reduce la accidentalidad y disminuye los costos, razón por la cual se presenta esta propuesta de lineamientos de estandarización de procesos constructivos de pozos petroleros en áreas terrestres para PDVSA Occidente .
2. CONCEPTUALIZACION
Se define como los procesos de construcción que influyen en el tamaño de las localizaciones terrestres, abarcando los pasos necesarios para lograr la construcción de la localización del pozo, con la aplicación de las mejores prácticas, bajo los criterios técnicos, ambientales y de seguridad exigidos.
Los lineamientos propuestos persiguen homologar los diferentes criterios de construcción de localizaciones terrestres que existen en PDVSA hasta el momento, por medio de la estandarización de sus más exitosas experiencias y la ayuda de las mejores prácticas de gerencia de proyectos a nivel mundial.
La puesta en práctica de estos lineamientos de estandarización sirve de referencia para mejorar la planificación y toma de decisiones en los proyectos de construcción de pozos.
3. OBJETIVOS
Diagnosticar la situación actual de los procesos de construcción que dimensionan las localizaciones de pozos en áreas terrestres de PDVSA Occidente.
Identificar las mejores prácticas utilizadas en los procesos de construcción de localizaciones de pozos en áreas terrestres para su estandarización.
Determinar la brecha entre la situación actual de PDVSA y las mejores prácticas.
Determinar el impacto en costos por la adopción de las mejores prácticas.
Formular los lineamientos necesarios para la estandarización de los procesos de construcción de localizaciones de pozos petroleros en áreas terrestres de PDVSA Occidente.
4. ALCANCE
Esta propuesta de lineamientos para la estandarización de procesos de construcción de localizaciones, aplica para el desarrollo de proyectos de pozos terrestres de PDVSA.
Asimismo, estos lineamientos pueden ser utilizados en cualquier otra empresa que trabaje con localizaciones de pozos petroleros en el país, es decir, asociaciones estratégicas, operadoras, contratistas de construcción y empresas de ingeniería. Es importante resaltar, que para adaptar estos lineamientos a otra organización distinta a PDVSA, es necesario ajustarlo a las necesidades particulares de cada empresa, en función de las actividades medulares del negocio y de la visión estratégica de la misma.
Finalmente, este documento no pretende compilar todos los procedimientos actuales de construcción de localizaciones de pozos terrestres, sino resaltar aquellos aspectos de mayor impacto en el marco referencial de la ingeniería.
5. LINEAMIENTOS PARA LA ESTANDARIZACION DE PROCESOS CONSTRUCTIVOS DE LOCALIZACIONES DE POZOS PETROLEROS EN AREAS TERRESTRES
A continuación se detallan las consideraciones a seguir para la construcción de localizaciones en áreas terrestres, que permita n
instalaciones de superficie optimizadas, para alcanzar operaciones seguras, con un mínimo de impacto ambiental y disminución de costos.
Análogamente, se establecen las citas a otros documentos de PDVSA que regulan las prácticas de ingeniería y son aplicables a la construcción de localizaciones de pozos.
Los lineamientos estandarizados para la construcción de localizaciones de pozos terrestres complementan los procedimientos de prácticas operacionales de construcción de pozos en lago y tierra de PDVSA y son los siguientes: Evaluación preliminar de la zona. Disposición de los Equipos de Perforación. Elaboración del Estudio Geotécnico. Diseño estructural de la Terraza. Hidrología y Drenaje. Acabados. Manejo de Materiales. Manejo de Equipos. Requerimientos de Seguridad Industrial, Higiene y Ambiente . Planificación y Logística.
5.1 EVALUACIÓN PRELIMINAR DE LA ZONA
Recolectar información previa a la visita del sitio, entre ellas: fotos áreas, curvas de nivel del área, precipitación de la zona, velocidad local del viento, uso de la tierra, características de la población más cercana y proyectos similares en la zona.
Determinar por estudios cercanos la posibilidad de riesgos naturales tales como deslizamientos de tierra, subsidencia y sismicidad de la zona que pudieran condicionar la factibilidad de la construcción.
Realizar una inspección del sitio propuesto para determinar: la orientación de menor impacto en la localización, cruce de cuerpos de agua e identificación de accesos y rutas.
Ordenar un levantamiento topográfico a escala 1:500 de la zona para determinar los volúmenes de corte y relleno necesarios. Se medirá en escala 1:1000 para el levantamiento topográfico de la carretera de acceso. La densidad de la misma dependerá de la variabilidad de la topografía local y de los obstáculos mayores a registrar.
5.2 DISPOSICION DE LOS EQUIPOS DE PERFORACIÓN
Colocar la cabria de perforación y equipos asociados preferiblemente hacia el centro de la localización.
