FACTORES QUE CAUSAN LA BAJA PRODUCTIVIDAD Las causas de una baja productividad en un pozo pueden variar desde un problema fundamental del yacimiento hasta la restricción del flujo en la zona cercana al pozo, o en el pozo mismo. Las causas potenciales incluyen: 1. Baja permeabilidad natural del yacimiento 2. Baja permeabilidad relativa a la fase hidrocarburos 3. Baja presión del yacimiento 4. Agotamiento de reservas en el yacimiento 5. Area de drenaje reducida: Poco espaciamiento entre pozos productores puede ocasionar competencia entre los mismos por el área de drenaje. 6. Daño a la formación 7. Perforaciones de poca penetración o tapadas: En pozos verticales al ser el flujo radial, las líneas de flujo se reducen en la vecindad del pozo y por ende en las perforaciones, al encontrarse tapadas o ser de poca penetración, crearan una caida adicIonal de presión en la cara de la formación disminuyendo el flujo de fluidos desde el yacimiento hacia el pozo. 8. Alta viscosidad del crudo 9. Restricciones debido al diseño de completamiento del pozo o diseño de tuberías : 10. Deficiencias en el levantamien levantamiento to artificial 11. Cuellos de botella en superficie: Una restricción en superficie (lineas de flujo, separador, etc.) ocasionará una contrapresión en el fondo del pozo, restringiendo el flujo de fluidos. Esto puede verificarse mediante la realización de un análisis nodal al sistema integrado yacimiento pozo superficie. Es importante distinguir entre baja tasa de producción y bajo índice de productividad. La baja tasa de producción en un pozo puede ser causa de defectos en el sistema levantamiento o en el diseño de tuberías, mientras que el índice de productividad en un pozo debe ser analizado comparándolo con pozos vecinos completados en el mismo yacimiento, o con el mismo pozo, cuando inició su vida productiva. Para analizar el índice de productividad hay que medirlo, y si se halla anormalmente bajo, se debe distinguir entre una baja capacidad de flujo del yacimiento y restricciones al flujo en las cercanías del pozo. Para esto, hay que realizar pruebas de restauración de presión a fin de obtener la presión del yacimiento, la presión fluyente del fondo del pozo, la capacidad de flujo kh , y el factor f actor de daño. Esto no siempre es posible, debido al costo ocasionado por el tiempo de cierre de un pozo productivo y el costo de la prueba en sí, por lo que muchas veces se suelen utilizar datos estimados de pozos vecinos para la presión del yacimiento. El índice de productividad se define como el volumen de fluido producido, por unidad de caida de presión entre el yacimiento y el pozo como se indica: J = q / (Pe – Pwf) Donde: q = Tasa de producció producción, n, bls/día
Pe = Presión del yacimiento, lpc Pwf = Presión de fondo fluyente Para estado pseudo estabilizado, en flujo radial, la tasa de producción viene dada por la Ecuación de Darcy: q = 0,0070 kh (Pe-Pwf) / ( uBo (ln re/rw + S)) En esta ecuación pueden verse los factores que influyen en la baja productividad del pozo. Donde: re = radio de drenaje del pozo, pies rw= radio del pozo, pies u = viscosidad del petroleo, cp Bo = factor f actor volumetrico del petroleo S = factor de daño K = permeabilidad efectiva, mD h= espesor de la zona, pies La existencia de una zona de permeabilidad dañada alrededor del pozo causa una caida adicional de presión, reduciendo el valor de Pwf, incrementando entonces la diferencia Pe – Pwf, haciendo entonces que el índice de productividad disminuya. Un análisis de comportamiento de producción de un pozo es entonces un estudio de investigación debido a las relaciones entre tasa de producción y presión: 1. Estado de producción estable 2. Cambios de graduales debido a la depletación del yacimiento 3. Comportamiento transitorio seguido a cambios repentinos en las condiciones de flujo. Para pozos productores con presiones de yacimiento por debajo de la presión de burbujeo, suele utilizarse la ecuación de vogel para la contrucción de la curva de afluencia o IPR, util para definir la relación entre la tasa de hidrocarburo en superficie q y la presión de fondo fluyente. Cuando la presión en el yacimiento se encuentra por encima de la presión de burbujeo la curva IPR es constante y corresponde a una línea recta. SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL: Para evaluar el cómo se encuentra el sistema integrado de pozo y superficie puede realizarse un análisis nodal a fin de detectar áreas criticas en el proceso. En la figura que se muestra a continuación puede observarse cómo la productividad del pozo puede ser mejorada simplemente si se mejora el sistema de levantamie levantamiento nto artificial, al bajar la presión de fondo fluyente se incrementa la tasa de producción de 40 Bls a 60 Bls. De igual manera si se elimina el daño o restricción al flujo en el yacimiento, obtenemos el comportamiento potencial potencial que el mismo pozo podría tener.
De igual forma, la selección inadecuada del sistema de levantamiento puede influir negativamente en la productividad de un pozo. Por ejemplo para la producción de crudos pesados se ha encontrado más eficiente sistemas de levantamiento BCP, BES o Bombeo Mecánico que mediante levantamiento artificial con gas. DISEÑO DEL POZO: Si comparamos pozos verticales con pozos horizontales, encontramos que para un índice de anisotropía 1, el índice de productividad de un pozo horizontal puede ser casi 5 veces mayor que el de un pozo vertical no dañado completado en la misma arena de espesor h. Esto es de esperarse debido a la mayor sección atravesada, pero muchas veces esto no ocurre, bien sea porque la relación de permeabilidad horizontal es muy baja o porque los pozos han sido dañados durante la perforación. El tamaño de la tubería de producción afectará de igual manera a la productividad del mismo, un tamaño inferior al requerido ocasionará una contrapresión adional en la cara de la formación. Un sobre diseño de las mismas puede ocasionar el denominado resbalamiento del flujo influyendo negativamente negativamente en la productividad.
DAÑO A LA FORMACIÓN Es la restricción al flujo de fluidos en el medio poroso, causado por la reducción de la permeabilidad en la vecindad del pozo, por la roducción o por la introducción de fluidos durante las operaciones de perforación, terminación y/o rehabilitació rehabilitación n del pozo. Influye negativamente en la productividad del pozo Ocasiona una caída de presión adicional en el flujo de fluidos hacia el pozo.
El término del daño puede deberse a diferentes causas, no todas ellas susceptibles a cambio mediante una estimulació estimulación: n: BAJA PERMEABILIDAD DEL YACIMIENTO: Una baja permeabilidad natural en el yacimiento influye significativamente con la productividad de un pozo, puede mejorarse en formaciones de areniscas si se realiza una estimulación o fracturamiento. En f ormacion ormaciones es de dolimiticas o calizas pueden realizarse estimulaciones ácidas para incrementar la permeabilidad original. BAJA PRESIÖN DEL YACIMIENTO: Si la causa de la baja productividad es debido a la baja presión del yacimiento, puede evaluarse un cambio en el sistema de levantamiento o una estimulación que permitan bajar un poco más la presión de fondo fluyente y por ende incrementar el DrawDown en la expresión Pe- Pwf. ALTA VISCOSIDAD DEL DEL CRUDO:
Disminuye la relación de movilidad del mismo y por ende disminuye su capacidad productiva, en yacimientos de crudos pesados usualmente se ve disminuida la productividad debido a la alta viscosidad del crudo, debiendo recurrir a inyeccion alterna o continua de vapor en muchos casos para mejorar la movilidad del crudo. En otros casos se propone utilizar equipos como calentadores electromagnéticos de fondo, empleo de productos químicos reductores de vicosidad, etc.
