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Metodología para la aplicación de matrices de evaluación de
vibraciones en la sarta durante la perforación
Juan Ernesto Zambrano Govea Jesús Enrique Quintero Luzardo1
Maribel Colina1 Egda Marina Prieto1
1 Programa de Ingeniería de Petróleo, Escuela de Petróleo. Facultad de Ingeniería,
Universidad del Zulia, Sector Grano de Oro, Apartado postal 4011-A-526.
Autor de correspondencia: jaordugue@gmail.com
https://doi.org/10.22209/rt.v48a03
Recepción: 18 marzo 2025 | Aceptación: 22 septiembre 2025 | Publicación: 22 octubre 2025.
Resumen
La investigación tiene como objetivo diseñar una metodología para aplicar matrices de evaluación de vibraciones
en la sarta durante la perforación, para optimizar los parámetros de perforación y desempeño de la sarta; optimizando
la ROP del pozo a perforar; y en algunos casos prevenir atrapamientos o colapso del hoyo por efecto mecánico. Es un
estudio proyectivo que aborda las vibraciones de la sarta mediante técnicas documentales y de observación para la
adquisición de datos. La metodología se desarrollará en fases: primero, investigación y recopilación de datos de pozos
y literatura existente; luego, clasificación de la información y análisis de criterios de evaluación de vibraciones
utilizados por distintas empresas. Posteriormente, se compararán los rangos operacionales de estas empresas para
establecer un método unificado que permita determinar el tipo de vibración específica mediante registros en tiempo
real (LWD/MWD) y proponer soluciones o indicaciones a seguir. Finalmente, se diseñarán matrices de evaluación de
vibraciones mecánicas en la sarta de perforación, clasificadas según la fuerza y tipo de vibración (axiales, torsionales,
o laterales), tomando como referencia los perfiles de pozos estudiados. Una vez identificada la vibración por su valor,
se emitirá una recomendación en tiempo real para corregir anomalías o continuar la perforación.
Palabras clave: axiales, laterales, sarta de perforación, torsionales, vibraciones.
Methodology for the Application of Evaluation Matrices for
Vibration in the String During Drilling
Abstract
The research aims to design a methodology for applying vibration assessment matrices to the drill string during
drilling to optimize drilling parameters and string performance; optimize the ROP of the well being drilled; and, in
some cases, prevent entrapment or hole collapse due to mechanical effects. This is a projective study that addresses
drill string vibrations using documentary and observational techniques for data acquisition. The methodology will be
developed in phases: first, research and collection of well data and existing literature; then, classification of the
information and analysis of vibration assessment criteria used by different companies. Subsequently, the operational
ranges of these companies will be compared to establish a unified method for determining the specific vibration type
using real-time recordings (LWD/MWD) and proposing solutions or guidelines. Finally, mechanical vibration
assessment matrices will be designed for the drill string, classified by strength and type of vibration (axial, torsional,
or lateral), using the studied well profiles as a reference. Once the vibration value has been identified, a real-time
recommendation will be issued to correct the anomalies or continue drilling.
Keywords: axial, drill string, lateral, torsional, vibrations.
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Zambrano Govea
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Metodologia para a aplicação de matrizes de avaliação de
vibrações na sarta durante a perfuração
Resumo
A investigação tem como objetivo desenvolver uma metodologia para aplicar matrizes de avaliação de vibrações
na sarta durante a perfuração, para otimizar os parâmetros de perfuração e desenho da sarta; otimizando o ROP do
poço a perfurar; e em alguns casos prevenir atrapamientos ou colapso do sono por efeito mecânico. É um estudo de
projeto que aborda as vibrações da sarta por meio de técnicas documentais e de observação para aquisição de dados.
A metodologia será desenvolvida em fases: primeira, investigação e compilação de dados de pozos e literatura
existente; além disso, classificação das informações e análise de critérios de avaliação de vibrações utilizadas por
empresas distintas. Posteriormente, você comparará as faixas operacionais dessas empresas para estabelecer um
método unificado que permita determinar o tipo de vibração especificamente por meio de registros em tempo real
(LWD/MWD) e propor soluções ou indicações a seguir. Finalmente, serão projetadas matrizes de avaliação de
vibrações mecânicas na parte de perfuração, classificadas de acordo com a força e o tipo de vibração (axiais, torcionais
ou laterais), tomando como referência os perfis de pontos estudados. Uma vez identificada a vibração por seu valor,
você emitirá uma recomendação em tempo real para corrigir anomalias ou continuar a perfuração.
