Modelo de Processo de Perfuração

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REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA 
UNIVERSIDAD “DR RAFAEL BELLOSO CHACÍN” 
DECANATO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO 
VICERECTORADO DE INVESTIGACIÓN Y POSTGRADO 
MAESTRÍA EN GERENCIA DE PROYECTOS INDUSTRIALES 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
MODELO DE PROCESO PARA LA PERFORACIÓN DE POZOS 
PETROLEROS EN PDVSA OCCIDENTE 
 
 
 
Trabajo presentado como requisito para optar al Grado de Magíster 
en Gerencia de Proyectos Industriales. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Autor: Ing. Héctor Torres 
Tutor: MSc. Denys García 
 
 
 
 
Maracaibo, Febrero de 2008 
 
 
 ii 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 iii 
DEDICATORIA 
A DIOS; a quien le debo este trabajo, y porque siempre ha estado conmigo, y 
nunca me ha abandonado. 
A MIS PADRES; porque a ellos les debo lo que he sido, soy y seré. Por ser 
mi mejor ejemplo y espejo en que mirar mi presente y futuro. 
A MIS HERMANOS; A quienes por todos estos años, me han brindado todo 
el amor, cariño, y aprecio, para continuar con todos mis pasos. 
A MI ESPOSA ALEXANDRA; quien desde el comienzo ha estado siempre a 
mi lado en los buenos y malos momentos, apoyándome y dándome aliento 
para continuar. Y quien con su gran amor me ha dado fuerzas para vencer 
los obstáculos y poder así llegar a la meta precisada. 
A MI HIJO HÉCTOR; a quien le he hecho el sendero para que en un futuro 
siga mis pasos. 
Héctor Torres 
 
 iv 
AGRADECIMIENTO 
En primer lugar: 
A DIOS ; a quien debemos todo lo que tenemos, logramos y somos. A 
él por haberme acompañado, protegido y ayudado siempre en los momentos 
más difíciles. 
UNIVERSIDAD URBE; Por haberme dado la oportunidad de 
aceptarme y cursar tan excelente maestría. 
Y a todas aquellas personas que desinteresadamente pusieron un 
granito de arena, en la culminación de esta tesis. 
MIS TUTORAS DENYS GARCÍA Y NEREIDA SULBARAN; por 
haberme dado sabios consejos. 
A TODOS MIS COMPAÑEROS DE ESTUDIO; con quienes compartí y 
conforme un excelente grupo de estudio. 
 
 
 
 
 
 v 
ÍNDICE GENERAL 
 
p.p. 
VEREDICTO………………..…………………………………………………..….ii 
DEDICATORIA…………………………………………………………………….iii 
AGRADECIMIENTO………………………………………………………………iv 
ÍNDICE GENERAL ……………………………………………………………..…v 
ÍNDICE DE CUADROS………………………………………………………….vii 
ÍNDICE DE TABLAS…………………………………………………………….viii 
RESUMEN………………………………………………………………………….x 
ABSTRACT………………………………………………………………………..xi 
INTRODUCCION…………………………………………………………………. 1 
CAPITULO 
I. EL PROBLEMA 
1. Planteamiento del Problema ....................................................................4 
2.1. Formulación del Problema .............................................................7 
2. Objetivos de la Investigación...................................................................7 
2.1. Objetivo General ...............................................................................7 
2.2. Objetivos Específicos ......................................................................7 
3. Justificación de la Investigación ..............................................................8 
4. Delimitación de la Investigación………………………….…………….9 
II. MARCO TEÓRICO 
1.Antecedentes de la Investigación...........................................................11 
2. Bases Teóricas .........................................................................................16 
2.1. Yacimiento .......................................................................................16 
2.2. Distribución de los Fluidos en un Yacimiento ............................16 
2.3. Clasificación de los Yacimientos ..................................................18 
 2.3.1. Según el Criterio Geologico..............................................18 
 2.3.2. Deacuerdo al Estado de sus Fluidos ..............................19 
 2.3.3. Deacuerdo a su Mecanismo de Producción o Empuje 20 
2.4. Propiedades Fisicas del Medio Poroso.......................................24 
 2.4.1. De la Estructura de la Roca..............................................24 
 2.4.1.1. Porosidad..................................................................24 
 2.4.1.2. Permeabilidad ..........................................................26 
 2.4.2. De la Roca y del Fluido que ella Contiene .....................28 
 2.4.2.1. Saturación.................................................................28 
 
