“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Módulo III Análisis Convencional Convencional de Yacim Yacimient ientos os
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
CONTENIDO PROGRAMATICO Análisis de Comportamiento de Presión Presión Objetivo Generalidades Tipos de Pruebas
Conceptos Zonas de
Tiempo Efecto de Almacenamiento Almacenamiento Efecto de Daño Capacidad de Flujo Respuesta de Limite del Yacimiento
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CONTENIDO PROGRAMATICO Modelos
de Flujo * Flujo transitorio * Flujo semi-estable * Flujo estable Ecuaciones Básicas para el Análisis de Presión
Métodos de Interpretación Interpretación * Análisis Semi logarítmico (Horner) * Método MBH * Método de Muskat * Curvas Tipo
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CONTENIDO PROGRAMATICO
Diseño de Pruebas de Presión
Aplicación del Análisis de Pruebas de Presión
Información requerida para el Análisis de Presiones
Metodología para la validación de las Pruebas de Presión.
Ejemplos
Prácticos
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
¿Qué permite el Análisis
de Presiones? Cuantificar la energía del yacimiento, caracterizar el sistema Pozo-Yacimiento, identificar las barreras o límites presentes.
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Propósito y Usos de una Prueba de Pozo Las Pruebas de Pozos y su Interpretación, juegan un rol importante para la Evaluación de los Yacimientos
Existen varios tipos de pruebas: Algunas
son tomadas antes de la completación o de conocer la productividad del pozo (Ejemplo: DST, RFT, MDT, etc)
Otras
son tomadas durante la vida productiva del pozo ( Ejemplo: BUp, Drawdown, Estáticas, etc)
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¿ Qué es una Prueba de Presión ? Consiste esencialmente en medir la respuesta de presión en el fondo del pozo, causada por cambios en la tasa de flujo. Cambios en la tasa de flujo 5000
4000
0
3000
2000
1000
0
Cambios en la presión de fondo
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Determinar Parámetros de Yacimientos
Determinar Reservas
Identificar problemas presentes en el pozo
Definir Tratamiento necesario
Establecer Factibilidad Económica
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¿ Por qué tomar una Prueba de Presión ? Descripción de Yacimientos
Evaluación de Yacimientos
Control y Monitoreo de Yacimientos
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Parámetros que se obtienen de una Prueba de Presión
Presión inicial y Promedio del área de drenaje (P i y Pprom)
Permeabilidad Efectiva de la formación (Ke)
Grado de daño a la formación (S)
Tamaño
del yacimiento
Respuesta sobre la Productividad del Pozo (IPR)
Comunicación Detección
entre pozos
de límites
Pwf Pwf
Pe Pprom
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Tipos de Pruebas q
Prueba P
q
P
t q
q
P t
Declinación o Abatimiento de Presión (Drawdown): En esta prueba, un pozo que está estático, estable y cerrado es abierto a producción. La tasa de flujo durante la prueba, se supone constante. Prueba
P
de
de Restauración de Presion (build up): En esta prueba, un pozo que está fluyendo a una tasa estable, es cerrado. La tasa de flujo durante la prueba es constante e igual a cero.
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Tipos de Pruebas P q
Prueba de Inyección: Es conceptualmente idéntica a la prueba de declinación, solo que el flujo entra hacia el pozo en lugar de salir de él.
P -q t
Prueba de Declinación de Presión en pozos inyectores (Fall Off): Esta prueba mide la declinación de presión subsecuente al cierre de un pozo inyector. Es conceptualmente idéntica a una prueba de restauración de presión.
P q
P -q t
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Tipos de Pruebas Prueba de Interferencia: En esta, un pozo (perturbador) es producido y la presión observada en otro pozo (o pozos, observador). Son útiles para caracterizar propiedades del yacimiento a gran escala.
q
P -q t
DST: Se emplean para probar un pozo nuevo y se llevan a cabo con el equipo de perforación en sitio. Por medio de la válvula de la herramienta se produce y cierra el paso de fluidos del yacimiento.
P
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Tipos de Pruebas en Pozos de Gas Pruebas Convencionales (flujo después de flujo)
Pruebas Isocronales
Pruebas Isocronales Modificadas
Pruebas del Punto Sencillo
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Prueba Convencional de Flujo después de Flujo (Prueba de Contrapresión) Permite
Seleccionar el comportamiento de
un pozo en función de una presión de afluencia a una presión promedio de yacimiento,
utilizando
diferentes
orificios.
Comparar con otros pozos del área
Realizar
optimización
esquemas
de
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Prueba Isocronal Normal El pozo está fluyendo a una Tasa Constante para un periodo dado, luego se cierra hasta que las presiones retornen a las Condiciones Iniciales Estáticas, para diferentes Tipos de Orificios. La última tasa se deja hasta que se alcance la Condición de Flujo Pseudo estacionario. Se usa cuando la Permeabilidad es Baja, de tal manera que la tasa no se estabiliza totalmente, y se cumple que se drena el mismo volumen de gas en iguales periodos de tiempo.