Palavras-chave: axiais, laterais, sarta de perfuração, torcionais, vibrações.
Introducción
La perforación de pozos lleva implícita una serie de retos en lo que respecta a la selección adecuada del arreglo
de fondo de BHA, sobre todo en pozos direccionales. Sistemas como el MWD, LWD, Motores de fondo, RSS etc.,
son vitales para la consecución de un hoyo estable y seguro. Sin embargo, la presencia de vibraciones en la sarta de
perforación, que pueden ser laterales, axiales, torsionales, y tangenciales (combinación de vibraciones laterales y
torsionales), puede convertirse en una de las principales causas de daño en el arreglo de fondo (Barrena, DHM, DC,
HWDP) así también llegando a generar derrumbes por efecto mecánico y trayendo consigo altos torques, arrastres,
subida de presión y empaquetamiento. Esta problemática puede provocar un desgaste prematuro del arreglo de fondo
de perforación, ocasionando fatiga y fallas inducidas. Es importante internalizar que en la mayoría de los pozos
perforados están presentes las vibraciones (Mac Donald y Cedro, 2010).
El grado de severidad de las vibraciones y su impacto en el proceso de perforación dependen del diseño de la
parte inferior del ensamblaje de fondo (BHA) y, en gran medida, de la elección de los parámetros de perforación,
especialmente el peso sobre la barrena (WOB) y la velocidad de rotación (RPM) de la sarta de perforación (Esmaeili
et al., 2012).
En forma concurrente, un mal diseño del arreglo de fondo BHA y la selección de la barrena provoca vibración
en la sarta de perforación, baja tasa de penetración ROP y aprisionamiento de tubería en el fondo del pozo. Asimismo,
la inestabilidad de la pared del pozo, debida a factores mecánicos, ausencia o disminución de la circulación de fluido
de perforación, pérdida de este en la formación, lleva consigo el atrapamiento de la tubería y finalmente el propio
derrumbe de la pared del pozo (Ajhuacho, 2015).
El impacto financiero de estas fallas es importante en términos de costos cuando se reemplazan componentes
dañados y por el tiempo de funcionamiento prolongado causado por eventos no planificados, generando tiempos no
productivos (Non-Productive Time, NPT) (Malik, 2015).
El aumento de los costos de perforación y el uso de herramientas de fondo en los pozos más complejos y costosos,
hacen que el monitoreo de vibración y el control sean clave en la optimización de la perforación (Suarez y Navarro-
Lopez, 2005).
En los últimos años se ha hecho un gran esfuerzo por entender, simular, medir, controlar y reducir las vibraciones
que aparecen en la sarta durante la perforación (Bukowitz et al,2008; Yaveri et al, 2010; Song et al, 2024).
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Se han establecido niveles de riesgo basados en diferentes criterios para cada uno de los tipos de vibraciones. En
tal sentido, las principales empresas contratistas alrededor del mundo, como son Schlumberger, Halliburton, Baker-
Hughes, National Oil Varco (NOV), Gyrodata; entre otras han generado una serie de análisis (los cuales han sido
tabulados), donde se puede observar la relación entre los niveles de riesgos y los tiempos límites para la ocurrencia de
fallas por vibraciones. Estas tablas han resultado ser muy útiles en el análisis de la problemática de las vibraciones de
la sarta. En este trabajo consideramos dichas tablas como un aporte, de tal manera que se propone matrices de
evaluación basadas en las mediciones que se realizan durante las operaciones. La idea central de estas matrices es
ofrecer una vía expedita para la toma de decisiones en tiempo real, ya que se utilizan mediciones aportadas por las
herramientas del BHA.
La presente investigación está orientada a ofrecer una alternativa lógica de análisis y evaluación de las
vibraciones con el interés último de coadyuvar a minimizar el impacto de estas durante el proceso de perforación.
