Pruebas De Presión E Interpretación En Pozos Horizontales Oscar Bravo (1) Luis Carrillo (2) Ing. Bolívar Miranda (3) Facultad de Ingeniería en Ciencias de la Tierra Escuela u!erior "olit#cnica del Litoral Ca$!us %ustavo %alindo& '$ 3. vía "eri$etral *!artado +,1,-3. %ua/a0uil,Ecuador oscar!r14ot$ail.co$ (1) truc4o154ot$ail.co$ (2) olivar$a14ot$ail.co$ (3) Resumen El presente artículo revisaremos revisaremos los métodos analíticos para el análisis e interpretación de pruebas de presión en pozos horizontales, con la finalidad de estimar los parámetros petrofísicos, el estado del pozo-yacimiento; presiones; potencial del pozo y modelos de flujo del reservorio y de límites. e hace un énfasis especial en los re!ímenes de flujo "ue se presentan en este tipo de pozos y las diferencias con pruebas de presiones en pozos verticales. #l final realizamos el análisis y la interpretación interpretación de un pozo horizontal del $riente ecuatoriano, con la finalidad de estimar los parámetros petrofísicos, modelos de reservorio y limite, presiones iníciales de reservorio y el índice de productividad. %a interpretación se realizó con la ayuda del pro!rama &#'()E* &#'()E* de E& +Edimbur! &etroleum ervices. Palabras Claves: &arámetros Claves: &arámetros petrofísicos, *odelos *odelos de flujo del reservorio y limites, e!ímenes e!ímenes de flujo
Abstract )his paper revies analytical methods for the analysis and interpretation of ell testin! in horizontal ells, in order to estimate the petrophysical parameters, s/in factor, reservoir pressure and reservoir and boundary models. 0t1s mainly discussed the flo re!imes hich are present in horizontal ells and the difference beteen vertical en horizontal ell testin!. 2e1ll ma/e the analysis and interpretation of a horizontal ell from the Ecuadorian #mazon e!ion, in order to estimate petrophysical parameters, s/in factor, reservoir reservoir pressure, the productivity and reservoir reservoir and boundary boundary models. models. 2e have used the pro!ram3 pro!ram3 &#'()E* &#'()E* from E& +Edimbur! &etroleum ervices Keyword s3 &etrophysical parameters, eservoir and boundary models, 4lo re!imes.
! Introducción El uso de !rueas de !resi6n !ara deter$inar los !ar7$etros del reservorio / la !roductividad en !o8os 4ori8ontales 4a llegado a ser $u/ co$9n !or el surgi$iento de la !er:oraci6n 4ori8ontal. Inicial$ente las !rueas de !resi6n en !o8os 4ori8ontales eran anali8adas con las t#cnicas convencionales dise;adas !ara !o8os verticales.
o 4an sido identi:icados& / si$!les ecuaciones / criterios !ara cada r#gi$en de :lu>o 4an sido !resentados. Los regí$enes de :lu>os son a4ora utili8ados :recuente$ente !ara esti$ar la !er$eailidad 4ori8ontal / la !er$eailidad vertical del reservorio& el :actor de !iel / la !resi6n del reservorio. * !esar 0ue las 4erra$ientas e?istentes / las t#cnicas de inter!retaci6n !ueden ser su:icientes !ara siste$as si$!les& la innovaci6n / el desarrollo de la !resente tecnología es aun esencial !ara las !rueas de !resi6n de !o8os 4ori8ontales en $uc4os reservorios con di:erentes a$ientes geol6gicos / di:erentes re0ueri$ientos de co$!letaci6n de !o8os. "! Di#erencias con las Pruebas de Pozos $erticales Las !rueas en !o8os 4ori8ontales di:ieren de la de !o8os verticales en los siguientes as!ectos@ •
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La geo$etría de :lu>o en una !ruea de !resi6n de un !o8o 4ori8ontal es tridi$ensional co$!arado a la geo$etría de :lu>o unidi$ensional en las !rueas de !o8os verticales. Co$o resultado& el an7lisis de una !ruea !ara !o8os 4ori8ontales es $uc4o $as co$!le>o 0ue !ara !o8os verticales& /a 0ue los !o8os 4ori8ontales !resentan (Factor de !iel) negativos. La $a/oría de los $odelos !ara !o8os 4ori8ontales asu$en 0ue est7n !er:ecta$ente 4ori8ontales. En general& los 4o/os de los !o8os son rara$ente 4ori8ontales& con $uc4as variaciones en el !lano vertical a lo largo de la longitud del !o8o. El intervalo aierto !ara el :lu>o del o los :luidos al !o8o es $uc4o $7s grande en un !o8o 4ori8ontal 0ue en uno vertical. En $uc4os casos& la longitud de !roducci6n de un !o8o 4ori8ontal no !uede ser conocida al $enos 0ue se 4a/a corrido un registro de !roducci6n !ara deter$inar el caudal a lo largo del !o8o. La !er$eailidad vertical >uega un roll i$!ortante en las !rueas de !resi6n de !o8os
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4ori8ontales $ientras 0ue en los !o8os verticales no. Aa/ $7s regí$enes de :lu>o !osiles en !rueas de !o8os 4ori8ontales 0ue en la de verticales. Es di:ícil esti$ar la longitud e?acta de !roducci6n de un !o8o 4ori8ontal.
