La historia de la perforación.
Esta es una cronología que describe algunos de los principales avances en la tecnología y los métodos de la industria de la perforación.
100 aC - Dinastía Han china
La técnica de extracción de petróleo mediante percusión o perforación rotatoria tiene sus orígenes que se remontan a la antigua dinastía china Han, aproximadamente en el año 100 a.C. En aquella época se utilizaba la perforación por percusión para extraer gas natural en la provincia de Sichuan. El equipo fue elaborado con materiales disponibles, pesadas brocas de hierro y largas varas de bambú. Los pozos de petróleo de la dinastía Han fabricados mediante perforación por percusión alcanzaron una profundidad de 30 pies (10 metros). Esta profundidad aumentó con la tecnología hasta alcanzar los 100 metros (300 pies) en el siglo X. En el siglo XVI se alcanzaron profundidades de más de 600 metros (2000 pies).
La tecnología de perforación china se introdujo en Europa en 1828. En 1959, el empresario estadounidense Edwin Drake utilizó una variante modernizada de la técnica de perforación china para perforar el primer pozo petrolero de Pensilvania.
1800 - 1900
1806 - Primer pozo americano Spring-Pole
El primer pozo con postes de manantial debidamente documentado fue perforado por David y Joseph Ruffner en 1806 en el río Kanawha, Virginia Occidental. Se alcanzó una profundidad de 58 pies (17,5 metros), y esto fue un precursor de la perforación con postes de resorte en la industria petrolera.
1821 - Primer pozo de gas en América
En 1821, William Hart cavó en Fredonia, Nueva York, el primer pozo destinado específicamente a obtener gas natural. Hart cavó un pozo de 27 pies - 9 metros para obtener un mayor flujo de gas a la superficie. Hart es considerado por muchos como el "padre del gas natural" en Estados Unidos.
1825 - Primera torre de perforación de 4 patas
L. Disbrow recibió una patente para la primera torre de perforación de cuatro patas, originalmente en 1825 y luego elaborada en 1830. La estructura constaba de patas hechas de madera cuadrada. Las vigas se embutiron y se insertaron en las patas de madera con llaves para poder desmontar la estructura.
1829: Primer pozo petrolero de Estados Unidos.
Los perforadores de Kentucky estaban perforando un pozo exploratorio de salmuera. En su lugar, chocaron contra un pozo de petróleo. La presión del gas y el petróleo debajo de la superficie forzó un enorme géiser en el aire. Se señaló que este era el primer pozo petrolero de Estados Unidos.
1833-1841 - Pozo Grenelle
Se llegó al pozo Grenelle en Francia mediante un método de barrena rotativa seca. Se perforó a 1.771 pies y tardó ocho años.
1841 - Se patentan los tarros perforadores
William Morris, un perforador con postes de resorte en Virginia Occidental, patentó los martillos de perforación.
1845 - Circulación de agua utilizada en perforación.
El ingeniero francés Pierre-Pascal Fauvelle fue el primero en utilizar la circulación de agua en la perforación. Utilizando el nuevo método, perforó 560 pies en 23 días.
1845 - Invención del taladro rotatorio
El primer taladro rotativo fue inventado por el inglés Robert Beart.
1849 - Se inventa el taladro de percusión mecánica
J.J. Couch inventó el primer taladro de percusión mecánico, que luego perfeccionó con la ayuda de su colega inventor J.W. Fowle. Se admitía vapor alternativamente en cada extremo de un cilindro. El taladro se lanzaba como una lanza contra la roca en el movimiento de avance, se atrapaba y luego se retiraba en el movimiento de retroceso, y luego se lanzaba de nuevo. Fue el primer ejercicio que no dependía de la gravedad. Se puso a trabajar en el proyecto del túnel Hoosac, que abrió un paso para trenes a través de colinas cerca de North Adams, Massachusetts.
1857- Se patenta la perforación por circulación inversa
Perforación de circulación inversa patentada por Bowles.
1859 - Pozo Drake
Edwin Drake y George Bissell utilizan con éxito una plataforma de perforación en un pozo comercial perforado específicamente para producir petróleo en Pensilvania. Alcanzó una profundidad de 69 pies - 23 metros.