Materiales y Métodos
Matrices de evaluación de vibraciones mecánicas en la sarta de perforación
Se investigaron las variables utilizadas por el sensor de vibraciones usado en los datos obtenidos (en este caso de
Halliburton).
Una vez establecidas las variables, se investigaron las condiciones necesarias en estas variables para que se
produzca un determinado tipo de vibración. Estas condiciones se dividieron en 3 grupos para poder distribuirlas en la
matriz principal (Tabla 1).
Tabla 1. Tabla principal de variables para la metodología de las matrices.
Condición A Condición B Condición adicional
Alto Prom Z Alto Pico Z Prom X - Prom Y > 1,5g
Alto Prom X y Y Alto Pico X y Y Prom X y Prom Y igual
Med Prom X y Y Med Pico X y Y Pico X y Y igual
Bajo Prom X y Y Alto Pico Y Prom X - Prom Y < -1,5g
Alto Prom Y Alto Pico X Prom X > Prom Y
Estallido Z Pico Alto Pico X, Y y Z Estallido: Igual X y Y Frecuencias
Estallido: Alto Pico X y Pico Y
frecuencias
Estallido: Magnitudes > 1g2/Hz
VARIABLES
Luego, se establecen dos grupos principales para llevar a cabo un descarte inicial. (Condiciones A y B) (ver Tabla 2).
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Tabla 2. Grupos principales para descarte inicial.
Condición A Condición B Condición adicional
Alto Prom Z Alto Pico Z Prom X - Prom Y > 1,5g
Alto Prom X y Y Alto Pico X y Y Prom X y Prom Y igual
Med Prom X y Y Med Pico X y Y Pico X y Y igual
Bajo Prom X y Y Alto Pico Y Prom X - Prom Y < -1,5g
Alto Prom Y Alto Pico X Prom X > Prom Y
Estallido Z Pico Alto Pico X, Y y Z Estallido: Igual X y Y Frecuencias
Estallido: Alto Pico X y Pico Y
frecuencias
Estallido: Magnitudes > 1g2/Hz
VARIABLES
El tercer grupo de condiciones (la condición adicional) se usará para confirmar los tipos específicos de
vibraciones (Tabla 3).
Tabla 3. Tabla secundaria para definir los tipos de vibraciones según las condiciones.
Stick Slip (Deslizamiento de la
sarta)
Solo una condición: Prom X -
Prom Y > 1,5g
Bit bouncing (Rebote de la
barrena)
Estallido: Magnitudes >
1g2/Hz
Estallido: Igual X y Y
Frecuencias
Estallido: Alto Pico X y Pico
Y frecuencias
VIBRACIONES
La matriz de decisión se realizó usando los dos grupos de condiciones (Tabla 4), permitiendo una primera
clasificación de la vibración presente basado en dos condiciones solamente.
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Tabla 4. Matriz de decisión basado en dos condiciones.
Alto Pico Z Alto Pico X y Y Med Pico X y Y Alto Pico Y Alto Pico X Alto Pico X, Y y Z
Prom X - Prom Y >
1,5g
Alto Prom Z
Bit bouncing (Rebote de la
barrena)
! ! ! ! ! !
Alto Prom X y Y !
Bit whirl (Rotación de la
barrena)/ BHA Whirl (Rotación
del BHA)/Bit chatter (Barrena
rajada)
! ! ! ! !
Med Prom X y Y !
Bit whirl (Rotación de la
barrena)/ BHA Whirl (Rotación
del BHA)
! ! ! ! !
Bajo Prom X y Y ! Impactos laterales Impactos laterales ! ! Acoplamiento modal !
Alto Prom Y ! ! ! Resonancia Torsional ! ! !
Estallido Z Pico ! ! ! ! Resonancia Parametrica ! !
Stick Slip
(Deslizamiento de la
sarta)
MATRIZ PRINCIPAL
Bit bounce (Rebote de la barrena) y Stick Slip (Deslizamiento de sarta), se pueden confirmar con menos de tres
condiciones, utilizando la tabla 3, pero para el resto de los tipos de vibraciones es necesario evaluar una tercera
condición (utilizando la tabla 5), después de una primera clasificación en la tabla 3.
Tabla 5. Tercera condición de las vibraciones.