Identificar las dimensiones del taladro de perforación a usar y todos los equipos que lo acompañan.
Dimensionar la localización en función del tamaño o potencia del taladro. Se deben especificar las medidas a las empresas de taladros para que se adapten a los tamaños propuestos. Ver Tabla 3.
En áreas remotas y de difícil acceso se evaluarán las condiciones del sitio, para determinar la necesidad de aumentar el tamaño si se presentan condiciones especiales.
Ubicar los traileres del campamento de acuerdo a longitud total de la cabria, a fin de evitar la posibilidad de impacto por efecto de colapso de la misma.
Asegurar la colocación de los traileres de campamento en arreglos de dos pisos.
Ubicar el generador eléctrico en la esquina de la localización más alejada del área de campamento.
Ubicar los traileres de campamento de tal manera que el ruido no afecte el bienestar del personal laborando en el taladro.
Considerar también la dirección preferencial del viento para la instalación de los equipos del taladro y traileres.
Usar tanques portátiles para el almacenamiento de fluidos y desechos, en sustitución de las fosas de desperdicios.
5.3 ESTUDIO GEOTÉCNICO
Indagar sobre estudios geotécnicos previos que se encuentren cercanos a la zona, para determinar la necesidad de realizar perforaciones adicionales.
Realizar al menos dos (2) perforaciones con ensayo SPT de 100 mm alternada con Shelby por área de localización. Una en el sitio donde se va a posicionar la cabria del pozo y otra donde se vayan a posicionar las bombas de lodo o en el sitio del generador eléctrico. Distancia mínima de espaciamiento entre perforaciones de 30 m.
Perforar hasta 15 m de profundidad para localizaciones someras y hasta 30 m para localizaciones profundas.
Tomar muestras para ensayos de consolidación y triaxial en cada estrato que tenga presencia de arcillas.
5.4 DISEÑO ESTRUCTURAL DE LA TERRAZA
Verificar con el estudio geotécnico si se debe mejorar la resistencia de la localización, en ese caso se construirá una terraza para asegurar las actividades de equipos pesados.
Usar geotextil en la localización como redistribuidor de esfuerzo y reductor de deformaciones.
Calcular el espesor de la terraza mediante análisis estático con programa de estabilidad (STABL, XSTABL, SLOPE/W) para alcanzar un factor de seguridad de 1,40. El geotextil no se toma en cuenta en el análisis.
Hacer cálculos de estabilidad con escenarios de carga que consideren la carga mayor en el centro y generador o tanques de almacenamiento en un extremo, para considerar posibles fallas de borde.
El espesor debe considerar la posibilidad de asentamiento de la terraza por consolidación de los suelos de fundación por efecto de la carga.
Para minimizar costos, el material a usar en la compactación de la terraza se puede obtener de la excavación lateral, pero debe cumplir con las propiedades del material A-2-4, A-2-6 o A-4 según la clasificación del Highway Research Bureau.(HRB). En caso contrario, el material deberá ser extraído de préstamos permisados.
Compactar la terraza en capas de 15 cm. de espesor a una densidad máxima seca de relleno de 95% del proctor modificado. Se debe realizar con equipo pata de cabra o rodillo vibratorio, dependiendo del material hasta alcanzar el nivel de compactación indicado.
En el área de la cabria, y en toda su longitud, se construirá una base de concreto armada Rc = 250 Kg./cm2 que consiste en una estructura maciza a ser diseñada en función de las condiciones de carga.
5.5 HIDROLOGIA Y DRENAJE
Utilizar las curvas de intensidad-duración-frecuencia, preferiblemente aquellas que son propias de la zona de la localización en sustitución de las curvas regionales.
Considerar un periodo de retorno de 10 años y un promedio de duración de la lluvia de 5 minutos para el cálculo de la intensidad.
Utilizar el método racional para el cálculo del caudal de descarga, considerando el área de la localización como el área de contribución.
Construir canales perimetrales a la localización. Estos deberán ser de sección trapezoidal, con una base de 30 cm., espesor de 10 cm., taludes con pendientes 1:1 , revestidos en concreto vaciado Rc = 180 Kg./cm2 y con malla de 6 x 6 x 1/4 .
La tubería de descarga debe ser tubería metálica lisa, la cual deberá ser calculada en función del caudal a drenar. La misma será tapada en su entrada con una compuerta que permita mantenerla cerrada en caso de
contaminación de las aguas o abierta cuando las aguas de escorrentía no arrastren fluidos contaminantes.
El acabado de la plataforma debe tener pendiente mínima de drenaje de 1% hacia cada lado de la localización y con descarga a los canales perimetrales.