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Prueba Isocronal Modificada Durante esta prueba en lugar de esperar que las Presiones retornen a niveles iniciales, la duración del cierre es equivalente al Periodo Fluyente. Para esta prueba se realiza el siguiente procedimiento Se coloca un orificio y se hace fluir el pozo. El
pozo es cerrado en intervalos de tiempo iguales a los de afluencia.
Se
cambia sucesivamente el orificio y se hace lo mismo que en los pasos 1 y 2
La
última afluencia es extendida.
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¿ Cuándo y Por qué tomar una Prueba de Presión? Tipo de prueba DST
Interferencia, Pulso
Restauración de presión (Evaluación de Yacimientos) Restauración de presión (Gerencia de Yacimientos) Restauración de presión (Pre-fractura)
¿Cuándo?
Justificación/Objetivos
Antes de completar el pozo Antes de un proyecto de inyección Después de la completación inicial Cuando preocupa la inyectividad o productividad
Estimar la presión inicial del yacimiento, determinar la capacidad productiva de las arenas y tomar muestras del fluido del yacimiento. Establecer la comunicación horizontal, determinar la permeabilidad direccional y la capacidad de almacenaje de hidrocarburos del yacimiento. Obtener estimados de la presión inicial, límites de yacimiento, capacidad de flujo y efectos en la vecindad del pozo (daño) Determinar la causa del problema de baja productividad o inyectividad: baja permeabilidad, daño o baja presión.
Antes de realizar fracturamient o hidráulico
Obtener datos para el diseño de la estimulación y describir el yacimiento
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¿ Cuándo y Por qué tomar una Prueba de Presión? Tipo de prueba
¿Cuándo?
Justificación/Objetivos
Restauración de presión (Post-fractura)
Después del fracturamiento hidráulico
Analizar efectividad del tratamiento
Presión Estática
Después de completado el pozo o cuando se requiera
Determinar la Presión de Yacimiento para control y monitoreo de la capacidad de productividad
Isocronales en Pozos de Gas
Después de completado el pozo o cuando se requiera
Para determinar la capacidad de entrega de gas en función de una contrapresión dada
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Zonas de Tiempo en una Prueba de Presión Respuesta Temprana: Se puede investigar la condición del pozo y los Efectos de Almacenamiento Respuesta Intermedia: Se investiga el Tipo de yacimiento y el producto k*h ó Capacidad de flujo Respuesta Tardía: Se investiga los Efectos de Límite.
) c p l ( n o i s e r P
Al macenamiento
Transición Yacimiento actuando infinitamente
Respuesta temprana Efectos en la tubería
Respuesta intermedia
Efectos de frontera
Respuesta tardía Log t (hrs)
Vecindad del pozo y Límites y barreras yacimiento
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Zonas de Tiempo Temprana Temprana
Tardía Intermedia
Intermedia
Tardía
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Efecto de Almacenamiento Pozo cerrado en superficie
Movimiento de fluidos en la tubería, aun despues del cierre en superficie
En la práctica, aun cuando el pozo este cerrado en superficie, el fluido continua fluyendo desde la cara de la arena al pozo por algún tiempo, hasta que la presión hidrostática de la columna de fluido se equilibre con la presión de yacimiento.
En una representación gráfica de escala semilogaritmica de la presión registrada como función del tiempo, se observa el efecto de almacenamiento en la respuesta de presión medida
Arena poductora A l m a c e n a m i e n t o
Transición
Respuesta te m p r a n a
Las dos causas más comunes de almacenamiento son la expansión del fluido y el cambio de nivel de líquido en la tubería.
Se expresa en función del Coeficiente de
Almacenamiento C (Bls/lpc)
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Efecto de Daño (st) Pozo desviado
w
disparos
h
hw
k Zona de permeabilidad no alterada
ks
Zw Zona de permeabilidad alterada
Líneas de flujo
El Factor de Daño cuantifica el conjunto de factores que alteran la productividad de un pozo. Las Pruebas de Presión permiten obtener el Factor de Daño Total (st ). Existen múltiples algoritmos para “descomponerlo” en sus partes e identificar detalladamente los causales de la alteración de la productividad del pozo.
st sd sc s p pseudo daños
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Efecto de Daño (st) p ks << k
Pozo sin daño
pS Pozo con daño k S r S
k
S= r w
k h
141.2 q
pS
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¿Que factores producen el Efecto de Daño (St)?