Alto Pico Z Alto Pico X y Y Med Pico X y Y Alto Pico Y Alto Pico X Alto Pico X, Y y Z
Prom X - Prom Y >
1,5g
Alto Prom Z
Bit bouncing
(Rebote de la
barrena)
! ! ! ! ! !
Alto Prom X y Y !
Bit whirl (Rotación de la barrena)/
BHA Whirl (Rotación del BHA)/Bit
chatter (Barrena rajada)
! ! ! ! !
Med Prom X y Y !
Bit whirl (Rotación de la barrena)/
BHA Whirl (Rotación del BHA)
! ! ! ! !
Bajo Prom X y Y ! Impactos laterales Impactos laterales ! ! Acoplamiento modal !
Alto Prom Y ! ! ! Resonancia Torsional ! ! !
Estallido Z Pico ! ! ! ! Resonancia Parametrica ! !
Stick Slip
(Deslizamiento de
la sarta)
MATRIZ PRINCIPAL
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Condición adicional Vibración
Estallido: Magnitudes >
1g2/Hz
Bit whirl (Rotación de la
barrena)
Prom X y Prom Y igual BHA Whirl (Rotación del BHA)
Estallido: Alto Pico X y
Pico Y frecuencias
Bit chatter (Barrena rajada)
Pico X y Y igual Impactos laterales
Prom X - Prom Y < -1,5g Resonancia Torsional
Estallido: Igual X y Y
Frecuencias
Resonancia Parametrica
Prom X > Prom Y Acoplamiento modal
Las vibraciones resaltadas en verde solamente requieren las condiciones observadas en la tabla 3, mientras que
las vibraciones resaltadas en rojo requieren una tercera discriminación en la tabla 4 para confirmar este tipo de
vibración. Nota: En el caso de Stick-Slip, solamente una condición es necesaria: PromX – PromY > 1.5g; no es
necesaria una segunda condición (ver Tabla 5).
En la figura 1, se ilustran los principales tipos de vibraciones, que son: axial, lateral, deslizamiento de la sarta y
torsional. En cada caso el tratamiento de atenuación difiere como se plantea en las tablas constitutivas de las matrices.
Figura 1. Tipo de vibraciones por discriminación (axial, lateral, deslizamiento de la sarta -stick-slip, torsional).
Una vez que el tipo de vibración ha sido confirmado (utilizando tablas 3 y 4), procedemos a revisar la tabla 6
para establecer las acciones recomendadas para la vibración en tiempo real.
Tabla 6. Acción de repuesta en tiempo real.
Vibración
Bit bouncing (Rebote de la
barrena)
Stick Slip
Bit whirl (Rotación de la
barrena)
BHA Whirl (Rotación del
BHA)
Bit chatter (Barrena
rajada)
Impactos laterales
Resonancia torsional
Resonancia parametrica
Acoplamiento modal
Aumente el PSB (WOB) y reduzca las RPM (+/- 10% recomendado). Correlacionar cambio de posiciones de estabilizadores y de
la formación.
Reduzca PSB y aumente RPM (+/- 10% recomendado).
Aumente PSB (WOB) y reduzca RPM (+/- 10% recomendado). Verifique los límites máximos de la mesa giratoria.
Ajuste las RPM alejadas de las utilizadas y ajuste el PSB (WOB) si es necesario. En casos extremos, saque el BHA del hoyo y
cambie el patrón de corte de la broca.
Reduzca RPM y la energia de entrada (MSE), -10% recomendado.
Cambie las RPM y evite la frecuencia de excitación (se recomienda +/- 10%)
Aumente PSB (WOB) y reduzca RPM (se recomienda +/- 10% ).
Detenga la rotación y levante desde el fondo del pozo. Reinicie la perforación con PSB (WOB) y RPM modificados (se
recomienda comenzar con RPM bajas).
Acción de respuesta en tiempo real
Para cada tipo de vibración en la sarta de perforación o el BHA se deben realizar acciones que mitiguen su efecto
en tiempo real. Estas acciones se deben realizar cambiando los parámetros mecánicos de la perforación como son el
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PSB (WOB), RPM y EME (MSE). Así como disminuir el caudal de perforación de las bombas de lodo (GPM) sin
afectar la limpieza del hoyo y disminuir el PSB (WOB) en el caso de vibraciones axiales perforando con barrenas
tricónicas.
