Proyectos que Necesitan Más I+D

Ken Miller: Hola, soy Ken Miller.

David Erdos: Y yo soy David Erdos.

Ken Miller: Bienvenidos al podcast de Nueva Tecnología de Erdos Miller, donde pasamos nuestro tiempo [inaudible 00:00:11] hablando de todo lo relacionado con la tecnología de perforación. Hoy tenemos un episodio divertido. Vamos a hablar un poco sobre cosas realmente grandes que deberían construirse. Y con eso no me refiero a megaestructuras. Me refiero a una gran idea.

David Erdos: Grandes tecnologías.

Ken Miller: Grandes tecnologías. Requieren mucho dinero de I+D, mucho tiempo, muchas pruebas y errores. Muchos "ups, lo arruiné, déjame arreglarlo". No es un proyecto que puedas entregar y lanzar al mercado en 18 meses. Probablemente tomará de tres a cinco años lograr que funcione de verdad.

David Erdos: Proyectos de I+D reales.

Ken Miller: Proyectos reales de I+D. Así que Dave, llévanos por la lista y hablaremos de ellos, qué se necesitaría, cuál sería el beneficio, y cómo cambiaría la industria. Vamos a tener una charla divertida.

David Erdos: Sí, suena bien. Así que el primero es GPS de fondo de pozo. El GPS, como lo conocemos, es esta constelación de satélites geoestacionarios en órbita. Transmiten entre 1 y 1.5 gigahercios, lo cual no puede propagarse muy lejos en la tierra.

Ken Miller: No, sería genial si pudiera. Estaríamos un poco fuera del trabajo. No del todo. Todavía estaríamos haciendo pulsadores y transmisores, solo que no sistemas direccionales.

David Erdos: Sí, no instrumentos direccionales.

Ken Miller: Así que tiendo a pensar que la Tierra no es transparente para las señales de radio de 1.5 gigahercios. Si piensas en ello como una pared o vidrio, es mucho más como una pared. No se propaga. Estaba pensando en lo molesto que sería vivir sin GPS en el día a día.

David Erdos: Recuerdo imprimir direcciones en papel y buscar nombres de calles y demás.

Ken Miller: MapQuest y todo eso. Sí. Ha avanzado bastante, se podría decir.

David Erdos: Sí. Nos hemos vuelto perezosos.

Ken Miller: Pero la forma en que los barcos solían navegar antes del GPS es exactamente lo que hacemos en petróleo y gas ahora mismo. Es navegación por estimación.

David Erdos: Bueno, y observadores de estrellas.

Ken Miller: Sí. Observadores de estrellas. Supongo que eso fue una forma muy primitiva de GPS. Sí. Lo cual es incluso mejor que lo que hacemos ahora. Ni siquiera tenemos estrellas.

David Erdos: No tenemos referencias absolutas.

Ken Miller: No podemos ver nada. Pero ellos usaban eso para saber: ¿Dónde estoy en el mundo? No exactamente, ¿verdad?

David Erdos: Sí.

Ken Miller: Cuando explico a alguien cómo navegamos en el fondo del pozo, les digo: es muy parecido a un barco navegando en el océano. Así que empezamos yendo al oeste a 20 nudos por, no sé, tres horas, y luego vamos al norte a 19 nudos por cuatro horas, y calculas tu posición de esa manera.

David Erdos: Así que cuando calculas esa posición, vas a tener algo de error. El error puede venir del hecho de que, oh, había un viento en contra cuando íbamos al oeste. Así que pensaste que ibas a 20 nudos, pero en realidad solo ibas a 18. No pudiste medirlo bien. Y oye, los barcos no giran en seco, así que tomó un cuarto de milla...

Ken Miller: De radio, sí.

David Erdos: ...para hacer una curva. Así que no tomaste eso en cuenta. El problema con la navegación por estimación es que cuanto más avanzas, más te desvías. Hay un error que crece...

Ken Miller: Acumulativo.

