CARACTERIZACIÓN ESTÁTICA DE YACIMIENTOS Clave: 1661
Semestre: 6°
Créditos: 9
PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERÍA PETROLERA
ANTECEDENTES DE LA ASIGNATURA CARACTERIZACIÓN CARACTERIZACIÓN ESTÁTICA DE YACIMIENTOS Álgebra Lineal
Cálculo Integral
Estática
Introducción a la Economía
Geología General
Ecuaciones diferenciales
Cálculo Vectorial
Cinemática y Dinámica
Química para Ingenieros
Geología de Yacimientos de Fluidos
Electricidad y Magnetismo
Termodiná mica
Probabilidad y Estadística
Análisis Numérico
Procesos de Bombeo y Compresión de Hidrocarburos
Introducción al Análisis Económico Empresarial
Planeación y Administración de Proyectos de Ciencias de la Tierra
Programación Avanzada
Flujo Multifásico en Tuberías
Productividad de Pozos
Evaluación de
Simulación
Dibujo
Mecánica de Fluidos
Ingeniería de
Literatura
CARACTERIZACIÓN ESTÁTICA DE YACIMIENTOS TEMARIO Nombre 1. Introducción
Horas 2
2. Caracterización estática de yacimientos con datos de laboratorio
18
3. Caracterización Caracteri zación geológica de yacimientos
18
4. Caracterización petrofísica de yacimientos
18
5. Caracterización estática integrada de yacimientos
16
Caracterización de Yacimientos Petroleros Objetivo: Determinar características y propiedades de los yacimientos petroleros importantes y fundamentales para su explotación óptima. Principales disciplinas de ingeniería que intervienen en la caracterización de yacimientos: Petrolera Geología Geofísica Química • • • •
Caracterización Estática Objetivo: Determinar cualitativa y cuantitavamente, características y propiedades geológicas y petrofísicas de los sistemas roca y rocafluidos, así como de las propiedades físicas, químicas y termodinámicas del sistema fluidos, y definir su distribución en el yacimiento petrolero.
Caracterización Dinámica Objetivo: Determinar y evaluar los aspectos que controlan el movimiento de los fluidos dentro del yacimiento petrolero, de acuerdo a la
Etapas de Exploración y Explotación de un Yacimiento Petrolero
3. Producción
1. Exploración
2. Desarrollo
- Primaria
- Post primaria
Principales actividades generadoras generadoras de datos y fuentes de información para la caracterización de yacimientos
1. EXPLORACIÓN 1.1 Trabajos geológicos - Superficiales - Subsuperficiales 1.2 Levantamientos Levantamientos sísmicos regionales 1.3 Perforación del pozo exploratorio - Historia de la perforación - Muestreo de roca - Registros geofísicos del pozo - Pruebas de formación 1.4 Terminación del pozo descubridor - Historia de la terminación - Pruebas de producción
Principales actividades generadoras generadoras de datos y fuentes de información para la caracterización de yacimientos
2. DESARROLLO
2.1 Perforación y terminación de pozos - Historias de perforación y terminación - Muestreos de roca - Registros geofísicos de pozos - Pruebas de formación - Estimulaciones - Pruebas de variación de presión 2.2 Levantamientos Levantamientos sísmicos locales (detallados)
Principales actividades generadoras generadoras de datos y fuentes de información para la caracterización de yacimientos 3. PRODUCCIÓN
3.1 Primaria - Registros de producción - Pruebas de variación de presión - Reparación de pozos - Historias presión-producción por pozo y por yacimiento - Estudios de yacimientos (simulación, comportamiento, comportamiento, etc) 3.2 Post primaria - Acondicionamiento de pozos - Pruebas piloto - Historias presión-producción por pozo y por yacimiento
