A pesar de la imagen popular, el petróleo pocas veces forma lagos subterráneos sino que impregna o embebe una roca de manera similar al agua en una esponja. Y como esas rocas se encuentran ocultas a gran profundidad, localizar una bolsa petrolífera resulta en general una tarea ardua y compleja. Primero se realiza el estudio detallado de los mapas geológicos de la zona donde se sospecha que puede haber un yacimiento. Con esta primera imagen se sabe si se dieron las condiciones necesarias para la formación de petróleo o si existen capas que puedan almacenar el petróleo formado en zonas próximas. Si el análisis arroja un resultado favorable, comienza la prospección del terreno, basada en ciertas características físicas del petróleo como su conductividad eléctrica. Aunque la zona petrolífera se encuentra a gran profundidad, su presencia puede detectarse analizando alteraciones en relación con la zona circundante. Localizada la trampa petrolífera, comienza el proceso de sondeo o exploración por perforación y para ello hacen falta herramientas especializadas.

Al perforar un pozo de petróleo o de gas se hace necesario aislar la zona de la perforación de todas las filtraciones de agua que puedan ocurrir ya que la comunicación de fluidos de las distintas capas (gas, petróleo, agua) origina una pérdida en la producción del pozo. El procedimiento rutinario es encamisar la perforación con un caño de acero al carbono (al que se denomina casing) y rodear a esta con una capa de cemento que, además de ayudar al aislamiento, protege al casing de la corrosión. Los distintos niveles de la perforación están caracterizados por el material rocoso que los compone. Este material junto con el petróleo o el gas que se pretenden extraer constituyen lo que se denomina capa productora. Esta puede variar en profundidad desde los 600 hasta los 5000 metros. Para poner al pozo en producción se efectúan orificios a través del casing y el cemento que comunican la capa productiva con una cañería de producción, denominada tubing, que se encuentra instalada en el interior del casing. Esta operación se conoce como punzamiento y consiste en perforar el conjunto de cemento-casing-capa productora con cargas explosivas. Estas cargas son capaces de generar un impacto sobre el casing de 350.000kg/cm² en cuatro microsegundos. La naturaleza frágil del cemento favorece la fisura durante el punzamiento y esto no es lo único que puede sucederle. Durante la vida productiva del pozo existen eventos que comprometen la integridad del sello de cemento, tales como la fractura hidráulica o el movimiento tectónico de formaciones, por ejemplo, que pueden incluso causar la pérdida total del pozo. En términos económicos, una inversión de unos pocos cientos de miles de dólares para mejorar la calidad del pozo puede salvar una pérdida de producción estimada en varios millones (suponiendo una producción de 60 barriles/día y una vida útil de cinco años, con un valor del barril de petróleo de 40 dólares).              

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