Factor de Daño de Formación (Sd)
Factor de Daño de Completación y Desviación (Sc+ θ)
Factor
de Daño debido a la Perforación (S p)
Pseudodaños
dependientes de la Fase y la Tasa de Flujo
st sd sc s p pseudo daños
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Visualización del Efecto de Daño (St)
Respuesta de un pozo con efecto de almacenamiento, pero sin daño
) c p l ( n o i s e r P
Respuesta “ideal” de un pozo (sin efecto de almacenamiento ni daño) Respuesta “real” de un pozo (con efecto de almacenamiento y daño) Respuesta de un pozo sin efecto de almacenamiento, pero con daño
Log t (hrs)
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Capacidad de Flujo (Kh) Este parámetro es crucial en la determinación de la capacidad de entrega de fluidos del yacimiento Pendiente (lpc/ciclo) Permeabilidad (md) Factor de daño
) c p l ( n o i s e r P
Se determina del Análisis del Gráfico Semilogarítmico de Presión como función del tiempo, a partir de la Pendiente de la Recta que se observa en el periodo de flujo radial (yacimiento actuando infinitamente).
Flujo radial
Log t (hrs)
m
162.6 q B
K h
Es importante comenzar el análisis considerando el efecto de almacenamiento para asegurarse que se selecciona la línea recta apropiadamente.
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Respuesta de Límites del Yacimiento
Los Tipos de Límites de Yacimiento considerados comúnmente son: Límites Impermeables Límites de Presión Constante
En Sistemas Cerrados, el disturbio de presión se transmitirá hasta que alcance todos los lados, a partir de ese momento la declinación de energía se asemejará a la que tuviera lugar en un tanque cerrado al que se remueve fluidos lentamente.
P PD
tD/CD
t
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Respuesta de límites del yacimiento
En el caso de Barreras Impermeables de tipo estratigráfico o estructural, la respuesta de presión no es estrictamente la de un sistema cerrado.
Cuando la energía del yacimiento es soportada por intrusión de agua, capa de gas o inyección de un fluido, se presenta un límite de Presión Constante. Límites impermeables P P
D
tD /C
t
D
Presión Constante P
P
D
tD /C
t D
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P
Flujo Transiente Yacimiento Infinito
P P wf
Flujo Semiestable
i
q K t ln . 0 80907 4 K h C r 2
w
Flujo Estable P P wf
i
3 q 2 t r ln 2 K h r 4 DW
eD
2
eD
m
P q t C h r wf
2
e
t
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“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Modelos de Flujo Flujo Transiente: Ocurre cuando el comportamiento de presión es esencialmente el mismo que el de un yacimiento infinito. CONDICIONES INICIAL : P = Pi EXTERNA : Yac. Infinito INTERNA : Tasa Constante de Flujo
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Modelos de Flujo Flujo Semiestable: Ocurre cuando la caída de presión es una función lineal del tiempo. No hay flujo a través del límite exterior del yacimiento CONDICIONES INICIAL : P = Pi EXTERNA : Yac. Finito sin flujo INTERNA : Tasa Constante de Flujo
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Modelos de Flujo Flujo Estable: Ocurre en yacimientos con presión constante en el límite exterior. Durante este período, la presión se vuelve independiente del tiempo. CONDICIONES INICIAL : P = Pi EXTERNA : Yac. Finito, P = Cte. INTERNA: Tasa Constante de Flujo
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Ecuaciones Básicas para el Análisis de Presiones
Conservación de la Masa
Conservación de la Energía
Conservación Ley
de Momento
de Darcy
Condiciones de Equilibrio
Ecuaciones
de Estado y Propiedades de los Fluidos y Roca
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Yacimiento Homogéneo e Isotrópico ( Ejemplo: K y h constantes en espacio y tiempo) Yacimiento Infinito Compresibilidad de Fluido pequeña ( Ejemplo: C, , son constantes) Efecto de Gravedad despreciables Yacimiento Horizontal Fluido Monofásico Gradientes de Presión pequeños Flujo Laminar Régimen de Flujo Radial
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Ecuaciones Básicas para Análisis de Presiones Aplicando Balance de Masa sobre el elemento finito de geometría, se obtiene la Ecuación de Continuidad Pozo 1
r r
r v r
t
ρvr
La Ley de Darcy viene expresada por: ρvr +
V r
-
K p
h
θ
r
Considerando, la Compresibilidad del Fluido Constante y combinando estas dos ecuaciones y expresándola en función de densidad, para un gradiente de presión pequeño, se obtiene la Ecuación de Difusividad
Δ(ρvr)
r
p r
2
2
Δr
1 p
(
) r r
ct
k
r
(
p t
)
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Ecuación de Difusividad Describe la transmisión de presión en un medio poroso que está saturado de un fluido ligeramente compresible.
p r
2
2
1 p
(
) r r
ct
k
r
(
p t
)
Suposiciones a esta ecuación son: Aplica la Ley de Darcy , K, μ y Compresibilidad (C) son Constantes Compresibilidad del Fluido es pequeña (no válido para gases) Gradientes de Presión en el yacimiento son pequeños Flujo Monofásico Efectos Gravitacionales o térmicos son despreciables
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Ecuación de Difusividad Las soluciones a esta Ecuación han sido desarrolladas para una variedad de Casos Específicos y Configuraciones de Yacimientos. Estas soluciones son los Modelos que se emplean para ajustar la Respuesta del Yacimiento e inferir los Parámetros del Yacimiento que no son conocidos.
