REGISTRO DE POZO UNIDAD 1 FLUIDOS DEL RESERVORIO: AGUA-PETRÓLEO-GAS INTRODUCCION La exploración exitosa en busca de hidrocarburo h idrocarburos s culmina con la perforación de pozos descubridores de petróleo y gas. Un reser eservo vori rio o de petr etróleo óleo,, se pued puede e den denir ir como como una una acum acumul ulac ació ión n de hidrocarburos en medios porosos permeables, constituidos principalmente por rocas sedimentarias. En el momento del descubrimiento dicha acumulación de uidos presentan valores de presión y temperatura de euilibrio en todo su volume volumen n poral. poral. !uel !uellos los hidro hidroca carbur rburos os ue se encuent encuentran ran en euil euilibr ibrio io se denominan denominan sencillame sencillamente nte petróleo petróleo o crudo, crudo, es as", ue la presencia presencia de un reservorio implica la formación y migración de los hidrocarburos y su posterior acumulación en una trampa estructural o estratigr#ca. $ada uno de estos uidos, se hallan en cantidades variables, con diferentes grados de saturación y cada de uno puede variar en su composición y estado f"sico en yacimiento. Existen dos propiedades principales del petróleo y gas, ue son% &. 'u relati relativa va inmisib inmisibilid ilidad ad con con el agua. (. 'u densidad densidad menor menor a la del del agua) lo cual permit permite e ue tanto tanto el gas como como el petróleo petróleo suban y oten a trav*s de ella. ella.
DATOS TOS PARA ARA RESERVORIO
DETERMIN RMINAR AR EL
CONTEN TENIDO IDO
DE
FLU FLUIDO IDO
DE
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Los datos para determinar el contenido de uido del reservorio se efect+an por medio de dos formas ue son%
FORMA INDIRECTA% los m*todos son los siguientes% &. or or medio del examen examen de de los uidos uidos conteni contenidos dos en% -estigos -estigos y recortes de de perforación. El examen de los uidos del fondo del reservorio, ya sea por medio de muestras llevadas a supercie en dispositivos, para realizar los ensayos correspondiente o tambi*n utilizando euipos el*ctricos herramientas conocidas como sonda/. or medio de examen de muestra en supercie de los uidos de los uid uidos os de reser eservo vori rio, o, tale tales s como como se obti obtien ene e de aue auell llos os pozo pozos s productores. (. 0ediante 0ediante el estudio estudio de la historia historia del reservorio reservorio.. • •
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FORMA DIRECTA% los uidos pueden ser observados en forma directa de acuerdo a lo siguiente% •
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$uando los uidos llegan a la supercie en auellas perforaciones a cable o percusión. or medio de muestras obtenidas mediante ensayos de sondas o llamadas tambi*n pruebas 1'- toma de uido/. or medio del an#lisis de los uidos en los testigos y recortes en boca de pozo.
DISTRIBUCION: PETROLEO-AGUA-GAS Es muy importante tomar en cuenta, ue la distribución de los uidos en la roca reservorio, dependen principalmente de la intervención de cierto factores, tales como la otabilidad, saturaciones de espacios poral con cada uno de los uidos, presiones, condiciones hidrodin#micas del reservorio, porosidad, permeabilidad, etc. !uellas trampas petrol"feras ue contienen gas, petróleo y agua, su distribución es de la siguiente manera% el gas por ser m#s liviano ocupa la parte superior del reservorio, por deba2o de *l existe una capa de petróleo y por deba2o de ella existe una capa de agua. ! la l"nea de contacto o l"nea divisoria se la denomina contacto petróleo3agua.
AGUAS DE LOS YACIMIENTOS !uellas aguas asociadas con los yacimientos de petróleo y gas, se denominan aguas de yacimientos petrol"feros. !uellos pozos ue solo producen agua con cantidad peue4as de petróleo y gas, cuando se perfora una roca productiva se denominan pozos secos, est*riles o acu"feros. La presencia de agua en los yacimientos, su abundancia en todas las rocas porosas, presenta una serie de problema durante la etapa de exploración y explotación petrol"fera, ya ue se trata de agua salada o sulfurada ue pueden considerarse como indicios superciales, como la invasión de el agua salada durante la perforación y ue contaminan el lodo de perforación o modican sus caracter"sticas. Es importante tambi*n realizar un an#lisis de aguas de los reservorios ya ue el mismo nos permite determinar datos u"micos y f"sicos necesarios para poder interpretar por medio de diagramas o perles el*ctricos. -ambi*n se puede realizar por correlaciones de an#lisis de agua, para determinar el tipo de agua ue entra al pozo. odemos mencionar ue las aguas de los campos petrol"feros, son predominantemente salina, excepto en auellos pozos ue son muy pocos profundos pozos someros/. Las sales disueltas son del tipo de sulfuro, carbonato, calcio, bicarbonato, etc.