También podríamos establecer en una matriz la relación entre los valores de aceleración del sensor con el valor
RMS, El valor RMS (Root Mean Square) es una métrica que se utiliza para medir la energía total de una señal de
vibración. Es una medida más representativa de la energía de vibración que los valores pico y pico a pico. Es la raíz
cuadrada de la suma de dichos valores del sensor. Con el valor de RMS podríamos dar una confirmación adicional del
tipo de vibración presente. La ecuación de la aceleración del sensor aRMS con el valor de RMS es (McCann y Shah,
1979):


(1)
Donde ai son las aceleraciones en cada eje x, y y z y n es el número de mediciones.
Determinando la energía mecánica específica MSE podríamos tener una idea de qué tipo de formación estamos
perforando, usando la fórmula y la tabla a continuación (Teale,1965):
󰇛󰇜


(2)
Donde:
EME (MSE)=Energía mecánica especifica, lpc
PSB (WOB)=Peso sobre la barrena (lbs)
AB= Área de la barrena, pulg
RPM=Velocidad de rotación, rev/min
T=Torque, lbsf-pie
ROP= Tasa de penetración, pie/hr
Factor = 0,35 (Factor de eficiencia)
Dependiendo del tipo de roca o de formación se tienen diferentes niveles de resistencia los cuales se clasifican
con valores de mayor a menor resistencia yendo desde muy alta, alta, media, baja y muy baja. En la tabla 7, se
presentan los diferentes tipos de roca con los valores de resistencia compresiva de acuerdo con la clasificación antes
descrita.
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Tabla 7. Clasificación de Ingeniería de la roca intacta basada en la resistencia compresiva.
Clase Nivel de Resistencia Resistencia en Lpc Resistencia en Mpa
Roca
representativa
A Muy alta 32000 220
Cuarcita, diabasa
y basalto denso
B Alta 16000-32000 110-220
La mayoria de las
rocas igneas, la
mayoria de rocas
calizas y dolomita,
areniscas bien
cementadas y
lutitas.
C Media 8000-16000 55-11
La mayoria de las
lutitas, areniscas
porosas y rocas
calizas.
D Baja 4000-8000 27,5-55
Arenisca friable,
roca volcanica
porosa
E Muy baja 4000 25,5
Esquisto arcilloso,
sal de roca
Clasificación de Ingeniería de la roca intacta basada en la resitencia compresiva
Información de entrada para las matrices
Para la data de entrada, se establecieron tres tablas: Información general, parámetros de vibración y parámetros
de perforación.
Información general:
La primera será solo información general acerca del pozo (nombre del pozo, tipo de registro, sección registrada,
y tamaños de herramientas las cuales tienen tres tipos de sensores 9”, 8” y 6.75”. Para ilustrar la tabla se muestran los
datos de uno de los pozos considerados en el cual se usó en la sección de producción un sensor de 9”.
Actualmente se emplean herramientas de 4 ¾” en la perforación de hoyos de 5 7/8”, 6”, 6-1/8”, 6 ½” y 6 ¾”,
pero para este caso de estudio se citarán los tres diámetros arriba mencionados.
A continuación, se muestra la Tabla 8.
Tabla 8. Datos de Entrada.
Nombre del pozo
Tipo de registro
Sección del pozo
Profundidad registrada (pie)
Tamaño de la herramienta
(pulg)
Información general
PETE1061
Tiempo Real
Producción
5000-5600
9,00
En la segunda tabla (9), se muestran los valores reales de un registro de vibración (Valores Promedios y Picos en
los ejes X, Y, y Z). Se pueden observar unos valores para el eje z.
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Tabla 9. Entrada de Valores del Registro de Perforación (LWD/MWD).
Parámetro de vibración Valor
Prom X (g)
Prom Y (g)
Prom Z (g) 5
Pico X (g)
Pico Y (g)
Pico Z (g) 50
Prom X - Prom Y(g)
Estallido (g2/hz)
Estallido X Pico (g2/hz)
Estallido Y Pico (g2/hz)
Estallido Z Pico (g2/hz)
La última tabla de datos de entrada será sobre otros parámetros de perforación tales como PSB (WOB), Área de
la barrena, RPM, ROP y Torque. Ver tabla 10. En la mismo se colocan unos valores hipotéticos para el pozo evaluado.
