Efectos de La Migración de Fluidos

EJERCICIO.

1. Expl Explic icac ació ión n de dell ef efec ecto to de mi migr grac ació ión n de flflui uido doss y de de dens nsid idad ad di dife fere renc ncia ial,l, am ambo boss mecanismos generadores de presiones anormales. 1.1 EFECTOS DE LA MIGRACIÓN DE FLUIDOS

El efecto consiste en la migración de fluidos que se encuentran a alta presión hacia una estructura más somera, lo cual genera sobre presiones en dicha estructura por dicha entrada. Es característico que esta se puede dar como resultado del transporte de fluido a través de fallas o a través de un sello en una red de microfracturas. Esta migración puede ser causada de forma natural o antrópica ocasionadas por el hombre!, entre las causas de migraciones naturales, se tiene por e"emplo el hidrofracturamiento y aperturas de #onas de falla que act$an como trayectorias preferenciales en la migración de estos fluidos. %ales mecanismos solo pueden dar cuenta de grandes vol$menes de fluidos transferidos a profundidades someras a partir de fuentes muy profundas, en un muy corto periodo del tiempo geológico &igura 1a!. En cuanto a la migración debido a causas artificiales, las principales causas son una mala cementación de tal forma que el fluido asciende por el revestimiento hasta una #ona más somera &igura 1b!, y el abandono de po#os de forma indebida donde toman este medio para ascender y causar la presión anormal &igura 1c!. '1( )i el mov movimi imient ento o del flu fluido ido es det deteni enido do,, se re requi quiere ere de un tie tiempo mpo con consid sidera erable ble par para a descar des cargar gar la pre presió sión n a un una a pre presió sión n no norma rmal.l. En est estos os cas casos os en mu mucha chass for formac macion iones es someras con estas características han ocurrido reventones, esta situación es muy com$n en yacimientos antiguos *+-+/0E et al., 11!.

&igura 1a

&igura 1b

&igura 1c

&igura 1. 2ausas de generación de presión anormal por el efecto de migración de fluidos.

1.2 EFECTOS DE DENSIDAD DIFERENCIAL

2uando el fluido presente en cualquier estructura no hori#ontal tiene una densidad significativamente menor que la densidad normal de poro para el área se pueden encontrar  presiones anormales en la parte superior del bu#amiento de la estructura. Esta situación se presenta usualmente cuando se perforan yacimientos de gas con bu#amiento considerable. El valor de las presiones anormales y sus gradientes pueden calcularse fácilmente usando las ecuaciones de presión hidrostática. )e debe tener en cuenta que se requiere una densidad de lodo mayor para perforar una #ona de gas cerca del tope de la estructura que la requerida para perforar la #ona cerca del contacto gas3agua. En el siguiente e"emplo se puede ver claramente el fenómeno4 E"emplo 14 2onsideremos la arena de gas en la figura 1. )i la porción de arena llena de agua es de presión normal y el contacto gas3agua ocurre a 5666ft, 72uál será la densidad de lodo requerida para perforar con seguridad, a través del tope de la arena a una profundidad de 8666ft9 :sumir que el gas tiene un gradiente de presión de 6.68; lpc3ft.

&igura ;. E"emplo de sobrepresión por el efecto de densidad diferencial

)olución. El gradiente de presión normal considerado es de 6.8<5lpc3ft, luego la presión de la arena en el punto de contacto gas3agua será4 6.8<5lpc3ft = 5666 ft > ;?;5 lpc @a presión en la #ona estática de gas a 8666 ft es4 ;.?;5lpc A 6.68;lpc3ft = 5666B8666!ft > ;;C? lpc Esto corresponde a un gradiente de ;.;C?38666 > 6.5D1 lpc3ft @a densidad del lodo necesaria para balancear esta presión será4

6.5D1lpc3ft 3 6.65; > 11 lbm3gal @a densidad del lodo para perforar será esta $ltima más el margen de via"es o de seguridad  6.? lbm3gal!4 Fensidad del lodo final > 11.? lbm3gal @o anterior muestra que se requiere una densidad de lodo más grande en la parte más somera que a una profundidad más grande donde se encuentra el contacto gasBagua. Esto explica el efecto de densidad diferencial.

REFERENCIAS

'1( Gael :ndrea *ueno 2ru# A Gavier +sHaldo Iendo#a EstupiJan, Iodelado de causas geólogicas generadoras de sobrepresión. :plicación para la formación en el campo de piedemonte llanero colombiano, @a niversidad Kndustrial de )antander, ;66C. 'En línea( http433repositorio.uis.edu.co3"spui3bitstream31;?85