POZO
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Ecuación de Difusividad (Adimensional) 2 p D 2
r D
1
p D
r D r D
p D t D
Parámetros Adimensionales Presión
p D
khp 1412 . qB
Tiempo
t D
0.000264kt
ct r w
2
Radio r D
r r w
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Solución adimensional P D t D
1 2
ln t
D
0.80907
Solución (espacio real)
k t ln P r 0 , t Pi 0.80907 2 4 k h C r q
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Para la presión en el pozo (r = r w)
q K t 0.80907 ln P P 4 K h C r wf
i
2
w
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Solución para Yacimientos Circulares limitados
q 2 t P P 2 K h r
DW
wf
i
2
eD
3
ln r 4 eD
Solución para yacimientos con P = Cte, Flujo Estable
q r P P ln 2 K h r e
wf
i
w
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Evolución de los Métodos de Interpretación de Presión Métodos Convencionales Horner,MDH, Muskat y MBH Everdingen y Hurst Primera Muskat Curva Tipo Método Semilog de Ensayo y Error
70’s
Introdujo Efecto de Daño y P*
1937
Curvas Tipo Agarwald y Gringarten
80’s
1950 1949
Método de la Derivada Bourdet
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Interpretación de Prueba de Presión PERIODO 1
PERIODO 2
PERIODO 3
PERIODO 4
LOG Δ P EFECTO
FLUJO
FRACTURA
ALMACENAMIENTO
PENETRACION PARCIAL
RADIAL HOMOGENEO
FISURAS MULTICAPAS
LOG Δ T
LIMITE
PRESION
CONSTANTE SISTEMA
CERRADO
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Análisis Semi logarítmico de Horner Método que permite el Análisis de Restauración de Presión, a partir del gráfico de Presión de Fondo de Cierre (Pws) vs. la Función Lineal de Log (t + Δt)/ Δt Permite identificar Fallas Geológicas y la Presión Estática del Yacimiento usando la información del Flujo Transiente
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Análisis Semi logarítmico de Horner
P* n ó i s e r P
k 162.6
m 1000
100
Tiempo de Horner
10
tp t t
qB mh 1
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INTERPRETACIÓN
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
INTERPRETACIÓN
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INTERPRETACIÓN Condiciones Iniciales
m=4 q = 1000 bnpd
Kh = 264550 (md*pie)
μ =
2.5 cps
Bo = 1.3 BY/BN
K (perforaciones) = 736 md K (arenas) = K (total) =
Espesores
1392 md
h (perforaciones) = 50 pies
md= h2645 (arenas)
95 pies
h (total) =
180 pies
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Recta semi logarítmica de Horner (desviaciones) Pozo Dañado
Yacimiento Estratificados
Pozo Cerrado con Límite Impermeable
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Método Matthews, Brons y Hazebroeck (MBH) Permite determinar la Presión Promedio del Área de Drenaje (p prom), a partir del Periodo Transiente de presión y de la Presión Extrapolada de Horner (p*).
K h * P P . q 70 6 ___
P
D MBH
PDMBH es función del Tiempo Adimensional (t DA), está determinada para diferentes localizaciones de un pozo, con forma y área determinada.
t DA
0.000264 K t
Ct A
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Método MBH Para usar este método:
Se determina la presión (P*) de Horner, a partir del Gráfico Semilog
Se divide el yacimiento en áreas de drenaje para cada pozo. Una vez conocida el área y la forma del área de drenaje de un pozo, se estima tDA
Se va al gráfico correspondiente al área de drenaje con t DA, se determina PDMBH
Se calcula la Presión Promedio ( P ) ___
*
P P
m 2.303
P
DMBH
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FACTORES FORMAS GEOMÉTRICAS Y POSICIÓN DE LOS POZOS
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Método MBH
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Método MBH Ventajas
Requiere información sólo de la zona intermedia o MTR. Aplica a una gran variedad de áreas de drenaje.
Desventajas
Requiere conocer la forma y el tamaño del área de drenaje. Estima parámetros del yacimiento (roca y fluido) que no siempre son conocidos ( , Ct) con exactitud. La figura apropiada debe seleccionarse de acuerdo con la forma del yacimiento y la localización del pozo en el yacimiento.