Tabla 10. Entrada de Parámetros de Perforación.
PSB (WOB) (lbs) 5000
Área de la barrena (pulg 2)57
RPM (velocidad de rotaria) 100
ROP (pie/hr) 350
Torque (lbsf-pie) 5000
Parámetros de perforación
Antes de ingresar los datos de entrada, es necesario seleccionar los umbrales del sensor. Esta tabla se llenará con
los valores según el tipo de sensor utilizado para registrar las vibraciones. En este caso, se usaron 3 sensores de
Halliburton debido a los registros adquiridos. Algunos otros sensores de Halliburton pueden ser usados, si este es el
caso la tabla de abajo necesita ser ajustada con los nuevos valores de umbrales. Ver tabla 11.
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Tabla 11. Umbrales de Sensores de Vibración.
Parámetros Severidad
Baja
Med 2 - 4 3 - 5 3 - 5
Alta
Baja
Med 2 - 4 2 - 4 2 - 4
Alta
Baja
Med 1 - 2 1 - 2 1 - 2
Alta
Baja
Med 30 -90 30 -90 30 -90
Alta
Baja
Med 15 -40 15 -40 15 -40
Alta
UMBRALES DEL SENSOR DE VIBRACIÓN
Herramientas
de 9"
Herramientas
de 8"
Herramientas
de 6,75"
Prom X & Y (g)
2
3
3
4
5
5
Prom Z (g)
2
2
2
4
4
4
90
90
90
Prom X - Prom Y (Delta,
g)
1
1
1
2
2
2
Pico X & Y (g)
30
30
30
15
15
40
40
40
Pico Z (g)
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Identificación del tipo de vibración.
La siguiente etapa será la identificación del tipo de vibración. En la siguiente tabla, después de ingresados todos
los datos en las tres tablas de entrada y determinados los rangos de umbral con la tabla anterior, se identificará el tipo
de vibración mostrando un SÍ al lado del tipo identificado. En este caso se identificó la vibración como Bit Bounce
(Rebote de la barrena). En la tabla 12 se muestra el resultado.
Tabla 12. Identificación del tipo de Vibración.
Tipo de vibración Presencia
Stick Slip (Deslizamiento de
la sarta)
NO
Bit bouncing (Rebote de la
barrena)
SI
Bit whirl (Rotación de la
barrena)
NO
BHA Whirl (Rotación del
BHA)
NO
Impactos laterales NO
Resonancia torsional NO
Resonancia parametrica NO
Bit chatter (Barrena rajada) NO
Tipo de vibración
Una vez identificado el tipo de vibración, se dará justo al lado del tipo de vibración la acción recomendada en
tiempo real para esa vibración. Esta acción recomendada se comparará con la acción tomada en vivo para cada pozo
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hipotético y se evidenciará la sinergia de las matrices de evaluación propuestas con las acciones o sugerencias del
equipo de perforación en tiempo real. Tabla 13.
Tabla 13. Acción recomendada para el tipo de vibración.
Tipo de vibración Presencia
Stick Slip
(Deslizamiento de la
sarta)
NO WOB N/A / RPM N/A
Bit bouncing (Rebote
de la barrena)
SI
PSB
(WOB)
5500 / RPM 90 / Correlación de la posición de los estabilizadores y los cambios de formación.