 vi 
 2.4.2.2. Tensión Supercifial e interfacial ............................30 
 2.4.2.3. Humectabilidad........................................................31 
2.5. Perforación.......................................................................................33 
 2.5.1. Teoria de la Perforación ....................................................33 
2.6. Metodo Original o Primario de Perforación ................................34 
2.7. Metodo Actual o Secundario de Perforación..............................37 
2.8. Selección del Area a Perforar.......................................................38 
2.9. Componentes del Taladro de Perforación..................................39 
2.10. La Sarta de Perforación...............................................................43 
2.11. Barrena de Perforación...............................................................44 
2.12. Tuberia Lastrabarrena .................................................................45 
2.13. Tuberia de Perforación................................................................46 
2.14. Sistema de Circulación De Fluido de Perforación...................47 
2.15 El Hoyo ............................................................................................48 
2.16. Cementación de Sartas ...............................................................50 
2.17. Funciones de la Cementación ....................................................50 
2.18. Terminación o Completación del Pozo .....................................51 
2.19. Tipos de Terminación o Completación .....................................52 
2.20. Planificación de la Perforación ...................................................55 
2.21. Peligros en las Operaciones de Perforación............................57 
2.22. Problemas latentes durante la Perforación del Hoyo .............60 
2.23. Lista General de los Problemas Operacionales de Perforación
..........................................................................................................61 
2.24. Aspectos a Considerar en la Perforación .................................62 
2.25. Modelo de Proceso ......................................................................69 
2.26. Objetivo del Modelo VCD............................................................71 
2.27. Evolución del Modelo VCD.........................................................72 
2.28. Proceso de Planificación, Ejecución y Operación de Proyectos 
de Perforación de Pozos ..............................................................73 
2.29. Importancia de la Aplicación del Modelo VCD........................76 
2.30. Equipos Multidisciplinarios y Comunidades de Conocimiento78 
2.31. Matrices de Complejidad de Pozo y Yacimiento ..................79 
2.32. Elaboración de PEP - Planes de Ejecución de Proyectos de 
Perforación .....................................................................................83 
 2.33. Organización del Modelo VCD...................................................88 
3. Sistema de la Variable .............................................................................93 
 3.1. Operacionalización de las Variables ..................................95 
 
 
III. MARCO METODOLÓGICO 
1. Tipo de Investigación...............................................................................96 
2. Diseño de la Investigación ......................................................................97 
 
 vii 
3. Población ...................................................................................................98 
4. Técnicase Instrumentos de Recolección de Datosde la 
Investigación............................................................................................... 100 
4.1. Validez de los Instrumentos ....................................................... 101 
4.2. Confiabiliad de los Instrumentos ............................................... 102 
5. Análisis de los Datos............................................................................. 103 
6. Procedimiento de la Investigación...................................................... 104 
 
IV. RESULTADOS DE LA INVESTIGACIÓN 
1. Análisis del Cuestionario aplicado al Equipo de perforación........ 106 
2. Discusión de los Resultados ............................................................... 122 
 
V. LA PROPUESTA.............................................................................................. 128 
 
CONCLUSIONES.................................................................................................. 146 
RECOMENDACIONES......................................................................................... 150 
 
ANEXOS 
Anexo A Instrumentos Definitivos. 
Anexo B Diseño de Validación. 
Anexo C Cálculo de la Confiabilidad. 
Anexo D Estadistica. 
 
 
 
 
 
 
 
 viii 
 
LISTA DE CUADROS 
CUADROS 
 1. Evolución en la Gerencia de Proyectos de Perforación y Rehabilitación 
de Pozos ……………………………...........................................................72 
 2. Indices de complejidad…………………………….....………………..……82 
 3. Definición de complejidad…………………………………………..………82 
 4. Operacionalización de las Variables ………………………………………95 
 5. Distribución del Universo y Unidades Informantes……………………..100 
 6. Baremo de Interpretación de datos ………………………………………103
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ix 
 
LISTA DE FIGURAS 
FIGURAS 
 
 1. Clasificación de los Yacimientos según el Criterio Geológico 
…………………………………………………………………………………..18 
 2. Componentes del taladro de perforación ..................................................36 
 3. Componentes del taladro de perforación rotatoria...................................38 
 4. Terminación sencilla básica .......................................................................53 
 5. Terminación Sencilla de Opción múltiple selectiva…………………….54 
 6. Presión Normal de Formación ...................................................................64 
 7. Definición VCD …………………………………………………………....70 
 8. Mesas Integradas..........................................................................................71 
 9. Implantación del Modelo VCD ............................................................................................74 
 10. Gráfico de Influencia y Oportunidad de Reducción de Costos en 
Proyectos……………………………………………………………………..77 
 11. Organización por Proyectos ......................................................................78 
 12. Programa de Perforación (Proceso y Contenido) .................................84 
 