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Método Muskat Es un Método de Ensayo y Error, donde se supone un valor de P promedio y se prepara el gráfico de log (P promedio - Pws) vs. Δt, de tal manera de obtener una Línea Recta
Su rango de aplicación es muy limitado, solo aplica para altos tiempos de cierre (Δt)
Requiere de data afectada del límite de yacimiento para su aplicación
No requiere conocer el tamaño del yacimiento, ni la forma, ni la posición del pozo
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Método Muskat
(P - Pw)
Asumido Alto
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Método de las Curvas Tipo Se obtienen a partir de soluciones a las ecuaciones de flujo en el medio poroso bajo condiciones de borde e iniciales específicas.
Generalmente
se expresan en términos de una Presión Adimensional vs. un Tiempo Adimensional. Dependiendo
de la complejidad del modelo de interpretación, se pueden generar una o más familias de curvas. Las
curvas tipo describen el comportamiento completo del modelo de interpretación correspondiente al pozo y al yacimiento e incluye los distintos regímenes de flujo que dominan sucesivamente durante la prueba, permitiendo obtener los parámetros del pozo y del yacimiento en una prueba de presión.
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Curvas Tipo l a n o i s n e m i d A n ó i s e r P
CD
Si CD > 103 Pozo Dañado Si 5 < CD < 103 Pozo Sin Daño Si 0.5 < CD < 5 Pozo Estimulado Si CD < 0.5 Pozo Fracturado
Tiempo Adimensional
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CURVAS TIPO DE GRINGARTEN Esta
curva es la base del análisis moderno de pruebas de
presión presión adimensional PD se grafica en función de tD / CD con el parámetro CDe2s, el cual identifica cada una de las curvas
La
Sirven
para identificar la duración de los efectos de almacenamiento y daño y permite el cálculo del tiempo de inicio del régimen radial de flujo (línea recta semi logarítmica)
También
permiten determinar la condición del pozo (dañado, estimulado, fracturado)
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Curvas Tipo Gringarten
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Curvas Tipo de Bourdet o “Derivadas” Representa una Curva Tipo de Flujo compuesta por dos familias de curvas de parámetros CDe2s, como son la Curva de Gringarten y su Derivada al multiplicarla por tD / CD
Sirve para evaluar las Pruebas de Flujo y las Pruebas de Restauración de presión separadas, la derivada para evaluar el drawdown (ln t D) y la prueba de restauración de presión en un gráfico de ln (tD + ΔtD)/ΔtPD
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Metodología del Uso de las Curvas Tipo
t
g o L
K=Permeabilidad C =Constante de Almacenamiento 1000
100
10
Tiempo
1
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Metodología de uso de las Curvas tipo
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Comportamiento de las Curvas Tipo y la Derivada Ajuste con tres modelos
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Características de la Curva Derivada
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Diseño de Pruebas de Presión respuesta de presión se compone de diferentes partes que tienen un comienzo y un final dentro del lapso de duración de la prueba. Estos puntos de inicio y fin de los diferentes periodos de una prueba de presión dependen de la movilidad (k/ μ), la capacidad de almacenamiento (fcth) y l a transmisibilidad o capacidad de flujo (kh) y son independientes de la tasa de flujo. Var i abl es
Cl aves : La
duración de la prueba debe ser suficiente tal que se alcance la parte de la respuesta del yacimiento que se quiere investigar. El
de Ti emp o
ser de una magnitud suficiente para que genere un disturbio de presión tal que pueda observarse la respuesta de la parte del yacimiento que es de interés investigar. El Camb i o de
Tasa de Fluj o debe
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Integración del Análisis de Presiones con el Modelo Estático Modelo Estructural Detección
de fallas Estado de las fallas (sellantes ó no sellantes)
Modelo Sedimentológico Canales preferenciales de flujo (Kh, Kh/ ) Continuidad de las arenas (Comunicación)
Modelo Estratigráfico / Petrofísico Definición de Unidades de Flujo Cambio de litología
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Integración del Análisis de Presiones con el Modelo Estático Modelo de Geomecánica Estabilidad del Hoyo Ventana de Lodo Fracturamiento (Hidráulico/Ácido) Control arena Tasa Crítica (Pc) Modelo de Geoestadística Mapas de Presiones, Capacidad de Flujo, etc.