Fuentes de información más comunes para caracterizar yacimientos petroleros •
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Estudios geológicos regionales y locales Levantamientos Levantamientos sísmicos regionales Historias de perforación, terminación y reparación de pozos Muestras de roca y de fluidos (hidrocarburos y agua) Registros Registros geofísicos de pozos Levantamientos Levantamientos sísmicos locales lo cales (detallados) Pruebas de formación, de producción y de variación de presión en pozos pozos Pruebas piloto Historias presión-producción por pozo y por yacimiento Estudios diversos de yacimientos
Clasificación de las caracterizaciones a) Sistema
b) Modelo
- Roca
- Estática
- Fluidos
- Dinámica
- Roca - fluidos
d) Tipo
e) Grado
- Interna
- Cualitativa
- Externa
- Cuantitativa
g) Forma - Directa
c) Nivel - Parcial - Completa
f) Aspecto - Geología - Geofísica - Petrolera (petrofísica) h) Escala - Microscópica - Mesoscópica
Caracterización Microscópica
Recorte
Lámina delgada
Caracterización Mesoscópica
Recortes
Láminas delgadas
Núcleos pequeños
Núcleo grande
Caracterización Macroscópica
Núcleos pequeños Recortes Láminas delgadas Núcleo grande
Prueba de
Caracterización Megascópica
Configuración de parámetro parámetro geológico, geofísico o petrofísico
Escalas de Caracterización
3
1. Microscópica
2 1
4
2. Mesoscópica
Caracterización Microscópica Recorte y lámina delgada de caliza Caracterizaciones Sistema
Roca
Aspecto
Geológico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Directa
Tipo
Interna
Caracterización Microscópica
Caracterizaciones Sistema
Roca
Aspecto
Geológico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Directa
Caracterización Microscópica
Caracterizaciones Sistema
Roca-Fluidos
Aspecto
Petrofísico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Directa
Tipo
Interna
Grado
Cualitativo
Caracterización Mesoscópica Núcleos grandes Caracterizaciones Sistema
Roca
Aspecto
Geológico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Directa
Tipo
Interno
Grado
Cualitativo
20 m
Caracterización Mesoscópica
Caracterizaciones Sistema
Roca
Aspecto
Geológico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Directa
Tipo
Interno
Grado
Cualitativo
Caracterización Mesoscópica Resultados de la interpretación interpretación de registros registros geofísicos de pozo Caracterizaciones Sistema
Roca, RocaFluido
Aspecto
Geológico, Petrofísico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Indirectas
Tipo
Interno, Externo
Caracterización Macroscópica Correlación geológica de sedimentos 2 a 3 km
Caracterizaciones Sistema
Roca
Aspecto
Geológico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Indirecta
Tipo
Externo
Caracterización Macroscópica Sección Sísmica 2 a 3 km
Caracterizaciones Sistema
Roca
Aspecto
Geofísico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Indirecta
Tipo
Externo
Caracterización Macroscópica
Ejemplo de Caracterización Megascópica
Caracterizaciones Sistema
Roca
Aspecto
Geofísico
Modelo
Estático
Nivel
Parcial
Forma
Indirecta
Tipo
Externo
Ejemplo de Caracterización Megascópica
d a d i l i b a e m r e P Granos grandes y muy grandes
Granos grandes y medianos Granos finos Sedimentos limosos Sedimentos arcillosos
Caracterización de Fluidos Aceite
Caracterización de Fluidos Agua
CARACTERIZACIÓN GEOLÓGICA
Caracterización Geológica de un Yacimiento Estudios Sedimentológicos, Estrátigr Sedimentológicos, Estrátigraficos, aficos, Estructurales.