David Erdos: ...conforme avanzas. Lo bueno del GPS, al menos como yo lo llamo, es que tiene un error referencial constante. Hay algo de error en la medición del GPS, pero siempre es la misma cantidad. Puede ser, no sé, un metro o menos de un milímetro, dependiendo de tu precisión, pero es perfecto. Mientras más te mueves bajo él, no crece. No se acumula. Con nuestra perforación, estamos acumulando un error en cada junta que perforamos. Cuanto más perforamos, menos seguros estamos de dónde estamos exactamente. Así que la idea sería cómo podríamos tener un GPS de fondo de pozo. ¿Cómo podríamos construir algo que nos diera esa habilidad referencial equivalente?

Ken Miller: Donde tuvieras estaciones base en superficie triangulando hasta la broca de fondo de pozo.

David Erdos: Sí. Así que hay algunas ideas locas aquí. Quiero decir, estoy celoso porque los tipos que trabajan en el mercado municipal de HDD ya tienen esto. Porque básicamente pueden hacer medición magnética con bobinas de CA o CC todo el tiempo, porque están lo suficientemente poco profundos, a 100 o 200 pies bajo tierra, puedes hacer eso. Creo que una vez hicimos los cálculos para ver qué tan grande tendría que ser un imán que pudiera ser detectado a 20,000 pies de distancia. Y el número es bastante asombroso. Es una cantidad de corriente y metal del tamaño de un equipo de perforación. Estás friendo toda la electrónica a tu alrededor y buena suerte. No va a pasar.

Ken Miller: No querrás estar ahí con un marcapasos. Esos campos magnéticos te afectarían.

David Erdos: Sí, lo harían. Así que, quiero decir, hay algunas formas potenciales de hacer esto. Creo que potencialmente podría hacerse con un sistema EM de baja frecuencia. Podrías tener un transmisor EM estacionado alrededor del equipo. El problema con EM es que es tan rápido. No creo que puedas poner cuatro balizas alrededor del sitio y poder triangular con eso. Podrías necesitar cuatro balizas en Texas y en algún lugar del estado que sean realmente grandes. Tal vez una en Dallas y Houston y una...

Ken Miller: Una en Midland.

David Erdos: Una en Midland y todas las herramientas triangulando con esas. Pero eso podría funcionar potencialmente. Pero sería realmente difícil porque las señales EM se propagan tan rápido. Pero hay precedentes de poder transmitir ondas de menos de 100 hertz, básicamente a través de toda la Tierra. Eso se remonta a la inspiración original para los sistemas EM, que fueron los sistemas de comunicación de submarinos de EE.UU. y Rusia.

Ken Miller: Bueno, el problema con esas frecuencias realmente bajas es que tu precisión tampoco es tan buena porque la longitud de onda es muy larga.

David Erdos: Tendrías que promediar mucho o podría no funcionar. Pero esa es una idea potencial. La otra forma de hacerlo es acústico. Podrías considerar... sería mucho cálculo, pero podrías poner tres o cuatro grandes generadores de ondas en superficie como lo haces para...

Ken Miller: Sísmica.

David Erdos: ...sísmica, y tienes que lidiar con el hecho de que todas las capas están ahí y todas esas reflexiones y sería mucho cálculo, mucho trabajo, pero eso también podría funcionar.

Ken Miller: Podrías captarlo con un acelerómetro extremadamente sensible y observar los tiempos de llegada de las diferentes señales. Tendrías que tener un modelo sísmico para comenzar, así puedes modelar la propagación a través. Sería complicado.

David Erdos: Sí. La pregunta es, ¿sería solo tan preciso como tu modelo sísmico? ¿O podrías superarlo? Esa es la pregunta. Quiero decir, tengo que pensar que podrías superarlo porque pensamos que, oh, bueno, los tipos de GPS lo tienen fácil porque su señal solo va a través del aire. Pero su señal en realidad atraviesa probablemente tantos medios como nosotros haríamos con acústica bajo tierra. Porque empiezan a transmitir en el espacio sin atmósfera. Luego tienes la ionosfera y la estratósfera, lo que sea, todas esas capas diferentes de la atmósfera, todas bastante significativamente diferentes en su composición y densidad. Así que eso causa un montón de reflexiones y problemas.

Ken Miller: Y nubes.

David Erdos: No sé cómo modelan eso o lo que sea. Pero el GPS ciertamente ha superado eso.