1860 - Torre de perforación de petróleo a vapor
J.C. Rathbone perforó un pozo descubridor de 140 pies utilizando una máquina de vapor en las orillas del río Great Kanawha en el área de Charleston, Virginia Occidental. El pozo produjo unos 100 barriles de petróleo al día.
1863 - Se inventa el taladro de diamante
La broca de diamante fue inventada por Rodolphe Leschot, un ingeniero francés. Leschot patentó el dispositivo en Estados Unidos.
1866 - Plataforma giratoria de Sweeny
El 2 de enero de 1866, Peter Sweeney, de la ciudad de Nueva York, recibió una patente estadounidense para un sistema de perforación con muchas tecnologías innovadoras. El diseño de la plataforma rotativa de Sweeny de 1866, que mejoró una patente británica de 1844 de Robert Beart, aplicó la "construcción peculiar de la perforación rotativa, particularmente adaptada para perforar pozos profundos".
1866 - Taladro Burleigh de aire comprimido
Charles Burleigh, John W. Brooks y Stephen F. Gates patentaron un taladro mecánico destinado a ser utilizado en el túnel de Hoosac: el taladro Burleigh de aire comprimido. El túnel impulsó varias innovaciones en la tecnología de perforación, incluida la anterior perforadora Couch/Fowle.
1866 - Se inventa el torpedo de Roberts
Edward A. L. Roberts desarrolló el primer torpedo y presentó una solicitud de patente en noviembre de 1864. A Roberts, un veterano de la Guerra Civil estadounidense, se le ocurrió la idea de utilizar agua para "apasionar" la explosión resultante, después de ver explotar proyectiles de artillería confederados en un canal en la batalla de Fredericksburg. Roberts desarrolló sus primeros torpedos en 1865 y 1866.
1871 - Taladro de roca Ingersoll
Simon Ingersoll recibió una patente para un taladro de roca montado sobre un trípode. La perforadora fue diseñada para minería y construcción de túneles. Permitió al operador perforar prácticamente en cualquier ángulo. Para sacar provecho de este invento, formó Ingersoll Rock Drill, una empresa precursora de Ingersoll-Rand.
1876 - Se patenta el taladro de diamante
John Vivian recibió la primera patente estadounidense para un taladro de diamante. Mientras que otros taladros anteriores a su tiempo perforaban agujeros mediante una sucesión de golpes, este invento permitió que el núcleo permaneciera intacto. Esto lo hizo muy valioso para los buscadores.
1880 - Se funda la empresa Bucyrus-Erie
Fundada en Bucyrus, Ohio. Posteriormente, la empresa se hizo famosa en la industria de la perforación como Bucyrus-Erie, un fabricante de equipos de herramientas con cable.
1882 - Primer pozo perforado con equipo rotativo.
Hermanos M.C. y C.E. Baker perforaron el primer pozo con equipo rotativo. Bombeaban agua con un molino de viento.
1884 - Se funda Sargeant Drill Company
Henry C. Sergeant fundó Sergeant Drill Company para fabricar un taladro de roca que había inventado, que incluía el uso de aire comprimido para mover el pistón del taladro sobre el acero con un movimiento de martilleo. Posteriormente, Sergeant Drill Company se fusionó con Ingersoll Rock Drill para formar Ingersoll-Sergeant Drill Company.
1889 - Se patenta el primer taladro eléctrico
Arthur James Arnot patentó el primer taladro eléctrico del mundo el 20 de agosto. El nuevo dispositivo fue diseñado para perforar rocas, principalmente en minas de carbón.
1890 - Primer agujero con núcleo de diamante
Edmund J. Longyear perforó el primer orificio con núcleo de diamante en Mesabi Iron Range en el norte de Minnesota. Formó una empresa de perforación diamantina por contrato para prestar servicios a la industria siderúrgica y minera de mineral de hierro en rápido crecimiento en Estados Unidos.
1891 - Ejes flexibles para brocas de perforación
John Smalley Campbell emitió la primera patente estadounidense para el uso de ejes flexibles para girar brocas de perforación. La patente era para aplicaciones dentales, pero era lo suficientemente amplia como para cubrir escalas mayores, como las que se utilizan ahora en los pozos petroleros horizontales.
