Méndez Torres Torres César Cé sar Israel
Que son las geopr geopresiones? esiones? •
Geos=tierra
Son las presiones que nos vamos a encontrar durante la perforación de los pozos, las cuales tienen su origen durante y después de la depositación de los sedimentos que dan origen a la lass formaciones.
Clasificación •
Normales
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Subnormales
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Anormales
Que problemas nos puede generar una deficiente predicción de las geopresiones de las formaciones a perforar?
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-Problemas de flujo y descontrol -Pegaduras por presión diferencial -Pérdidas de circulación - Colapsos de tuberías de revestimiento y derrumbes de formación
Presión Hidrostática
80,000 ppm de NaCl = 1.07 g/cc
Presión de poro •
Es la presión de los fluidos contenidos dentro de los espacios porosos de una roca PPn=(ρ*P)/10
ORIGEN DE LAS PRESIONES ANORMALES Nivel piezométrico
Cuando dos soluciones de diferente concentración salina separadas por una membrana semi-impermeable se genera
Características del sistema roca-fluido Sedimentación y ambiente de depósito Fenómeno de diagénesis
Actividad tectónica Efectos termodinámicos
una presión (osmótica) en la solución de mayor salinidad .
Densidad Equivalente de Circulación •
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La densidad equivalente nos ayuda a saber cual es la presión que está sufriendo la formación a una profundidad determinada. Cuando un sistema tiene condiciones dinámicas como la circulación del fluido de control, el movimiento de la sarta de perforación ó una combinación de ambos, los cálculos se complican y ya no podemos aplicar directamente el concepto de presión
Calculo de la DEC •
VELOCIDAD ANULAR
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PRESION HIDROSTATICA
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CAIDAS DE PRESION
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DEC
Ejercicio DEC Profundidad
2458 metros
Densidad de lodo
1.73 gr/cc
Diámetro del agujero
6.125 in
Diámetro de la T.P.
4 in
Punto cedente
12 lb/100ft2
Viscosidad plástica
40 centiposes
Gasto
235 gal/min
Presión de bombeo
208 kg/cm2
El punto de cedencia (YP) es la “resistencia al flujo” causada más por fuerzas electroquímicas que por fricción mecánica, es decir, el punto de cedencia es una medida de estas fuerzas de atracción bajo condiciones de flujo. Viscosidad Plástica (PV) La viscosidad plástica (PV) se define como “la resistencia al flujo” debido a fricciones mecánicas
Presión de fractura •
Es la fuerza por unidad de área requerida para vencer la presión de formación y la resistencia de la roca. Cuando
la
columna
hidrostática
excede la resistencia que le presenta la suma de la PP y el mínimo esfuerzo matricial se inicia una fractura que parte de la matriz de la roca y se propaga en dirección perpendicular al mínimo esfuerzo matricial
Presión de Sobrecarga •
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Es la originada por el peso de las rocas sobreyacientes al punto de interés y se calcula a partir de la densidad combinada de la matriz rocosa y de los fluidos en los espacios porosos. S=Peso matriz rocosa+Peso fluido
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La presión de sobrecarga se incrementa a medida que los sedimentos se acumulan El incremento de la sobrecarga compacta los sedimentos resultando en una reducción de la porosidad El proceso de compactación ocurre a medida que el agua de formación es expulsada del espacio poroso
esfuerzo efectivo o de matriz •
Es el esfuerzo generado por el contacto grano a grano de la matriz de roca, el cual está en función de la sobrecarga a la profundidad de interés
Todos los métodos de predicción de presión de sobrecarga, poro y fractura están basados en el principio de Terzaghi
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resorte simula la comunicación entre las partículas piezómetros son utilizados para registrar la presión del fluido
Conceptos generales Porosidad (ɸ)*%+
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Permeabilidad (K)[mD] Saturación de agua (Sw)[%] Resistividad [Ohm-m]
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Conductividad [milihoms-m]
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Porosidad, se define Permeabilidad, eseslala Resistividad eléctrica, Saturación de agua, la como la fracción del capacidad medio, capacidad Conductividad, de de unaun substancia Es el fracción del espacio vacio volumen total de la para reciproco impedir deellapaso resistividad deroca una para permitir el flujo de que esta lleno de agua que se encuentra lleno corriente eléctrica fluidos a través de si por un fluido
0
50
100
150
0 100 200 300 400 500 600
Tiempo de transito ft/μs (pie/microseg)
700 800 900 1000
70 y 130 μs/ft en lutitas
1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200
LTDT
0.1
1 0 100 200 300 400 500 600 700 800
Porosidad
900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300
porosidad LTP
1
10
0 100 200 300 400 500 600 700 800
Densidad
900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200
densidad LTD
1
10
100 200 300 400 500 600 700
Resistividad 1 a 20 Ω·m.
800 900 1000 1100 1200
resistividad
1300
LTR
1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200
GR , calizas,
Método de Eton Presión de formacion Encontró que existe relación existente entre la presión y la resistividad de las formaciones (o del tiempo de tránsito), además de la sobrecarga y esfuerzos matriciales. p = f ((Rn/Ro) ó (Dtn/Dto), S, smat.) Obtuvo una relación empírica, ajustando datos de campo de resistividades y presiones de formación (en el área de Louisiana, EUA). Para aplicar esta correlación a otras áreas debe hacerse un ajuste en el exponente a con datos de campo.
PROCESO DE CALCULO: 1.Determinar el gradiente de sobrecarga (del registro de densidad) 2. Estimar el grad. normal de pres,. de formación (datos del área) 3. Ajustar una tendencia normal ( resist., conduc. ó Dt) 4. De la tendencia normal, leer el valor normal corresp. al observado 5. Obtener los cocientes Ro/Rn 6. Evaluar el exponente a con valores conocidos 7. Calcular la presión de formación a la prof. de interés (ec. Eatón)
Presión de Fractura Toma en cuenta las propiedades elásticas de la roca, por medio de la relación de Poisson n, relacionando a los esfuerzos verticales y horizontales como:
( /1-n) sv
sh = n
Y su correlación es:
F p = pform + (n/1-n) ( S - pform)
EVALUACIÓN DE LA PRESIÓN DE FRACTURA CORRELACION: HUBBERT & WILLIS En afallamientos normales el esfuerzo horizontal varía entre 1/3 a 1/2 del esfuerzo vertical sh =
(1/3 a 1/2) sv
o sea que Cte= (1/3 a 1/2) Por lo que la correlación es:
F p = pform + (1/3 a 1/2)(S- pform)
FSPP=0.055gr/cc FSPF=0.06 gr/cc
Conociendo las presiones de formación y fractura podemos: Programa de densidad del lodo Prof. para Asentar las T.R. Seleccionar los preventores Diseñar Tuberías etc...