Ken Miller: Aunque, creo que la atmósfera podría ser más uniforme en todo el mundo que la formación rocosa.

David Erdos: Sí. Probablemente. Solo digo que no es trivial. No es súper fácil.

Ken Miller: No, no. El GPS no es trivial. Quiero decir, creo que es una de las únicas tecnologías que se usan activamente todos los días que requiere la teoría de la relatividad de Einstein.

David Erdos: ¿Oh, en serio?

Ken Miller: Porque la sincronización entre los satélites es relativista. Sí. La relatividad entra en juego.

David Erdos: Eso es una locura.

Ken Miller: Solo el hecho de que el tiempo viaja diferente en diferentes puntos del espacio.

David Erdos: Eso es un poco loco de pensar. Me volaste la mente. No sabía que eso era necesario. Así que, ¿cómo construirías esto? Probablemente reunirías un equipo, 10 personas, algo así. Varios años, tienes que construir algunas grandes estaciones base.

Ken Miller: Grandes presupuestos.

David Erdos: Tienes que construir algunas herramientas y electrónica de fondo de pozo, algo de software, y tienes que hacer muchas pruebas.

Ken Miller: Probablemente muchas simulaciones y modelado.

David Erdos: Necesitas algunos expertos en matemáticas. No sé, etiqueta de precio, ¿cuánto adivinas? Vamos a decir...

Ken Miller: Decenas de millones.

David Erdos: Decenas de millones. Juguemos con una escala de quiero decir 5, 10 o 25, ¿verdad?

Ken Miller: Sí.

David Erdos: No sé. Hagamos 2, 10 o 25. ¿Entre 10 y 25, por ahí?

Ken Miller: Definitivamente lo pondría en ese rango.

David Erdos: Menos de 25, probablemente más de 25, tal vez más de 25.

Ken Miller: Sí, definitivamente más de 10. Dependerá mucho de qué tipo de personal contratas. Si contratas un equipo de 10 personas realmente senior, con mucha experiencia, probablemente vas a pagar mucho más por adelantado, pero puedes reducir el tiempo de desarrollo. Pero si contratas gente más junior y construyes un equipo más grande, el tiempo se va a extender. Así que es una de esas decisiones de negocio de cómo balancear ese costo versus tiempo al mercado.

David Erdos: Claro. Y el costo real no es solo dinero. También es tiempo, oportunidades perdidas. Y además, ¿cuánto dinero estás dispuesto a perder antes de empezar a ver un retorno?

Ken Miller: Exacto. Porque estos proyectos de largo plazo son complicados. Tienes que estar comprometido. No puedes parar a la mitad y decir: “oh, esto es más difícil de lo que pensábamos”. Tienes que seguir.

David Erdos: Bueno, la otra cosa es que la industria está tan centrada en resultados a corto plazo. Todos quieren ganancias ahora. Quieren inversiones con retorno en un año. Pero esto no va a pasar en un año.

Ken Miller: No, ni cerca. Bueno, sigamos con la siguiente idea. ¿Qué más hay en la lista?

David Erdos: El siguiente proyecto sería algo como un sistema de seguimiento de profundidad en tiempo real desde el fondo del pozo.

Ken Miller: ¿Quieres decir medir exactamente qué tan profundo estamos mientras perforamos, desde la herramienta en el fondo?

David Erdos: Exactamente. Porque ahora, todo lo que tenemos es la profundidad del contador de bloques en superficie. Se asume que el pozo está recto, se asume que no hay deslizamiento o estiramiento de la tubería, se asume que nada está pasando raro. Pero todos sabemos que esas cosas sí ocurren.

Ken Miller: Sí, claro. Y si estás desviando o girando, eso afecta directamente la profundidad medida.

David Erdos: Y eso puede causar errores en la colocación del pozo. Y también puede afectar las decisiones geológicas. Podrías pensar que estás en una formación cuando en realidad no lo estás. Entonces, tener una manera de medir eso directamente en el fondo, sería un gran avance.

Ken Miller: ¿Cómo lo lograrías? Porque eso suena difícil. ¿Estás pensando en algún tipo de sensor de presión o sensor de peso en la broca?