1893 - Invención del taladro de cáliz
El Calyx Drill fue desarrollado por el australiano Francis Davis alrededor de 1893. Esta herramienta, utilizada para perforar grandes agujeros en la roca, fue adoptada en muchos países del mundo porque reducía los desechos y era muy económica.
1895 - Método rotativo utilizado en la perforación de pozos petroleros.
En 1895, los hermanos Baker estaban utilizando su método rotativo para la perforación de pozos petrolíferos en el campo Corsicana del condado de Navarro, Texas.
1897 - Invención del taladro refrigerado por agua.
John G. Leyner inventó un taladro refrigerado por agua que ayudaba a amortiguar el polvo que se levantaba durante la perforación.
1900 hasta la actualidad
1900 - Nace la perforación de lodo
Los perforadores de Spindletop, incluidos los hermanos Curt, Al Hamill y Peck Byrd, notaron que el agua dulce turbia podría ayudar a estabilizar una formación y prevenir el colapso del pozo.
1901 - Chorro de aceite con tapa de husillo
El Capitán Anthony F. Lucas de Spindletop comenzó a perforar con una plataforma rotativa impulsada por vapor y una broca de cola de pez de doble punta. El chorro de agua en Spindletop duró nueve días y marcó el comienzo del primer auge petrolero de Texas.
1902 - Sharp-Hughes Tool Co.
Howard Hughes Sr. y Walter Sharp fundaron Sharp-Hughes Tool Company. El nombre Hughes sigue vivo hoy en el nombre de la empresa Baker-Hughes.
1903 - Comienzos de Boart Longyear
Edmund J. Longyear y John E. Hodge formaron Longyear & Hodge, la sociedad de fabricación que eventualmente evolucionaría hasta convertirse en Boart Longyear. Los primeros taladros de la empresa funcionaban con vapor.
1909 - Se crea el Devorador de Rocas
Howard Hughes Sr. y Walter Sharp presentaron el Sharp-Hughes Rock Bit, que fue apodado el "devorador de rocas". Era adecuado para perforaciones profundas en roca media y dura.
1911 - Se ordena la disolución de Standard Oil
La Corte Suprema de los Estados Unidos dictaminó que Standard Oil, que en ese momento controlaba más del 90 por ciento de la producción estadounidense, era un monopolio y que la empresa debía disolverse para crear competencia en el mercado.
1912 - Torre de perforación de acero patentada
Lee C. Moore patentó un sistema que sujetaba y aseguraba refuerzos a patas de tubos de acero para construir una torre de perforación de acero.
1915 - Mesa giratoria y Kelly
Se utilizaron por primera vez la mesa giratoria y el Kelly. La función principal de la mesa giratoria era transmitir torque a la sarta de perforación a través del Kelly, una sección de tubería con una sección transversal cuadrada que tenía una ranura de forma similar en la mesa giratoria.
1915 - Divisor de núcleos
Hugh Roberts, que trabajaba como geólogo para Edmund Longyear, diseñó una nueva forma de tecnología llamada divisor de núcleos, que dividía los núcleos en longitudes de 3 a 5 pulgadas para un mejor análisis. Las empresas de perforación utilizaron el divisor de núcleos de Roberts como equipo estándar.
1917 - Invención del submarino
Hughes Tool Company (anteriormente Sharp-Hughes Tool Company) presentó el sub, un escariador de gran diámetro colocado encima de la broca diseñado para mantener los pozos rectos.
1918 - Innovaciones en la mesa giratoria.
A Victor York y Walter G. Black de la Standard Oil Company de California se les concedió una patente para accionar la mesa giratoria con un eje. Esta innovación garantizó el éxito continuo del método de perforación rotativa.
1920 - Desarrollo de una plataforma sísmica portátil
Se inventaron los equipos sísmicos portátiles de percusión.
1921 - Primera central geotérmica
John D. Grant perforó un pozo geotérmico para alimentar la primera planta de energía geotérmica del mundo en California. La planta proporcionó electricidad para iluminar un centro turístico llamado The Geysers.