 x 
 13. Flujograma del Programa de Perforación (Proceso y Contenido) ......84 
 14. Modelo Organizacional ..............................................................................90 
 15. Modelo de Relaciones VCD (1) ..............................................................92 
 16. Modelo de Relaciones VCD (2)................................................................93 
 17. Gerencia VCD Propuesta ....................................................................... 132 
 18. Plan anual de inversiones ...................................................................... 138 
 19. Flujograma de Visualización .................................................................. 138 
 20. Flujograma de Conceptualización ........................................................ 140 
 21. Flujograma de Definición........................................................................ 144 
 22. Flujograma de las Fases del Modelo del Proceso para la Perforación 
de pozos petroleros en PDVSA occidente ............................................... 145 
 
 
 
 
 
 
 
 xi 
 
LISTA DE TABLAS 
TABLAS 
 
 1. Estadísticos para Situación actual de los procesos 
…………………………………………………………………………………107 
 2. Estadísticos para Requerimientos........................................................... 109 
 3. Estadísticos para la Subdimensión Visualización ................................. 111 
 4. Estadísticos para la Subdimensión Conceptualización ...................... 113 
 5. Estadísticos para la Subdimensión Definición...................................... 115 
 6. Resumen de la Dimensión: Fases del modelo ..................................... 121 
 7. Comportamiento de la Variable: Modelo de proceso para la 
perforación de pozos………………………………………………………...122 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xii 
 Torres, Héctor. MODELO DE PROCESO PARA LA PERFORACIÓN 
DE POZOS PETROLEROS EN PDVSA OCCIDENTE. Universidad 
“Dr. Rafael Belloso Chacín”. Decanato de investigación y postgrado. 
Maestría en Gerencia de Proyectos Industriales. Maracaibo, 2008. 
 
 
RESUMEN 
 
 
Esta investigación tuvo el propósito de proponer un modelo de 
proceso para la perforación de pozos petroleros en PDVSA occidente. 
Para la fundamentación teórica se consultaron autores como: Barberii, 
(1998), Garcia (2004), PDVSA (2002), Castaño (2002), y Farias 
(2002), entre otros. El tipo de investigación fue descriptiva, de campo, 
factible y el diseño fue no experimental transeccional. El universo de 
estudio de esta investigación está enfocado en el área de 
Mantenimiento y Construcción de pozos, para PDVSA occidente la 
población fue de 20 personas del equipo de perforación, 
pertenecientes a diferentes niveles jerárquicos dentro de Petróleos de 
Venezuela Sociedad Anónima (PDVSA), constituido por un (1) 
Gerente; (2) Asesores de perforación, 10 Ingenieros de perforación, y 
(7) supervisores de taladro, al cual se aplicó cuestionario con sesenta 
y cuatro (64) ítems cerrados, cuyo proceso de validación de contenido 
consistió en la revisión por parte de cinco (5) expertos, donde se le 
aplicandole al instrumento mencionado se le calculó la confiabilidad 
mediante alfa de Crombach, la cual resultó de 0,96. Al realizar el 
análisis y tratamiento estadístico de los datos producidos por las 
encuestas aplicadas, se obtuvo el análisis y discusión de los mismos 
arrojando los siguientes resultados: esta diseñado para ser utilizado 
en cualquier tipo de proyecto industrial que involucre la construcción 
de un activo a través de una inversión y para cual se espera un 
beneficio o retorno, donde el análisis realizado, resultó altamente 
favorable a la organización, en todos los aspectos valorados, 
asimismo es factible de aplicar en su condición de propuesta para 
satisfacer una latente necesidad. Sin embargo esta condición esta 
estrechamente relacionada con la disposición objetiva, critica y 
analítica que tomen las gerencias estudiadas, así como la cultura 
corporativa que pueda promoverse dentro de las unidades, con el 
propósito de propiciar un ambiente adecuado ante posibles cambios. 
 
 
Palabras claves: Modelo de Proceso, Perforación de pozos, 
Visualización, Conceptualización, Definición. 
 
 xiii 
 
Torres, Héctor. MODEL OF PROCESS FOR THE OIL WELL 
PERFORATION IN PDVSA THE WEST. University “Dr. Rafael 
Belloso Chacín”. Deanship of investigation and postdegree. Masters in 
Management of Industrial Projects. Maracaibo, 2008. 
 