Bit whirl (Rotación de
la barrena)
NO WOB N/A / RPM N/A
BHA Whirl (Rotación
del BHA)
NO WOB N/A / RPM N/A
Impactos laterales NO RPM N/A /
Resonancia torsional NO RPM N/A or N/A /
Resonancia
parametrica
NO WOB N/A / RPM N/A
Bit chatter (Barrena
rajada)
NO
Acoplamiento modal NO
Cálculos
Identificación de la vibración
Acción recomendada
N/A
N/A
N/A
N/A
Resultados y Discusión
Para validar la matriz de decisión se estudiaron las mediciones reales en tres pozos cuyos nombres reales fueron
cambiados por razones de confidencialidad. En los registros tomados en estos pozos se observan las mediciones de
parámetros usadas en la matriz de decisión (se consideraron solo las zonas donde hubo variaciones considerables de
las variables). Los pozos de estudio son el PETE-1061, PETE-1063 y PETE-1065. Allí se visualizan tanto los Prom
(Avg), como los Picos (Peak) y Deltas Prom (Avg) y Picos (Peak) en los ejes X, Y, Z, además de la profundidad y los
parámetros mecánicos e hidráulicos de perforación a lo largo del pozo. En el primer caso tenemos el registro PWD-
DDSr DGR en el pozo PETE-1061. Figuras 2a y 2b.
Del análisis del pozo PETE-1061 se obtuvieron las siguientes evaluaciones a las profundidades mostradas en la
tabla 14, allí se puede observar el tramo evaluado, el tipo de vibración presente, la litología (en caso de ser
determinada), la solución recomendada y si esta resulto ser funcional. Podemos ver que el tipo de vibración presente
en los intervalos evaluados (8915´-8920´, 8867´-8873´, 8873´-8880´) fue stick-slip, sin embargo, la litología
encontrada solo pudo ser identificada en el intervalo 8915´-8920´, como cuarcita, diabasa y basalto denso, mientras
en los otros dos intervalos no se pudo identificar por ser la sección con presencia de TR. En todos los intervalos se
recomendó reducir la PSB (WOB) y aumentar las RPM como se indica en la tabla.
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Figura 2a. registro PWD-DDSr DGR en el pozo PETE-1061.
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Figura 2b. Registro PWD-DDSr DGR en el pozo PETE-1061.
Tabla 14. Tipo de vibración presente, la litología (en caso de ser determinada), la solución recomendada y si la
metodología funciona en el pozo PETE 1061.
Al comparar las acciones o soluciones recomendadas con aquellas de los reportes de perforación pudimos
observar que la metodología aplicada arroja la solución correspondiente y que en algunos casos los operadores por
temas de tiempos prefieren realizar otras acciones a las recomendadas que en algunos casos resultan no ser las
adecuadas y por lo cual se generan tiempos no productivos (NPT) y por lo tanto gastos adicionales.
Pozo Sección Zona Profundidad
Tipo de
vibración
Litología Solución recomendada ¿Funcionó?
18915-8920
Stick Slip
(Deslizamiento
de la sarta)
Cuarcita, diabasa y basalto denso
Reduzca el PSB (WOB) a 9000, e
incremente las RPM a 96.8
La presencia de stick slip (Deslizamiento
de la sarta), ocurrió justo en el
momento en que la barrena hizo el
primer contacto con la formación, al
comenzar a perforar el tubo vertical. Sin
embargo, también se observó que luego
del contacto la vibración no continuaba,
por lo que no fue necesario aplicar las
recomendaciones.
28867-8873
Stick Slip
(Deslizamiento
de la sarta)
No se detectará litología en esta zona
porque en esta sección está la TR.
Reduzca el PSB (WOB) a 9000, e
incremente las RPM a 51.7
No se aplicó, no era necesario.
38873-8880
Stick Slip
(Deslizamiento
de la sarta)
No se detectará litología en esta zona
porque en esta sección está la TR.
Reduzca el PSB (WOB) a 9000, e
incremente las RPM a 58.3
No se aplicó, no era necesario.
PETE1061
Producción
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Zambrano Govea
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Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, 2025, Vol. 48, e254803
Al momento de analizar el siguiente pozo (PETE 1065) se obtuvieron las siguientes evaluaciones a las
profundidades mostradas en las figuras 3a y 3b y la tabla N°15, allí se puede observar el tramo evaluado, el tipo de
vibración presente, la litología (en caso de ser determinada), la solución recomendada y si esta resulto ser funcional.