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Utilidad del Análisis de Presiones Ingeniería de Yacimientos Potencial
(IP = Q o/P). Eficiencia de Flujo Vida del Yacimiento (P vs N p) Estado de Agotamiento (Areal/Vertical) Extensión de un yacimiento Comunicación (Vertical/Areal), Tipo de Fluidos
(MBD) 600
Proyectos de Iny. Agua
60 40
200
AGUA
Validación
del Modelo Geológico Equiprobable (Cotejo Histórico)
20
PETRÓLEO
0
Simulación Numérica de Yacimientos
80
% AyS
400
1966
(% AyS)
0
1976
1986
1996
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Utilidad del Análisis de Presiones Perforación / Completación Diseño
de la Ventana de Lodo Efecto Superficial, “Skin Factor” (S) Cañoneo Selectivo
Zona de permeabilidad alterada (k S)
Producción
Presión del pozo estimulado
Tasa
Crítica (Pc) Control Conificación Agua Diseño de Levantamiento Artificial Fracturamiento, Diseño
Zona de permeabilidad no alt erada (k )
P S
Estimulación
kS
de Instalaciones Subsuelo y Superficie
r S r w
Presión del pozo s in daño Presión del pozo dañado k r
P
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Información requerida para la Validación de Presiones
Historia de Producción y de Pruebas de Presión
Datos
de Completación del Pozo
Datos de Análisis PVT
Datos de Información de Geología
Datos
Geofísicos
Información Datos
de Registros de Formación
Petrofísicos
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Corrección de la Presión al Nivel de Referencia (Datum) Pozo A Pozo B El Nivel de Referencia o Datum se determina a la mitad de la Zona de Petróleo, como el promedio volumétrico del Tope y Base de la Zona de Petróleo.
Gas
Nivel Datum
PD
Petróleo PA PB
Es muy útil cuando se utiliza el Dato de Presión en el Balance de Materiales.
Agua
Pp = PD ± (hp – Datum)* gradiente medido
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos” Metodología
1. Elaborar gráficos de Presión versus tiempo, Presión versus Profundidad, identificar las tendencias y desviaciones. 2. Descartar valores por : Errores de trascripción de los datos. Efecto de la Inyección de Fluidos (pozos cercanos a los inyectores). Medidas no representativas por condiciones de las pruebas, lo cual puede ser producto de: tiempo de cierre inadecuados, problemas operacionales, problemas mecánicos del pozo, regímenes de flujo inestables, entre otros. Medidas que no pertenezcan al yacimiento, regiones, o zonas identificadas.
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Metodología 3. Descartar valores de presión dentro de un mismo yacimiento referidos a diferentes planos de referencias. 4. Si es necesario realizar la Reinterpretación de Pruebas, se efectúa un nuevo análisis para definir su utilización o no dentro de la tendencia general. En esta reinterpretación debe tenerse en cuenta: Modelo de Yacimiento a emplear Regímenes de flujos presentes durante la prueba Tipo de completación del pozo Comportamiento de producción/ inyección, ubicación del pozo Existencia de algún Evento Geológico cercano al área en evaluación en la respuesta de presión
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Beneficios de los Parámetros obtenidos del Análisis de Presión
K*h Pi Límites
Ppozo < Pyac
Cuan rápido fluyen los fluidos al pozo: Espaciamiento, Estimulaciones Estado de Agotamiento Cerrado o abierto, Presencia de Acuíferos, Fallas, Barreras de K Efectos de la Perforación y Producción
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) Zapato Empacadura de goma Filtro ranurado
Es una herramienta que pone en comunicación un sistema para medir presiones y tomar muestras de fluido de la formación. Permite investigar las características estáticas y dinámicas del fluido de la formación.
Punta de prueba Valvula de filtro Patí n
Válvula ecualizadora Manómetro Pre – ensayo (1) Pre – ensayo (2) Reduct or Valvula de sello A la segunda camara de muestra
Valvula de sello A la primera camara de muestra
En cada bajada se obtiene: Un núm úmer eroo il ilim imit itad adoo de pr pree-en enssay ayos os co conn mediciones de presión hidrostática de la columna de lodo, presión de formación y estimaciones de permeabilidad.
Dos muestras de fluido separadas o una sola muestra segregada y estimación de la perm pe rmea eabi bili lida dadd a pa part rtir ir de la lass pr pres esio ione ness de prueba.
Confirmación, a partir de las presiones de preensayo, que se obtuvo un sello eficiente con la formación y que la permeabilidad es suficiente para tomar una muestra de fluido.
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) revoque Empacadura de goma
Arena no consolidada Filtro ranurado Line Li neaa de fl fluj ujoo
Punt Pu ntaa de pr prue ueba ba
Punta de prueba cerrada inicialmente
Secuencia de operaciones
pistón
El tiempo que la herramienta esta asentada contra la formación puede variar de un minuto para un pre-ensayo de alta permeabilidad hasta varios minutos para una muestra de fluidos.
Las únicas partes que están en contacto con la formación son el patín con empacadura de goma y el zapato de soporte.