 
ABSTRACT 
 
 
This investigation had the intention to propose a model of process for 
the oil well perforation in PDVSA the West. For the theoretical 
fundamentación authors consulted themselves like: Barberii, (1998), 
Garcia (2004), PDVSA (2002), Castaño (2002), and Farias (2002), 
among others. The type of investigation was descriptive, of field, 
feasible and thedesign was non experimental transeccional. The 
universe of study of this investigation is focused in the area of 
Maintenance and Construction of wells, for PDVSA the West, the 
population was of 20 people of the equipment of perforation, pertaining 
to different hierarchic levels within Petroleums from Venezuela society 
anonima (PDVSA), constituted by (1) a Manager; (2) Advisers of 
perforation, 10 Engineers of perforation, and (7) drill supervisors, to 
which questionnaire with sixty and four was applied (64) ítems closed, 
whose process of content validation consisted of the revision on the 
part of five (5) experts, where being applied to him to the mentioned 
instrument calculated the trustworthiness to him by means of alpha of 
Crombach, which were from 0,96, When making the analysis and 
statistical processing of the data produced by the surveys applied, one 
obtained the analysis and discussion of such throwing the following 
results: this designed to be used in any type of industrial project that it 
involves the construction of assets through an investment and for as is 
expected a benefit or return, where the made analysis, was highly 
favorable to the organization, in all the valued aspects, also is feasible 
to apply as their proposal to satisfy a latent necessity. However this 
condition this closely related to the objective disposition, criticizes and 
analytical that takes the studied managements, as well as the 
corporative culture that can be promoted within the units, in order to 
cause an atmosphere adapted before possible changes. 
 
 
 
Key Word: Model of Process, well Perforation, Visualization, 
Conceptualización, Definition.. 
 
 
 xiv 
 
 INTRODUCCIÓN 
Actualmente, las empresas se ven enfrentadas constantemente a una 
amplia diversidad de cambiantes y complejos factores presentes en su 
entorno, de los cuales el económico es el más álgido, ya que amerita rápida, 
precisa y contundente respuesta para evitar que las empresas se vean 
afectadas. 
El panorama del mercado petrolero del siglo XXI, actualmente esta 
más competitivo que nunca en la historia de producción y comercialización 
del oro negro. 
Ahora más que nunca las empresas productoras de petróleos buscan 
más mercados y producción, al mínimo costo posible, con la finalidad de 
reducir la incertidumbre presentada en esta actividad. 
Para ello se invierten grandes cantidades de dinero en proyectos de 
investigación y desarrollo, buscando mejores alternativas que permitan 
mejorar la complejidad de los mismos. 
 Un proyecto se concibe como una secuencia de actividades que 
tienden al análisis y a la búsqueda de un conjunto de datos que justifiquen, 
según ciertos criterios su ejecución. 
Unos de los principales proyectos a nivel mundial están 
relacionados con la extracción del petróleo, ya que en estos se manejan 
grandes cantidades de inversión de dinero, siendo la construcción de 
1 
 
 
 2 
pozos la mas importante ya que la misma presenta mayor incertidumbre a 
nivel de estudios previos y durante la ejecución. 
En tal sentido, la presente investigación tiene como objetivo principal, 
diseñar un modelo de proceso para la perforación de pozos petroleros en 
PDVSA occidente, con el fin de visualizar los pozos, analizando el proceso 
de construcción y mejorando el análisis general que permitiría a la gerencia 
aumentar la producción de petróleo, al reducir la probabilidad de fracasos en 
los proyectos y generando un máximo valor a la empresa y a la nación. 
Esta investigación requirió la aplicación de una metodología formal de 
estudio que se muestra en los cinco (5) capítulos que se describen a 
continuación: 
Capitulo I: El Problema. Conformado por el planteamiento del 
problema que presentan las organizaciones en estudio y su formulación; así 
como también el objetivo general y los objetivos específicos; siendo este 
capítulo complementado con la justificación y alcance de la investigación. 
Capitulo II: Marco Teórico. Contiene los antecedentes de la 
investigación, las bases teóricas contentivas de los conceptos y teorías que 
se plantean en los objetivos, apoyados por citas de autores. Igualmente, en 
este capítulo, se reseñan, el sistema de la variable y la operacionalización de 
la misma. 
Capitulo III: Marco Metodológico. En este capitulo se señala el 
tipo y diseño de la investigación, la población y muestra seleccionadas 
para el estudio de la misma, así como también se especifican los 
2 
 
 
 3 
instrumentos de recolección de información, validez, confiabilidad, análisis y 
procedimientos. 
Capitulo IV: Trata del análisis de los resultados obtenidos en la 
investigación. 
Capitulo V: Muestra la estructura del modelo propuesto. 
 Por ultimo, se presentan las conclusiones y recomendaciones. 
3