1922 - Se desarrolla la broca desmontable
Arthur L. Hawkesworth de Anaconda Copper Mining Company desarrolló la primera broca de perforación para roca desmontable de uso extensivo.
1925 - Energía diésel
El método de perforación rotativa se mejoró con el uso de energía diesel.
1929 - Primer pozo de petróleo horizontal.
El primer pozo de petróleo verdaderamente horizontal se perforó cerca de Texon, Texas.
1930 - Primera plataforma rotativa portátil
George E. Failing introdujo la primera plataforma rotativa portátil en la industria. La idea surgió por primera vez después de que montó una plataforma existente en un camión agrícola Ford de 1927, agregando un conjunto de toma de fuerza para transferir energía del motor del camión al taladro.
1931 - Se inventa el embudo Marsh
Harlen Marsh de General Petroleum Company inventó el embudo Marsh que mide la viscosidad relativa del fluido de perforación. El concepto del dispositivo lo donó a la industria de la perforación.
1933 - Se patenta la broca tricónica.
A la empresa Hughes Tool se le concedió una patente estadounidense para la broca de perforación tricónica.
1937 - Máscara de perforación en voladizo
Lee C. Moore, conocido por la torre de perforación estándar, introdujo un mástil de perforación tipo voladizo.
1946 - Aumento de capacidad en pozos de riego.
La circulación inversa se adaptó para su uso en la perforación de pozos de riego de gran diámetro. Estos pozos de mayor capacidad permitieron que las granjas prosperaran.
1949 - Taladro de barrena de vuelo continuo portátil
Mobile Drilling produjo su primer taladro portátil de barrena continua (CFA).
1951 - Las brocas tricónicas entran en el mercado general
La patente de Hughes Tool Company sobre la broca tricónica expiró, lo que desencadenó una oleada de actividad a medida que los competidores ingresaban al mercado.
1953 - Pozo de herramientas para cables más profundo
En junio de 1953, la Corporación de Gas Natural del Estado de Nueva York abandonó un proyecto después de haber perforado el pozo de herramientas para cables más profundo del mundo a una profundidad de 11.145 pies (3.396 m). El pozo estaba ubicado en Van Etten, Nueva York. El proyecto comenzó cinco años antes.
1953 - Se patenta el sistema de recuperación de núcleos por cable
Longyear solicitó una patente para el primer sistema de recuperación de núcleos por cable.
1958 - Primeros motores de perforación de fondo de pozo.
Los primeros motores de perforación de fondo de pozo, o motores de lodo, fueron diseñados y fabricados por Dyna-Drill. El motor estaba basado en el 19.
1960 - Se funda la OPEP
Se fundó la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP).
1977 - Compax, brocas PDC
El Laboratorio de Investigación de General Electric (GE) presentó un nuevo material sintético hecho de granos de diamante sinterizados junto con cobalto. Este nuevo material, Compax, se podía fabricar en varias formas y conservaba la propiedad natural de extrema dureza del diamante. Las brocas con este tipo de cortador se denominan genéricamente brocas PDC.
1978 - Telemetría de pulsos de lodo
Teleco Oilfield Services Inc., junto con el Departamento de Energía de EE. UU., introdujo la telemetría de pulsos de lodo, ahora un método ampliamente utilizado para transmitir mediciones durante la perforación a la superficie.
1980 - Fracturación hidráulica
George P. Mitchell de Mitchell Energy & Development Corp. comenzó a experimentar con fracturación hidráulica en pozos horizontales en Barnett Shale, cerca de Fort Worth.
1997 - Perforación sónica
Se puso en funcionamiento el equipo de perforación Versa-Sonic. Versa-Drill International Inc. y Bowser-Morner construyeron este equipo que incorporó el nuevo cabezal de perforación sónico de Ray Roussy.
2012 - Fracking con cremallera
Profesores de la Universidad Tecnológica de Texas desarrollaron el “fracking con cremallera”, que consiste en perforar dos pozos uno al lado del otro. El proceso permitió que ambos pozos produjeran más petróleo y gas.