5.6 ACABADOS
Asfaltar las áreas de circulación de vehículos con capas de concreto asfáltico, mezcla tipo III, de 5 cm. de espesor.
En derrames accidentales de aceites o solventes, realizar la limpieza inmediatamente, mediante la mezcla con arena o material de suelo a fin de remover el material contaminante y diluyente que debilita el asfalto. Esta arena contaminada se recogerá y se dispondrá en los lugares autorizados por la autoridad ambiental competente.
Utilizar tratamiento de imprimación asfáltica de 0,5 a 1,0 lts/m2 en las áreas de los traileres de campamento y en caso que por efectos climáticos no se pueda realizar este tratamiento superficial, se podrá colocar una capa de mezcla asfáltica en frío. El ancho de esta franja será de 10 metros o menor, dependiendo de la cantidad de traileres a utilizar.
Usar acabados de madera tratada sólo en los casos de suelos pantanosos en los cuales no se garantice una buena compactación de la terraza.
Evitar las cargas puntuales ya que constituyen el tipo de esfuerzo de mayor daño en este tipo de obras. Procurar el uso de planchas metálicas o tablas de madera, para evitar el efecto de punzonado en el acabado.
Las vías y accesos serán construidos con un acabado de concreto asfáltico de 7 cm de espesor y una sub-base de material compactado con un C.B.R. mínimo de 40%.
5.7 MANEJO DE MATERIALES
Aceptar únicamente materiales que provengan de proveedores certificados.
Revisar el estado general y de las roscas de los tubulares al momento de recibirlos. Devolver inmediatamente los mismos a los proveedores en caso de que no cumplan con las exigencias de calidad.
Pedir las piezas que se necesiten a medida que se vayan necesitando.
No gua rdar contingencia. La tubería restante será almacenada en la base de la compañía propietaria del taladro. Dicha compañía será responsable de los movimientos de la tubería entre la localización y la base.
Disponer todos los tubulares en el rack hidráulico. En caso de no disponer de rack hidráulico, usar rack vertical.
Utilizar grúa para el manejo de los tubulares en sustitución del montacarga tradicional.
Disponer los materiales y chatarra fuera de la terraza de localización, si se dispone del área para ello.
5.8 MANEJO DE EQUIPOS
Utilizar rack hidráulico en sustitución de los soportes horizontales de tuberías. Ver figura 15
Utilizar bandejas de recolección de fluidos bajo las cabrias fabricadas en acero liso inoxidable y con rampa de desagüe que desemboque en el canal de aguas industriales que rodea a los equipos. Ver figura 16
Utilizar equipos de izamiento para posicionar los equipos del taladro a fin de minimizar daños a la capa de rodamiento de la localización.
5.9 REQUERIMIENTOS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL, HIGIENE Y AMBIENTE
Identificar claramente y con avisos las vías de escape y áreas de concentración del personal.
Utilizar sistemas de canales de aguas industriales que descarguen hacia la fosa del casing. Estos canales se ubicarán alrededor de los motores, bombas, y otros equipos que constituyan fuentes potenciales de vertidos de aceites.
Minimizar la deforestación del área de la localización y de los accesos en lo posible. Para tal efecto, cuando sea posible, se deben reutilizar los alineamientos de las vías existentes.
Acondicionar la localización con los equipos adecuados para el manejo y tratamiento de las aguas servidas
Utilizar tanques portátiles para el almacenamiento de fluidos y desechos, en sustitución de las fosas de desperdicios.
Hacer jerarquización de riesgo ambiental: En general las áreas de bajo riesgo son el campamento de oficinas, dormitorios, comedores, baños y las áreas transitadas, las de mediano riesgo son los soportes (racks) de tuberías y los depósitos de químicos, las de alto riesgo son la subestructura de la cabria, las bombas de lodos y los tanques de lodo.
Considerar techar algunas zonas de alto riesgo ambiental para evitar la contaminación de las aguas de lluvia con los desechos diluidos.
5.10 PLANIFICACION Y LOGISTICA
Involucrar equipos multidisciplinarios (tales como Yacimientos, Perforación, Ingeniería, Mantenimiento y SHA, entre otros) en la planificación de construcción de las localizaciones desde sus primeras etapas.
Coordinar que las facilidades eléctricas y de producción se instalen antes de colocar el acabado de la localización.
Programar la planificación de la construcción de las localizaciones para aprovechar las condiciones climáticas más apropiadas para la zona.
Evaluar la posibilidad de utilizar perforación direccional sobre localizaciones ya construidas para reducir impacto ambiental.
Evaluar la posibilidad de adicionar relleno a localizaciones existentes para construir macollas de pozos.