Podemos ver que el tipo de vibración presente en los intervalos evaluados (8010´-8015´) fue stick-slip, y a (8070´-
8080´) impacto lateral, la litología encontrada se identificada mayoría de roca ígnea, mayoría de roca caliza y dolomita,
arenisca bien cementada y lutitas en el intervalo (8010´-8015´), y como cuarcita, diabasa y basalto denso, en el
intervalo (8070´-8080´). En el intervalo (8010´-8015´) se recomendó reducir la PSB (WOB) y aumentar las RPM,
mientras que en el intervalo (8070´-8080´) se recomendó reducir tanto la PSB (WOB) como las RPM, como se indica
en la tabla. Tal como en el pozo anterior, se compararon las decisiones ofrecidas por las matrices con la toma de
decisiones en tiempo real del equipo de perforación, y se denota sinergia en las soluciones recomendadas.
Figura 3a. Registro PWD-DDSr DGR en el pozo PETE-1065.
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Aplicación de Matrices de Evaluación de Vibraciones
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Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, 2025, Vol. 48, e254803
Figura 3b. Registro PWD-DDSr DGR en el pozo PETE-1065.
Tabla 15. Tipo de vibración presente, la litología (en caso de ser determinada), la solución recomendada y si la
metodología funciona en el pozo PETE 1065.
Conclusiones
La validación de la matriz de decisión aplicada en los pozos PETE-1061 y PETE-1065 permitió confirmar su
eficacia para la identificación y mitigación de vibraciones durante la perforación. Los resultados muestran una
correlación entre las recomendaciones de la matriz y las soluciones aplicadas en campo, lo que respalda su
aplicabilidad operativa.
Pozo Sección Zona Profundidad
Tipo de
vibración
Litología Solución recomendada ¿Funcionó?
18010-8015
Stick Slip
(Deslizamiento
de la sarta)
La mayoria de las rocas son igneas, la
mayoria de rocas son calizas y
dolomita, areniscas bien cementadas
y lutitas.
Reduzca el PSB (WOB) a 9000, e
incremente las RPM a 91.3
Si, El PSB (WOB) se reduce a 8000, y las
RPM se incrementan a 93
28070-8080 Impacto lateral Cuarcita, diabasa y basalto denso
Reduzca las RPM a 84.6 y Reduzca la
EME (MSE)
La recomendación no se aplicó en la
operación en tiempo real, por lo que se
puede observar que la vibración persiste
PETE1065
Producción
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Zambrano Govea
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Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia, 2025, Vol. 48, e254803
Se evidenció que el tipo de vibración predominante en los pozos analizados fue el Stick-Slip, seguido del impacto
lateral, lo que sugiere la necesidad de estrategias diferenciadas para mitigar cada fenómeno. Las recomendaciones de
ajuste de PSB (WOB) y RPM mostraron efectividad en la reducción de las vibraciones, validando así la metodología
propuesta.
La identificación litológica fue clave para comprender el comportamiento mecánico de las secciones perforadas.
La presencia de rocas ígneas, cuarcitas y basaltos densos en los intervalos evaluados influyó significativamente en la
propagación de vibraciones, lo que resalta la importancia de integrar datos geológicos en la toma de decisiones
operativas.
Se observó que, en algunos casos, las decisiones operativas en campo no siguieron estrictamente las
recomendaciones de la matriz de decisión debido a restricciones de tiempo, lo que generó eventos de NPT y costos
adicionales. Esto resalta la necesidad de optimizar la comunicación y la implementación de estrategias predictivas en
tiempo real.
La comparación entre las soluciones propuestas por la metodología y las decisiones tomadas en campo refleja
una alta sinergia, lo que sugiere que la matriz de decisión puede ser utilizada como una herramienta confiable para
mejorar la eficiencia en la perforación y reducir tiempos improductivos y costos operacionales.
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Editor Asociado: Dr. Gioswald Inciarte Fermín
Ingeniero de Petróleo – LUZ¸ Maestro en Ingeniería de petróleo – LUZ, Doctor en Gestión Ambiental
gioswald.inciarte@cbmex.com.mx
Institución CBMEX – LUMINA GEOPHYSICAL MÉXICO
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REVISTA TECNICA
DE LA
FACULTAD DE
INGENIERIA
UNIVERSIDAD
DEL ZULIA
Volumen 48. Año 2025, Edición continua
Esta revista fue editada en formato digital y
publicada en enero 2025, por el Fondo
Editorial Serbiluz, Universidad del Zulia.
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