Figura 3. Respuesta en gráficos Log-Log
%!Re&'menes de #lu(o en pozos )orizontales Aa/ cuatro regí$enes de :lu>o te6rica$ente !osiles tanto en el uild u! co$o en el dradon durante una !ruea de !resi6n en un !o8o 4ori8ontal& a!arte del e:ecto de al$acena$iento / e:ectos de lí$ites. o !uede ser !osile 0ue :alte. %! E#ecto de Almacenamiento
Este r#gi$en de :lu>o es el $is$o 0ue el de !o8os verticales. Es caracteri8ado !or una unidad de la !endiente en el gra:ico log,log " / en el gra:ico de la derivada. Este r#gi$en de :lu>o solo !uede ser utili8ado !ara deter$inar el coe:iciente de al$acena$iento C. %!" *lu(o Radial +emprano
Este es un :lu>o radial en el !lano vertical !er!endicular al !o8o. Este r#gi$en de :lu>o ocurre cuando los li$ites su!erior e in:erior aun no 4an sido encontrados. e caracteri8a !or una !endiente cero en el gra:ico de la derivada / !or una línea recta en gra:ico se$ilog. "uede ser ocultado !or el e:ecto de al$acena$iento. "uede no ocurrir si la relaci6n de !er$eailidades vertical / 4ori8ontal es $u/ !e0ue;a. u duraci6n !uede ser $u/ corta& a $enos 0ue el reservorio sea $u/ delgado o la !er$eailidad vertical sea $u/ a>a. %!% *lu(o ,ineal Intermedio
Este r#gi$en de :lu>o ocurre des!u#s de 0ue los lí$ites su!erior e in:erior 4an sido encontrados& / la
longitud del !o8o 4ori8ontal es aun relativa$ente i$!ortante al radio de investigaci6n. Este r#gi$en se caracteri8a !or una $edia !endiente en el gra:ico de la derivada / una línea recta en el gra:ico de la raí8 cuadrada del tie$!o. "uede 0ue no se !resente si la relaci6n de la longitud del !o8o con el es!esor de la :or$aci6n es !e0ue;a o la relaci6n de la !er$eailidad vertical con la 4ori8ontal ta$i#n es !e0ue;a.
"resi6n / Tie$!o en con>unci6n con la curva de la derivada. Esto !roveer7 la 4ailidad !ara identi:icar correcta$ente los regí$enes de :lu>o / ta$i#n $a?i$i8a los c4ances de otener una 9nica soluci6n de los data. Calcula$os di:erentes !ar7$etros de la :or$aci6n de la data en cada uno de estos regí$enes. o !uede ser !osile 0ue :alte.
%!- *lu(o Radial +ard'o
Es un :lu>o radial en el !lano 4ori8ontal. Este r#gi$en de :lu>o ocurre cuando el radio de investigaci6n es grande en relaci6n a la longitud del !o8o 4ori8ontal. El !o8o 4ori8ontal act9a co$o un su$idero. Este r#gi$en es caracteri8ado !or una !endiente cero en el gra:ico de la derivada / !or una línea recta en el gra:ico se$ilog. "uede 0ue no ocurra si los lí$ites laterales son encontrados !ri$ero. =o ocurrir7 si la !resi6n es $antenida !or un acuí:ero o !or una gorra de gas. %!. *lu(o ,ineal *inal
Este r#gi$en de :lu>o ocurre cuando todos los lí$ites 4an sido encontrados. e caracteri8a !or una $edia !endiente en el gra:ico de la derivada / !or una línea recta en el gra:ico de la raí8 cuadrada del tie$!o.
Figura 3. Respuesta en gráficos Log-Log
-! Interpretación La data de !rueas de !resi6n de !o8os 4ori8ontales !uede ser inter!retada en dos !asos@ el !ri$ero es la identi:icaci6n de los lí$ites / las !rinci!ales características& co$o lo son las :allas / :racturas& del $odelo del an7lisis de regí$enes de :lu>o. * di:erencia de la $a/oría de !o8os verticales& las $ediciones de !rueas de !resi6n en !o8os 4ori8ontales son usual$ente a:ectadas !or incrustaciones / lentes de lutita cercanos / !or el to!e / la ase del estrato a tie$!os te$!ranos. El segundo !aso es esti$ar los !ar7$etros !o8o,reservorio / !er:eccionar o rede:inir el $odelo 0ue es otenido del an7lisis de los regí$enes de :lu>o.
