Elementos de Perforación-Parte 1_2

7/26/2019 Elementos de Perforacin-Parte 1_2

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Conceptos base de propiedades de un yacimiento.

Porosidad: Esta propiedad petrofsica corresponde a la fraccin delvolumen total de una roca que est ocupada por poros o espaciosvacos como se muestra en la figura, donde se diferencia entre losespacios vacos (poros) y los espacios ocupados por pequeosgranos. La porosidad matemticamente se puede expresarmediante la siguiente formula:

=

De la formula anterior la variable Vp corresponde al Volumen poroso

que ocupa una roca, Vt, corresponde al volumen toral de la roca,esto es la relacin entre el volumen total de la formacin entre elvolumen de los espacios huecos en la misma que puede contenerfluido, con rangos que van desde el 50%, sin embargo las formacionescon contenido de hidrocarburos en su mayora no sobrepasa el 39%del total

Figura porosid


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Permeabilidad: Corresponde a la capacidad que tiene la formacinpara permitir el flujo a travs de ella. Se diferencia de la porosidadcon respecto de la permeabilidad, corresponde principalmente a quela porosidad es la propiedad esttica de la roca y la permeabilidad esla propiedad dinmica de la roca. La permeabilidad se denotacon la letra k.

Al igual que la porosidad podemos considerar dos tipos depermeabilidad, la primera de ellas consiste en la permeabilidadefectiva depende tanto de la condicin del yacimiento, as como delas cantidades relativas y propiedades de los fluidos presentes en losmismo poros (agua, petrleo, gas). Por ende el porcentaje de la sumade las permeabilidades efectivas es menor a la permeabilidadabsoluta es decir en trminos de porcentaje deber ser menor a 1.

Por otra parte la permeabilidad relativa corresponde a la proporcinexistente entre las permeabilidades efectivas y absolutas de uno solo

de los fluidos (considerando como un fluido homogneo)

Figura 1.4.una permea


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Saturacin: Esta propiedad est relacionada con la porosidad de la roca, esta propiela cantidad de fluido que contiene la roca en sus espacios porosos, esto es la fracciporoso que ocupan cada uno de los fluidos presentes en la misma. De manera genede una roca se representa con la letra S,y dependiendo del tipo de fluido contenidotipos de saturacin las cuales son la saturacin de aceite (), la saturacin de saturacin de gas ().

=

=

=

=


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Concepto de presin de poro.

En geologa: La presin de los fluidos en los poros de un yacimiento, normalmhidrosttica, o la presin ejercida por una columna de agua desde la profundidad dhasta el nivel del mar. Cuando las rocas impermeables, tales como las lutitas fsedimentos se compactan, sus fluidos intersticiales no siempre pueden filtrarse y debela columna de roca suprayacente, lo que genera presiones de formacin anormalmen

En perforacin: La presin de los fluidos de formacin del subsuelo, comnmente expdensidad de fluido requerida en el pozo para equilibrar la presin de poro. Un gradinormal podra requerir 1,08 kg/m3 [9 lbm/galUS], mientras que un gradiente extrempuede necesitar 2,16 kg/m3 [18 lbm/galUS] o ms.

En terminacin: La presin dentro de la roca del yacimiento. El valor de la presipueden clasificarse como en relacin con que fluye bien o de cierre en las condicione


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Concepto de Gradiente de presin de poro.

En perforacin: El cambio de la presin de poro por unidad de profundidad, expresaden unidades de psi/pie o kPa/m. La presin se incrementa en forma predecible con en las reas de presin normal. El gradiente de presin hidrosttica normal para el ag0,433 psi/pie, o 9,792 kPa/m, y de 0,465 psi/pie para el agua con 100 000 ppm de stotales (un agua tpica de la Costa del Golfo), o 10,516 kPa/m. Las desviaciones respecnormal se describen como presin alta o baja.

En Pruebas de pozos: Cambio de la presin de poro como una funcin de la distanreferirse al cambio radial en la presin de poro con la distancia desde el pozo calcularse a partir de los resultados del anlisis de prueba del pozo) o al cambio de la con la profundidad (la cual puede medirse mediante pruebas de formacin y permitdensidad del fluido de formacin y/o contactos de fluidos).


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Calculo de presin de poro. Mtodos para predecir la presin anormal de poros adespus de la perforacin.

Datos Indicadores de presin Tiempo de

Mtodos geofsicos Ssmica Antes de la p

Parmetros de perforacin Exponente d.Registros mientras se perfora

Tasa de penetracin

Durante la p

Parmetros de fluidos de perforacin Registros de lodoInflujos de presin

Velocidad del flujo del lodo

Durante la p

Registros de pozo Registros elctricosTiempo de transito (snico)

DensidadPorosidad

Gamma ray

Despus de la

Mtodos directos MDT, RFT, LEAKOFF TEST Despus de la


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Fluidos delyacimiento

Hidrocarburos

Petrleo

Gas

NoHidrocarburos

Agua

Figura 1.4.3 Identificacin de los fluidos de un yacimiento.