Información Básica
-Datos sísmicos - Muestras de roca - Registros geofísicos de pozos
Características Externas del Características Sedimento
Características Internas del Sedimento
- Tamaño y geometría - Características estructurales Relieve estructural Afallamientos Afallamient os - Variación Variación de Espesores
-Estratigrafía - Variación del tamaño y forma de granos - Cambios de facies - Fracturamientos - Cavernas
AMBIENTES SEDIMENTARIOS
Ambiente Sedimentario Es la parte de la superficie terrestre que es física, química y biológicamente diferente a las áreas adyacentes. (Selley, 1970). Es el lugar de la superficie terrestre en el que se realiza un proceso sedimentario que puede individualizarse de las zonas limítrofes por características físicas, químicas y biológicas que van también a determinar las propiedades del (Riby, 1972). 1972). sedimento. (Riby,
Ambientes Sedimentarios Continentales De tr transición ansición Marinos
Medio s e l a t n e n i t n o C
GRABAU (1930)
TWENHOFEL (1939)
DUMBAR & RODGERS (1957)
SELLEY (1970)
CROSBY (1972)
BLATT et al. (1972)
DESÉRTICOS Eluviones, Coluviones, Eólicos
TERRESTRES Glacial, desértico
SUBAÉREOS Endorreicos, amplios FLUVIALES Pie de monte, abanicos fluviales, llanuras de inundación, fluviales intermedios. GLACIALES LACUSTRES
EÓLICOS
GRAVITACIONAL
FLUVIALES Anastomosados Meandriformes
EÓLICO FLUVIAL
LACUSTRES
GLACIAL
PALUSTRE
TERRÍGENO Eólico Abanico aluvial Llanura de inundación Anastomosada Meandriforme Glacial Lacustre Palustre
DELTAS BAHÍAS MARISMAS BARRERAS LLANURA COSTERA ACANTILADO ARRECIFALES
ESTUARIOS BAHÍAS Y LAGOON MARISMAS PLAYAS E ISLAS BARRERA INTERMAREAL SUPRAMAREAL GLACIAL MARINO
SUBACUÁTICOS Abanicos aluviales, fluviales y torrenciales, llanuras de inundación, glaciales, lacustres, palustres, deltas.
n ó i c i s n a r T LITORALES INTERMAREALES Estuarios “Lagoon” Mares epicontinentales Litoral oceánico
s
ACUOSOS FLUVIALES Pie de monte, aluvial, lacustre, palustre, hipogeo.
LACUSTRE
DELTAS ESTUARIOS LAGOON LITORAL
MAREALES Lagoon Superficiales mareales COSTEROS Playas Acantilados Arrecifales
DELTAS LINEARES Clásticos Mixtos Carbonatados
NERÍTICOS
NERÍTICOS
ARRECIFALES
BATIALES
BATIALES
PLATAFORMA
ABISALES
ABISALES
TURBIDITAS
NERÍTICOS Arrecifales, litorales, evaporítico, plataforma. BATIALES Carbonatado, terrígeno, euxínico.
BATIALES ABISALES
CANALES Y “LEVEES”
NERÍTICOS Arrecifes, bancos, evaporítico, plataforma gradada, plataforma carbonatada, cuenca ABISAL-BATIAL Talud y cañón, abanicos submarinos. CUENCAS OCEÁNICAS
Ambientes Sedimentarios Importantes para la Ingeniería Petrolera A. Con Continentales - Fluviales B. Transicionales - Deltaicos - Costeros C. Marinos C1. Marino Somero -Arrecifes C2.Marino Profundo
A, B, C2 C1
Sedimentos Terrígenos errígeno s Sedimentos Carbonatados
Facies. Parte de una capa de roca sedimentaria que difiere lateralmente, en forma significativa, de otra parte de esa capa. Litofacies. Si las diferencias se Litofacies. relacionan al tipo de roca
Biofacies. Si las diferencias difer encias son de aspecto biológico
Como los cambios son laterales, se pueden preparar planos de facies. Los planos de litofacies indican la variación areal de los tipos de roca, por ejemplo, cambios de arena a lutita, que indican cambios de zonas
Material en solución
Dirección de flujo
Material en suspensión
Material en saltación
Material que rueda o se arrastra
Formas en las que los sedimentos son transportados por las corrientes de agua.
Ambientes Sedimentarios Continentales Continentale s
Transici Transición ón
Marinos
N.M.