El resto de la herramienta no hace contacto para mi para mini nimiz mizar ar el rie riesgo sgo de at atas asca cami mien ento to po porr diferencial de presión
Punta de prueba avanza en la formación
La válvula de filtro o filtro ranurado permite que so que solo lo en entr tree fl flui uido do ev evit itan ando do la en entr trad adaa de granos de arena u otro material sólido que podría obstruir la línea de flujo
Pistón retrocede
Punta de prueba abierta, entrada de fluido
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) Presión Presión hidrostática inicial
Tiempo
Medidas de presión esii ón hi dr ost át i ca obtenida corresponde obtenida La pr es al peso de la columna de lodo a la profundidad de lectura.
RFT Asentado DP1
DP2
Pre – ensayo (1) Pre – ensayo (2) Presión de cierre Incremento de presión después del pre - ensayo Camara de muestra abierta
Muestra ingresa al tanque
esiones iones d urant e los pr e – en enssayos : Pr es
Las presiones diferenciales DP1 y DP2 referidas a la presión estática son proporcionales a la viscosidad del fluido e inversamente porporcionales a la permeabilidad. : La esii ón de cier r e Pr es
curva de presión que se obt btie iene ne al fi finnal aliz izar ar el cic iclo lo de pr pree – en ensa sayo yo tiende hacia la presión estática verdadera de la formación. Incremento de presión después que la cámara esta llena RFT retraido
Presión hidrostática final
Incrr ement o de pr es esii ón : Inc
La forma de la curva de presión al final del pre-ensayo es función de la viscosidad y compresibilidad del fluido, de la permeabilidad y porosidad de la formación y de la distancia a barreras de permeabilidad.
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) APLICACION Complementar y confirmar la información tomada con los registros de pozo.
Determinación de tipo de fluidos y de interfases dentro del yacimiento (contactos).
Identificación de barreras de flujo (horizontales y verticales).
Investigación de flujo cruzado entre los estratos.
Identificación de estructuras complejas
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) Determinación de tipo de fluidos Cambios en la pendiente de la curva presión profundidad (cambios de gradiente de presión) permiten diferenciar, por densidad, los fluidos presentes en el yacimiento.
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) Identificación
de Contactos de Fluidos
Identificación de interfases de fluidos
Variación del nivel de agua
Identificación de petróleo inmóvil
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) Identificación
Barreras verticales
de Barreras de Flujo
Barreras horizontales
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) Identificación
de Estructuras Complejas
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Probador de Presión de Formación (RFT) Identificación
de Flujo Cruzado
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Registro de Gradiente Estático Presión versus Profundidad P (lpc ) 0
200
400
600
800
0 Gas 1000 2000 ) s e 3000 i p ( f o 4000 r P
5000 6000 7000
Líquido Lineal (Gas) Lineal (Líquido)
1000
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Sensores Permanentes
Inyector
Productor
Productorr Observador
Observador
InterfaceInterfaces de Monitoreo con Usuario
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Aplicaciones de los Sensores
Gerencia del pozo y su producción
Evaluación y Gerencia del yacimiento
Optimización del Levantamiento Artificial
Beneficios Obtenibles
Caracterización de Yacimientos
Operaciones de Producción
Control y Seguimiento
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Conclusiones
Un análisis de interpretación confiable, requiere la integración de diferentes disciplinas
El
diseño de la prueba debe ser realizado en función del objetivo de la misma
Es
importante realizar una buena caracterización de fluidos, para obtener valores acertados de parámetros de yacimientos
El
uso de programas especializados de análisis de prueba de presión son indispensables y necesarios en la actualidad
Es
necesario adiestrar personal calificado para interpretar pruebas de presión.