Figura 2. Regímenes de flujo en pozos horizontales
Los regí$enes de :lu>o !ueden ser $e>or identi:icados re!resentaciones en gr7:icos Log,Log de los datos de
El so:tare de inter!retaci6n de !resiones "an/ste$ !rovee un siste$a 0ue !er$ite al usuario e>ecutar e:iciente$ente todas las tareas asociadas con el dise;o& an7lisis / si$ulaci6n de la data de !rueas de !o8o !ara evaluar de :or$a !recisa las características / !ro!iedades del !o8o,/aci$iento.
de la !er$eailidad !uede tener un considerale e:ecto sore la !roductividad de un !o8o 4ori8ontal.
.! Productividad en Pozos Horizontales Dna de las $a/ores venta>as de un !o8o 4ori8ontal sore uno vertical& es el 7rea de contacto $7s grande 0ue 4a/ entre el !o8o 4ori8ontal / el reservorio& co$!arado con un !o8o vertical en el $is$o reservorio. Esto !uede signi:icativa$ente $e>orar la !roductividad de dic4o reservorio& in e$argo la !roductividad de un !o8o 4ori8ontal !uede ser a:ectada considerale$ente !or la !er$eailidad anisotr6!ica del reservorio.
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METO
.! IP para reservorios )omo&/neos e isotrópicos
El índice de !roductividad en el estado contin9o estacionario !ara !o8os 4ori8ontales dentro de reservorios 4o$og#neos e isotr6!icos esta dado !or los siguientes $#todos@ METO
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0! An1lisis de la prueba de restauración de presión del Pozo Horizontal E2P3,45H
METO
El !resente *n7lisis de estauraci6n de "resi6n corres!onde a la arena J del !o8o E"OL,1A& con secci6n 4ori8ontal LG52K :t 0ue tiene el intervalo dis!arado@ de 135, 1KK3 (52K !ies) M< o +3-2, +531 (5+ !ies)T<.
L@ longitud de la secci6n 4ori8ontal del !o8o& :t 4@ es!esor de la :or$aci6n& :t
* continuaci6n se !resentan los di:erentes eventos 0ue se desarrollaron durante la !ruea de !roducci6n / luego la restauraci6n@
r @ radio del !o8o& :t r e4@
radio
de
drena>e
.!" IP Para Anisotrópicos
del
!o8o
Reservorios
4ori8ontal&
:tG
)omo&/neos
y
Muc4os reservorios son anisotr6!icos / tienen di:erentes valores de !er$eailidad en di:erentes direcciones. "or e>e$!lo& en un reservorio la$inado& la !er$eailidad vertical es usual$ente $uc4o $enor 0ue la !er$eailidad 4ori8ontal. Dn reservorio 0ue es interce!tado !or un gran n9$ero de :racturas verticales tendr7 $a/or !er$eailidad vertical 0ue !er$eailidad 4ori8ontal. La anisotro!ía
Co$o lo !ode$os oservar en el gra:ica de " vs t@
En el registro de !resi6n se utili86 el sensor i,10ue :ue asentado en el =o,%o uicado a - :t. Los valores de !resi6n del /aci$iento J ser7n re!ortados a la $itad de las !er:oraciones ($!) esti$ada a +5K :t T<. "ara el !roceso de c7lculo se 4an utili8ado los !ar7$etros 7sicos del /aci$iento !ro!orcionados !or el de!arta$ento de Ingeniería de "etr6leos de la e$!resa o!eradora del ca$!o / se 4an deter$inado los datos de an7lisis "T@ "& s& Bo a !artir de la correlaci6n de L**TE / o a !artir de la correlaci6n de Beal et al& a!licando el so:tare de Inter!retaci6n de "resiones "ans/ste$ de E".
e:ecto de al$acena$iento& la cual no se !resenta de:inida& con un valor esti$ado de CsG.1K2 lP!si sin e$argo a continuaci6n se !resenta el co$!orta$iento de un !o8o :racturado. En la zona II se !resenta un #lu(o radial temprano ($G) a 1.214rs& el cual se dee a un :lu>o radial vertical 0ue se !roduce en un !lano vertical !er!endicular al !o8o 4ori8ontal& en donde se deter$ina la !er$eailidad vertical ('v) este :lu>o ocurre cuando los lí$ites del to!e / :ondo de la :or$aci6n no 4an sido alcan8ados. ,a zona III & !ertenece a un #lu(o lineal intermedio el cual est7 caracteri8ado !or una !endiente $G1P2. ,a zona I$ corres!onde al #lu(o radial tard'o ($G) a
2.1K4rs& en donde se deter$ina la !er$eailidad 4ori8ontal ('4) / la !resi6n del reservorio ("i).