Aumento tamaño de grano medio Disminución de Radiactividad
Transgresión Entrada de Sedimentos
Nivel del mar se eleva, avanza sobre el continente A
A Aumento tamaño de grano medio
NM4,T4 NM3,T3 NM2,T2
Para un tiempo
NM1,T1
Para Varios Tiempos A’
A’
Regresión B
Nivel del mar baja, el continente gana terreno al mar
Entrada de Sedimentos
Aumento tamaño de grano medio
Para varios tiempos
B NM1T1 NM2,T2 NM3 T3
TRANSGRESIÓN A
__ TG
SP RG
RAD
A’
REGRESIÓN SP RG
B
__ TG
RAD
B’
Sistemas de depositación de terrígenos
Región principalmente de erosión
Continente Ambiente fluvial Mar Ambiente deltaico
Línea de costa
Ambiente costero
Ambiente de mar profundo
AMBIENTE FLUVIAL
Corriente con meandros
Zona de erosión (lado cóncavo) Canal
Canal
Migración del canal
Sistema Sist ema Fluvial: Río con meandro
Modelo de Sistema Fluvial
Ambiente sedimentario fluvial de meandros
Planicie de inundación Canal activo
Point bar
Canal abandonado
Registros de litología y de resistividad
Relleno de valle (apilamiento de ambientes fluviales)
Planicie de inundación
Bordo
Ejemplos reales de perfiles SP y RG de apilamiento de sedimentos de ambiente fluvial
Ejemplo real de perfil SP de apilamiento de sedimentos de ambiente fluvial
Ejemplo de yacimiento en arenas de ambiente fluvial (arena Fall River en Wyoming, USA) Sección transversal SW-NE
Ejemplo de yacimiento en sedimentos de ambiente fluvial (Yacimiento Bush City al oeste de Kansas)
AMBIENTE DELTAICO
Tipos de delta
Fotografía de parte del delta del río Mississippi, USA
Desarrollo de una parte del delta del río Mississippi
Desarrollos pasados, presente y futuro del delta del río
Desarrollo de una barra de desembocadura o de distributario
Variación litológica y granulométrica en una barra de desembocadura
Patrones teóricos de registros de RG para los subambientes deltaicos Distributarios Activo
Barra de desembocadura
Abandonado Gradual Abrupto
Frente de Delta
Zonas interdistributarias
Point Bar
Prodelta
Zona Interdistributaria
Barra de desembocadura
Ejemplo de registros litológicos de sedimentos de ambiente deltaico
Apilamiento de planicies deltaicas
Ejemplo teórico de registro de radioactividad natural de un intervalo con espesor grande de un complejo deltaico
Ejemplo real de registros de una columna de sedimentos deltaicos
AMBIENTE COSTERO
Ejemplos de ambientes deltaico y costero
Ejemplo de ambiente costero (barra costera o isla de barrera)
Ejemplo teórico de ambiente costero (barras costeras) Planta
Corte
Ejemplo de isla de barrera (Isla de Galveston)
Planta
Corte
Detalles geológicos externos e internos de la Isla de Galveston.
Planta
Corte
Cortes transversales de la Isla de Galveston
Patrones de registros de litología de la Isla de Galveston
Ejemplo de yacimiento petrolero en una barra marina (mapa de isopacas)
Ejemplo de yacimiento petrolero en barra marina
AMBIENTE MARINO PROFUNDO CORRIENTES DE TURBIDEZ
Modelo de ambiente de aguas profundas
Modelos de abanicos de sedimentos de aguas profundas
Corriente de turbidez
Depositación de los sedimentos de una corriente de turbidez
Secuencia vertical idealizada de sedimentos de una turbidita, según Bouma.
Afloramientos de rocas turbidíticas
Ejemplo de sedimentos turbidíticos (Cuenca de Chicontepec)
Cuenca de Chicontepec
Registros tipo de un pozo del Paleocanal de Chicontepec
Sección transversal estratigráfica de sedimentos de Chicontepec
Secciones transversales estratigráficas de sedimentos de Chicontepec