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Agua de yacimiento:Las aguas asociadas con los yacimientos de gas o petrleo, se dedel Yacimiento, y se clasifican segn su gentica, y segn su forma de aparicin.

Figura 1.4.4 Aguas de yacimiento, clasificacin

gentica.

Figura 1.4.5 Aguas de yacimiento, cla

su forma de aparicin


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Agua de yacimiento: El agua de produccin normalmente es salada, con compuedisueltos, escamas suspendidas, gases disueltos, hidrocarburos dispersos, bacterias sustancias toxicas y radiactivas naturales.

De acuerdo con el TDS (Total Dissolved Solids), se clasifica en: Agua fresca: TDS < 1,000 mg/l Agua salobre: 1000 < TDS < 20000 mg/l

Agua salina: 20000 < TDS < 35000 mg/l Salmuera: TDS > 35000 mg/l


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Petrleo o aceite:Un hidrocarburo es un compuesto orgnico formado principalmentehidrgeno y carbono

Hidrocarburos

Alifticos

Alcanos Alquenos Alquinos Ciclo alifticos

Aromticos

Figura 1.4.6 Clasificacin de los hidrocarburos.


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Petrleo o aceite.

Alcanos: son compuestos exclusivamente de hidrgeno y carbono. Su frmula genedonde n es el nmero de carbonos presentes en la molcula. Tambin recibenhidrocarburos saturados o parafinas. El nombre proviene de las races latinas parum(afn), debido a que tiene poca reactividad con otros compuestos. Lo que conocemcomo parafina (depsitos) usualmente corresponde a molculas pesadas (del C20 ade Nubees la temperatura a la cual se produce la precipitacin de parafinas.

Figura 1.4.7 Alcanos.


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Petrleo o aceite. ALQUENOS (CnH2n): Son conocidos como hidrocarburos

insaturados u olefinas. Las propiedades fsicas se comportan deforma similar a los alcanos.

ALQUINOS (CnH2n-2): Contienen uno o varios enlaces triples

carbono carbono en su estructura molecular. A medida queaumenta la masa molar aumentan la densidad y los puntos defusin y ebullicin.

CICLOALIFTICOS: Pueden ser ciclo alcanos o ciclo alquenos. Escomn usarlos como monmeros en la industria petroqumica.


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Petrleo o aceite. Hidrocarburos aromticos: Su estructura contiene enlaces resonantes. Su ejemplo

benceno. Constituyen casi la mitad de los compuestos orgnicos existentes. Campvitaminas (excepto la vitamina C), hormonas, condimentos, perfumes, tintes,lacrimgenos, solventes (benceno, xileno, tolueno).

Figura 1.4.11 Hidrocarburos aromticos.


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Gas en solucin.

Cantidad de gas en solucin

Caractersticas fsicas del P y G

Presin y temperatura

Figura 1.4.12 Yacimiento sub saturado.


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Desde la planeacin del pozo, se incluye un programa para la toma de informaci

determinar los intervalos o profundidades en los que se corren registros, se cortan ncalguna prueba de produccin.

Elregistro geofsico de pozos, consiste en una serie mediciones o registros geofsicos, sonda con varios sensores o antenas transmisoras y receptoras que se introduce en ubarreno para determinar las curvas de cada parmetro que se desea conocer. Coobtiene a diferentes profundidades los parmetros fsicos de la formacin. Se lledeterminar las caractersticas fsicas de las rocas, de los fluidos que la saturan y de las construccin del pozo.

Con estos datos se determina la litologa, su resistividad real, la densidad volumtrporosidad y permeabilidad para poder definir los intervalos donde se encuentran las ca

Aplicaciones: Permite determinar la permeabilidad y tamao de grano, los horizontesde hidrocarburos y la tcnica para su extraccin, las caractersticas qumicas y fsicas dcon contenido de humedad, zonas saturadas y las de mayor flujo subterrneo, la dmovimiento de residuos o contaminantes, fracturamiento o permeabilidad secunda

disolucin o derrumbe, la porosidad total o densidad volumtrica y efectiva o resistividlitologa y su correlacin estratigrfica, as como el contenido de arcilla.


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Perfilaje de Pozos: El perfilaje de pozos es unaactividad muy importante dentro de laexploracin y produccin de hidrocarburos(petrleo y gas), la cual consiste en la toma ymonitoreo delos perfiles o registros del pozo.

Qu es un Registro o Perfil de un Pozo?

Un registro o perfil de pozo quiere decirunagrabacin contra profundidad de alguna delascaractersticas de las formaciones rocosasatravesadas, hechas por aparatos de medicin(herramientas) en el hoyo del pozo.

Figura 1.5.

Ejemplo de un perfilaje de Registro de Rayos


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Importancia de los Perfiles de Pozo: A travs de los perfiles de pozos medimos un nmero d

relacionados a las propiedades geolgicas y petrofsicas de los estratos que han penetradonos dan informacin acerca de los fluidos presentes en los poros de las rocas (agua, petrlelos datos de los perfiles constituyen una descripcin de la roca. La interpretacin de los perfia los mismos objetivos que llevan los anlisis de ncleos convencionales. Obviamente, esto suna relacin definida entre lo que se mide en los registros y los parmetros de roca de inteGelogo, el Petrofsico o el Ingeniero de Yacimientos. La principal funcin del perfilaje de pozevaluacin de los yacimientos de hidrocarburos.