Datos 61sicos para la Evaluación 7o 7w 7t 628 API
23 B""< K+ B*"" 352 BF"< 23 N 2
Ht
:t
Hn
3 :t
9
1.1 N
rw
.2:t
+y
2 F
6o 6w Rs o Ct ;3R <&
": ensor (-Q) Pw#= mp >+5KR? "s ensor (-R) Pws = mp > +5KR? " Buru>a
Final$ente a continuaci6n de la 8ona I se !resenta el e:ecto de lí$ite 0ue corres!onde a un co$!orta$iento de una arrera cercana !er$eale conocida co$o D A*"E< F*DLT (Fallas en For$a de D).
*dicional$ente& !resenta$os la curva se$ilogarít$ica& en la cual se denota una !endiente corres!ondiente al :lu>o radial / a continuaci6n la curva tiende a dis$inuir su !endiente deido al e:ecto de lí$ite.
1.1-1K rPst 1.33 rPst 2 sc:Pl 2.323 c!s .-Ke,5 !si,1 21 sc:Pl 1.21 G K2
"si
@ 5%
Psi
G K+3
"si
@ 5B
Psi
G K++.5
!si
Interpretación Resultados de la Interpretación
En la gr7:ica siguiente 0ue corres!onde a la derivada oserva$os 0ue esta curva se divide en 5 8onas de:inidas de la siguiente :or$a@ La zona I re:le>a el
Co$o resultado del a>uste de las curvas $ediante la a!licaci6n del so:tare& tanto de la se$ilogarít$ica /
de la derivada se 4an otenido los siguientes esti$ados de los !ar7$etros@ K >permeabilidad )orizontal radial?
B5 md
Kz >permeabilidad vertical?
" md
Kbar >permeabilidad vertical promedio?
%. md
K) >capacidad de #lu(o?
%.5 md #t
2 >*lu(o radial vertical? 2>*lu(o radial )orizontal? P=B0.0 +$D P=-5 +$D Pi=B0.0 +$D Pi=-5 +$D
A,ACEFAGE *,G3 DE RE2ER$3RI3 ,II+E
"!B "!
BB psi 5B psi B" psi %- psi EFECTO
desconocidas al !o8o incre$enta la co$!le>idad de la inter!retaci6n. Aa/ $7s regí$enes de :lu>o !osiles en !rueas de !o8os 4ori8ontales 0ue en la de verticales. La geo$etría de :lu>o en una !ruea de !resi6n de un !o8o 4ori8ontal es tridi$ensional co$!arado a la geo$etría de :lu>o unidi$ensional en las !rueas de !o8os verticales. La derivada es una 4erra$ienta e:ectiva 0ue !rovee la 4ailidad !ara identi:icar correcta$ente los regí$enes de :lu>o / ta$i#n $a?i$i8a los c4ances de otener una 9nica soluci6n de los data. La !roductividad de un !o8o 4ori8ontal !uede ser a:ectada considerale$ente !or la !er$eailidad anisotr6!ica del reservorio. * $edida 0ue la relaci6n de !er$eailidades 'vP'4 dis$inu/a& la !roductividad del !o8o va a ser $enor. B! A&radecimientos * todas las !ersonas 0ue de una u otra $anera colaoraron en la reali8aci6n de este traa>o / de $anera es!ecial al Ing. Bolivar Miranda& !or su valiosa a/uda durante el desarrollo del $is$o. ! Re#erencias
Productividad
1. *L**
2. *M*=*T D. CA*D
3. C. M*TTAE. "ressure uildu! and :lo tests in ells. 1+K. RE2,+AD32 DE PR3DC+I$IDAD G actual
.1 lPdiaP!si
G ideal
.+ lPdiaP!si
E*
.K+
7 ma
3K-2 lPdia
! Conclusiones La e?!eriencia de ca$!o indica 0ue la inter!retaci6n de !rueas de !resi6n en !o8os 4ori8ontales es $uc4o $7s co$!le>a 0ue !ara !o8os verticales. Dna relaci6n alta de anisotro!ía / la e?istencia de $9lti!les lí$ites con distancias
5.
BOD
. FI'I W. 'DCAD'. "E& c4lu$erger Tec4nical ervices Inc.ell testing and inter!retation :or 4ori8ontal ells.
. FE<
ADMBETO ECOB* M*CDELO& "4.<. *n7lisis $oderno de !resiones de !o8o. 23.
K. %ILLE BOD<*OT. Engineer& El: *0uitaine. ell testing@ Inter!retation Met4ods. 1+--.