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Tendencia de Presión del Yacimiento Información Disponible •Registros Estáticos •Pruebas de presión (Declinación, restauración, otras) •RFT
Depuración y análisis de consistencia de la información
Método de cálculo de la tendencia de presión. Pprom = f(t, Np) Consideraciones
Tendencia de la presión del campo por yacimientos
3500
3000
2500
2000 n ó i s e r P 1500
1000
500
0 1954
1960
1965
1971
1976
1982
Tiempo
1987
1993
1998
2004
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Historia de Presión (Yacimiento) 3000
2500
2000
) a c p l ( n ó i s e r P
1500
1000
500
0 12/55
11/60
11/65
11/70
11/75
11/80
11/85
11/90
11/95
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Tendencia Alta
PRESIONES BACHA-18 UNIDAD U7 (Alta) 3000
UNIDAD: U7 (No-commingled)
2500
2000
PRESIONES BACHA-18 Presión del Yacimiento UNIDAD U7
1500
3000 1000
2500
500 1955
1961
1966
1972
1977
1983
1988
1994
2000
1500
PRESIONES BACHA-18 UNIDAD U7 (Baja)
1000
3000
500 12/1955
08/1969
04/1983
12/1996 2500
2000 BA1355
1500
Tendencia Baja
BA_730
1000
BA1295
BA1155
500 1955
1961
1966
1972
1977
1983
1988
1994
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
UNIDAD: U7 (No-commingled) Tendencia Alta:
Baja Presión
Unidad: U7
• Próxima al acuífero/Inyección • Siempre > 2000 Lpc Tendencia Baja: • Alejada del acuífero. • Siempre < 1000 lpc • POZO1355 muestra tendencia media --> posible zona de transición Alta Presión
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Gráficos Tipo de Comportamiento de Presión
Falla o borde
Estratificación o Fractura
Mobilidad de Fluidos
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Gráficos Tipo de Comportamiento de Presión
Limite de yacimiento
Interferencia
Segregación de fases en la tubería
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Gráficos Tipo de Comportamiento de Presión
Caso Ideal
Pozo Dañado o Estimulado
Fractura Hidráulica
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
PRUEBA DE INTERFERENCIA - UBICACIÓN DE LOS POZOS 4 5 0 0
O C I A L L A F
PA1231
OBSERVADOR PA1824
PA1146
PERTURBADOR PA857 PA1834
3 0 0 0
4 7 0 0
3 5 0 0
4 0 0 0
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
SECCION ESTRUCTURAL Seccion Estructural
NO
PA1824
SE
PA857
Basup-57
Basup-53
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
DISEÑO DE LA PRUEBA OBJETIVO : Determinar el grado de comunicación a través de la falla
DATOS BÁSICOS
360 HRS
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos” PROGRAMA DE PRUEBA DE INTERFERENCIA
DIA
HORA
13/11
POZO
DURACION
PA 1824
1 DIA
14/11 9:00 AM PA 1824
OBSERVACIONES Presión de Fondo fluyente. Cierre del pozo. Inicio de restauración
15/11 9:00 AM PA 857
1 DIA
Cierre del pozo (Primer Pulso)
16/11 9:00 AM
PA 857
1 DIA
Se abrió el pozo (Segundo Pulso)
17/11 9:00 AM
PA 857
1 DIA
Se cerró del pozo (Tercer Pulso)
18/11 9:00 AM
PA 857
1 DIA
Se abrió el pozo (Cuarto Pulso)
29/11 9:00 AM PA 1824
15 DIAS
Sacó sensores. Abrió pozo
29-30/11 ANÁLISIS DE LA DATA
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
RESULTADOS DE LA PRUEBA DE INTERFERENCIA PRUEBA DE RESTAURACIÓN PERIODO DE CIERRE Temperatura Temperatura
Presión
Presión
Tiempo de Pr ueba (hrs)
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Análisis de un Registro de Producción Antes del Tratamiento
Se
Después del Tratamiento
realizó B-Up, indicó Daño de Formación (>100)
Realizó
Registro PLT, indicando Aporte parcial,
Baja Pwf Aplicó
Tratamiento con Surfactante
Se
realizó 2do. B-Up, indicó reducción del Daño (-3)
Realizó
Registro PLT, indicó Mayor Pwf
Aporte
Total
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Gracias por su atención…..
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Descripción de Yacimientos Consiste en la Integración de los Resultados del Análisis de Pruebas de Presión con la Interpretación del Modelo Estático, para corroborar: Interfases Estratigráficas Presencia de Fallas Identificación de Barreras de Permeabilidad (heterogeneidades mayores) Frentes de Fluidos
Esta descripción se realiza con Pruebas de Interferencia, Estáticas, Restauración y Declinación de Presión
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Evaluación de Yacimientos Se obtiene la Capacidad de Aporte, Propiedades y Dimensiones del Yacimiento, permitiendo conocer si la productividad esta gobernada por efectos en la vecindad del pozo (Almacenamiento, Daño). Se puede determinar: La capacidad del yacimiento (k*h) Su presión inicial (Pi) Límites en el yacimiento Daño o Skin (S)
Esta Descripción se realiza Restauración de Presión
con
Pruebas
de
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Monitoreo Monito reo y Control de Yacimie acimientos ntos Seguimiento al Comportamiento General del Campo y Producción del Pozo, permitiendo el Ajuste en los Planes de Explotación del Yacimiento Permite determinar: Candidatos a Trabajos de Rehabilitación Rehabilitación y Estimulaciones Agotamiento del Yacimiento Monitoreo de Frentes de Fluidos (P (Proyectos royectos de Inyección)
Esta descripción se realiza con Pruebas de Interferencia, Fall-Off, Restauración, Estática, Declinación de Presión y RFT
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Problemas Fuga en los sensores
“Gestión de Estudios Integrados de Yacimientos”
Problemas en la Adquisición de data
Falla de los sensores durante la evaluación del pozo. Calibración. Estabilidad
térmica.