Pozo de petróleo

Un pozo de petróleo es un agujero estrecho perforado hasta una capa de roca que contiene petróleo y revestido de tubería de acero, por el que el crudo sube solo o con ayuda de una bomba. El balancín que cabecea en los campos petrolíferos acciona una bomba de pistón en el fondo del pozo a través de una larga sarta de varillas. Se perforaron pozos de petróleo en Trinidad en 1857 y en Titusville, Pensilvania, en 1859, donde el pozo de Edwin Drake atrajo a los prospectores a la región.

Qué es

Un pozo de petróleo es un agujero estrecho perforado desde la superficie hasta una capa de roca que contiene petróleo. Se reviste con tubería de acero que sostiene sus paredes, y su parte superior se cierra con una cabeza de pozo, un conjunto de válvulas que controla lo que sale.

En un yacimiento nuevo, la presión del gas y del agua de la roca puede bastar para empujar por sí sola el crudo hasta la superficie. A medida que el yacimiento se vacía, la presión baja y hay que elevar el crudo. Ese es el trabajo de los balancines que cabecean en los campos petrolíferos, en los pozos que ya no fluyen solos.

Los pozos sacan gas y crudo inflamables, y a veces sulfuro de hidrógeno, un gas venenoso. Un pozo cuya presión no está controlada puede reventar e incendiarse, y en las instalaciones hay equipos pesados en movimiento y líneas de alta presión. Perforar y explotar pozos es tarea exclusiva de equipos formados, con licencia y bajo inspección.

Cómo funciona

Un trépano de perforación a cable: levantado y soltado una y otra vez, se abría paso a golpes a través de la roca.

Los primeros pozos se perforaron a cable. Un pesado trépano de hierro colgaba de una cuerda en lo alto de una torre de madera, y un balancín movido por una máquina de vapor lo levantaba y lo dejaba caer, de modo que en cada golpe rompía un poco de roca. A principios del siglo XX se extendió la perforación por rotación: una barrena al extremo de una sarta de tubos se hace girar desde la superficie y avanza cortando.

El pozo se reviste con tubos que sostienen sus paredes, primero de hierro y después de acero. Arriba, válvulas y preventores pueden cerrar el pozo si la presión de la roca empuja de golpe el crudo y el gas hacia arriba.

Una bomba de fondo, asentada al pie del pozo; las varillas mueven su émbolo desde la superficie.

Cuando hay que elevar el crudo, se instala una bomba en el fondo del pozo. Es una bomba de pistón con dos válvulas de bola: una al pie del cilindro y otra en el pistón que sube y baja dentro de él. En la carrera ascendente, la válvula del pistón se cierra y levanta la columna de crudo que tiene encima, mientras la válvula de pie se abre y deja que el crudo de la roca llene el cilindro. En la descendente, la válvula de pie se cierra y el crudo del cilindro pasa a través del pistón, listo para la siguiente carrera.

El balancín mueve el pistón desde la superficie mediante las varillas de bombeo, una sarta de barras de acero colgada en el pozo. Un motor hace girar una manivela cargada con pesados contrapesos, la manivela hace oscilar una larga viga sobre su poste, y la cabeza de caballo curva del extremo de la viga sube y baja las varillas. Los contrapesos equilibran el peso de las varillas y del crudo, de modo que el motor solo tiene que aportar la diferencia.

Historia y evolución

El petróleo se recogía en afloramientos naturales y en hoyos cavados a mano mucho antes de que se perforara para buscarlo. En Trinidad, en 1857, la Merrimac Company perforó un pozo en busca de petróleo cerca del Pitch Lake, y la Geological Society of Trinidad and Tobago señala que dio petróleo.

En Pensilvania, el petróleo de los afloramientos del Oil Creek se recogía de la superficie del agua y se vendía como remedio y después como aceite para lámparas. La Seneca Oil Company contrató a Edwin Drake para encontrar más. Este aplicó los métodos de los perforadores de pozos de salmuera, con una torre de madera, una máquina de vapor en una caseta y herramientas de perforación a cable, y protegió el agujero con un tubo de hierro. El 27 de agosto de 1859 el pozo encontró petróleo a unos 21 m de profundidad, y pronto acudieron prospectores a la región. Durante décadas los pozos se bombearon con una viga balancín de madera, movida por un motor, que accionaba una sarta de varillas de bombeo.

Una barrena de dos conos: al girar, sus conos dentados ruedan sobre el fondo y trituran la roca.

En Texas, el 10 de enero de 1901, un pozo perforado por rotación en Spindletop, cerca de Beaumont, reventó a unos 350 m de profundidad y lanzó durante nueve días una columna de petróleo muy por encima de la torre antes de que se pudiera cerrar. Después las perforaciones fueron más hondas y hubo que cortar rocas más duras. En 1909 Howard Hughes padre patentó una barrena con dos conos dentados que rodaban sobre el fondo del pozo, y en 1922 James Abercrombie y Harry Cameron construyeron el primer preventor de reventones de arietes eficaz, que cerraba el pozo juntando dos arietes de acero a través de él. En 1925 Walter Trout, de la Lufkin Foundry and Machine Company, en Texas, diseñó el balancín con contrapesos, que hoy se usa en campos petrolíferos de todo el mundo.