David Erdos: Tal vez una combinación. Podrías usar sensores inerciales, como acelerómetros de muy alta precisión. Podrías tener giroscopios de grado militar, sensores de deformación en la BHA. Y combinar todo eso con algoritmos para calcular exactamente tu profundidad en tiempo real.

Ken Miller: Sería una solución híbrida. Algo como lo que hacen en la industria aeroespacial, navegación inercial combinada con corrección de sensores externos.

David Erdos: Sí, navegación inercial pero aplicada a la perforación. Podrías tener una solución donde el sistema se auto-corrige constantemente con mediciones de superficie y otros datos.

Ken Miller: Esa idea también me suena como un proyecto de 10 a 20 millones fácilmente.

David Erdos: Sí. Y se necesitarían varios años. Pero el beneficio sería enorme. Porque mejorarías la precisión de colocación de pozos, ayudarías a la geonavegación, y podrías reducir los costos de correcciones posteriores.

Ken Miller: Totalmente. Además, podrías incluso reducir el NPT porque si sabes exactamente dónde estás, puedes evitar muchos problemas antes de que ocurran.

David Erdos: Correcto. Evitas perforar fuera de zona, evitas problemas mecánicos, puedes planear mejor tu casing, etc.

Ken Miller: Bien. ¿Qué más hay en la lista?

David Erdos: El siguiente sería navegación giroscópica permanente. Hoy en día, usamos herramientas giroscópicas para perforar desde plataformas offshore o en pozos con interferencia magnética. Pero las herramientas son grandes, caras y lentas.

Ken Miller: Y normalmente solo las usas para una encuesta y luego las retiras.

David Erdos: Exacto. ¿Y si pudieras tener una herramienta giroscópica en el BHA todo el tiempo, haciendo mediciones continuas?

Ken Miller: Eso cambiaría todo. Sería navegación verdadera basada en giroscopios, sin depender del campo magnético terrestre.

David Erdos: Claro. Pero tendrías que resolver temas de tamaño, costo, duración de batería, y confiabilidad a altas temperaturas.

Ken Miller: Sí. Especialmente el tema térmico. Los giroscopios de grado militar muchas veces no soportan las temperaturas del fondo del pozo.

David Erdos: Habría que desarrollar tecnología completamente nueva o adaptar lo existente con nuevos materiales y empaques térmicos.

Ken Miller: Otro proyecto de varios años. Pero sería un diferenciador enorme para cualquier compañía que lo logre.

David Erdos: Podrías perforar en zonas con interferencia magnética, cerca de otras tuberías, cerca de equipos, y tener navegación precisa todo el tiempo.

Ken Miller: Bien. ¿Algo más en la lista?

David Erdos: Sí. Otro proyecto interesante sería refrigeración activa de herramientas de fondo de pozo. Especialmente para herramientas electrónicas, sensores, baterías, etc.

Ken Miller: ¡Eso es clave! Porque cada vez queremos perforar más profundo, más rápido y más caliente. Pero la electrónica tiene un límite de temperatura.

David Erdos: Exacto. Hay muchas herramientas que fallan solo por el calor. Si pudiéramos mantenerlas frías, podríamos operar más tiempo, a mayor profundidad y con menos fallos.

Ken Miller: ¿Cómo harías la refrigeración? ¿Algún tipo de líquido refrigerante, flujo interno, o disipación térmica?

David Erdos: Podrías usar intercambiadores de calor, o incluso materiales de cambio de fase que absorban calor. También hay ideas locas como microcirculación interna o mini compresores.

Ken Miller: Suena como ciencia ficción, pero tal vez no está tan lejos.

David Erdos: Hay investigaciones en otros sectores, como aeroespacial y militar, que podrían adaptarse al oil & gas.

Ken Miller: Y esos sectores han tenido el presupuesto que nosotros no tuvimos.

David Erdos: Exacto. Pero con el costo de NPT por fallos térmicos, podría valer la pena la inversión.

Ken Miller: Bueno, creo que eso cubre nuestra lista de hoy. Gran charla, Dave.

David Erdos: Igualmente. Es divertido pensar en el futuro.

Ken Miller: Gracias por acompañarnos en este episodio del podcast de Erdos Miller. Nos vemos en el siguiente.