Validacin de los Perfiles: Se realiza para verificar la calidad de los datos y la velocidaherramienta posee una velocidad de perfilaje ptima, a la cual la calidad de los datos obten

Normalizacin de las Curvas: La normalizacin de los perfiles es realizada por un petrofsicoser normalizado con mayor frecuencia es la curva SP.

Digitalizacin de los Perfiles: Existen perfiles de pozos antiguos que no se encuentran en pueden vectorizarse-digitalizarse mediante algn programa


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Losregistros geofsicosque se emplean paradeterminar las propiedades de la roca o

yacimiento y de los fluidos contenidos en ellason los siguientes: SP: Registro de potencial espontneo. DIL o ILD: Registro doble induccin. DLL o LLD: Registro doble laterlog. RG o GR: Registro de rayos Gamma. BHC: Registro snico compensado. CNL: Registro neutrnico compensado. FDC: Registro de densidad compensado.

LDT: Registro de litodensidad. HDT: Registro de echados de la

formacin. DR-CAL: Registro de desviacin y calibre

del agujero. CBL: Registro de cementacin.

Figura 1.5.2Resumen de los perfiles mas importantes.


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Combinacin de perfil GR o SP con perfiles deporosidad: Los perfiles siempre se combinan dela siguiente manera: En la pista 1 se colocan losperfiles de litologa y dimetro de hoyo: GR o SP,CALI y BS. En la pista 2 se colocan los perfiles deresistividad (ILD SFL o LLD MSFL) o los perfilesde porosidad (FDC,CNL y BHC). A veces, los

perfiles se combinan en tres y cuatro pistas,quedando: en la pista 1 los perfiles de litologa ydimetro de hoyo, en la pista 2 los perfiles deresistividad, en la pista 3 los perfiles de porosidady en la pista 4 los perfiles especiales.

Figura 1.5.3Combinacin de registros.


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Ncleos: Es el nico mtodo para realizar mediciones directas de las propiedades dfluidos contenidos en ella. Estas operaciones de corte de ncleos proporcionan muformacin. Partiendo del anlisis de los ncleos, se tiene un conjunto de datos valiosos especialista como gelogos, ingenieros de perforacin e ingenieros de yacimientos.

Los gelogos y los ingenieros de yacimientos obtienen informacin como:1. Litologa.2. Porosidad.3. Permeabilidad.4. Saturacin de aceite, gas y agua.5. Interfaces aceite-Agua, gas-Aceite, gas-agua.6. Rumbo y echado de las capas.

Para los ingenieros de perforacin, se obtiene la mecnica de la roca que proporciondetallada a considerar en proyectos de perforacin futuros.


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Ncleos: La seleccin de la profundidad de corte del ncleo depende de varios facto

Tipo de pozo: Exploratorio o Desarrollo. Tipo de informacin requerida: Geolgica, yacimientos, perforacin, etc.

Para casos de los pozos exploratorios, se requiere evaluar los horizontes que por posibilidades de ser productores.

Se cortan de 1 a 2 ncleos por intervalo dependiendo del anlisis de los primeros nbusca obtener informacin geolgica, como: Litologa, textura, edad, depositacin, pporosidad, permeabilidad, saturacin de fluidos.

Para el caso de los pozos de desarrollo , la informacin requerida depende de losproduccin de los pozos de correlacin: Distribucin de porosidades, distribucin depermeabilidades relativas, saturacin de la roca, mojabilidad, presin del volumen agua-aceite, susceptibilidad de acidificacin.

Por lo general se corta un ncleo en cada formacin que son productoras en los pozos


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Ncleos: Existen dos mtodos de corte de ncleos: los denominados ncleosdenominados ncleos laterales.

Figura 1.5.4Muestras de ncleos de un pozo.

Figura 1.5.5Mechas usadas durante la toma de

ncleos en formaciones: a)medianamente duras, b) duras a muy

duras y c) extremadamente duras.

Figura 1.5Tipos de mechas utiliz

toma de ncleos en fofracturadas, b) arcillo

cementad


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Ncleos:

Figura 1.5.7Tipos de mechas utilizada para la

toma de ncleos en formaciones: a)blandas y b) totalmente no

consolidada.

Figura 1.5.8Herramienta para la toma de ncleos

presurizados.

Figura 1

Herramienta para la orienta


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Ncleos:

Figura 1.5.10Tipos de mechas utilizada para la

toma de ncleos en formaciones: a)blandas y b) totalmente no

consolidada.

Figura 1.5.11Herramienta para la toma de ncleos

presurizados.

Figura 1

Herramienta para la orienta


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Ncleos:

Figura 1.5.13 Proceso para toma de ncleos. Figura 1.5.14 Ejemsaturacin que se pr

desde su posicin orig


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