CLASIFICACION DE LAS AGUAS DE LOS YACIMIENTOS 'eg+n su origen, las aguas de los yacimientos se clasican en% &. AGUAS METEORICAS% es auella ue ha ca"do en forma de lluvia y ha penetrado las rocas porosas y permeables, o bien de la misma se ha ltrado a trav*s de los planos de estraticación, suras, fallas, etc. (. AGUAS FOSILES O CONGENITAS% ue compren auellas aguas intersticiales, ue existe en la roca reservorio antes ue ella pueda ser perturbada por la perforación. 5. AGUAS MIXTAS% las mismas se caracterizan por ue est#n compuestas principalmente por sulfuros, carbonatos, bicarbonatos, etc. -ambi*n las aguas de los yacimientos, se pueden clasicar su forma, aparición o movimiento en tres tipos% &. AGUAS LIBRES% se trata de las aguas ue ocupan los poros de la roca almac*n, la cual est# ocupada por hidrocarburos) la misma puede moverse hacia los puntos de ba2a presión y a los sondeos huecos/. (. AGUAS CONFINADAS% son auellas aguas ue cuando un acu"fero es limitado hacia arriba por una capa impermeable, ueda impedida de su movimiento vertical 5. AGUAS INTERSTICIALES% se tiene ue en el interior de un yacimiento, todos los poros no est#n ocupados por hidrocarburos) ueda una cantidad de agua ue no ha podido ser desplazada con la llegada del petróleo o gas, es decir, en parte se mantiene por las fuerzas de capilaridad y en parte en forma de aguas absorbidas por ciertos minerales, principalmente de auellos ue tienen una composición arcillosa.
COMPOSICION QUIMICA PETROLIFEROS
DE
LAS
AGUAS
DE
LOS
YACIMIENTOS
Los an#lisis de las aguas de los yacimientos, se dan en forma iónica, en el cual el sistema !L0E6, agrupa radicales ue no son seme2ante u"micamente, ni est#n asociado geológicamente, tal como podemos observar en el siguiente cuadro. !L$!L798'
'8178 8-!'78
!L$!L798' -E66E8'
$E'78 0!;9E$78
789E' 8'7-7:8'
!$718'
'LU
!$718' 1E=7LE'
$!6=89!-8 97-6!-8
PETROLEO% el mismo comprende una peue4a parte del total de los uidos de la roca reservorio, pero tomando en cuenta el descubrimiento y la extracción de esta peue4a cantidad, son de gran importancia para los geólogos petroleros como as" tambi*n para la industria del petróleo. 1e los tres estados en ue se encuentra el petróleo, la forma aceitosa m#s importante es el petróleo, le sigue el gas y el petróleo sólido o semisólido. El petróleo crudo tal como sale del pozo, varia en su composición u"mica, principalmente en lo ue se reere a los componentes de sus hidrocarburos. -ambi*n en sus propiedades f"sicas tales como% densidad, viscosidad, color, olor, etc. 1entro de las impurezas podemos mencionar sulfuro de hidrógeno >'/ y a veces el azufre s/. Entre otras impurezas tenemos nitrógeno 9 (/ y el ox"geno 8 (/ ue se encuentran en menor proporción.
PROPIEDADES QUIMICAS DEL PETROLEO $uando el petróleo y el gas se hallan en el interior de la corteza terrestre, sufren temperaturas y presiones mucha m#s elevadas a los yacimientos ue se encuentran muy cerca de la supercie. or lo tanto se tiene ue el petróleo tiene algo de gas disuelto en *l. 'i existe m#s gas para saturar el petróleo a la temperatura y presión ue se halla en el reservorio, el exceso de gas libre es el ue se acumula en la parte superior. 9o existen dos petróleos iguale, aunue parezcan iguales si proceden de diferentes yacimientos, debido a ue cada uno de ellos est# formado por mezclas de gran cantidad de hidrocarburos diferentes. 'in embargo los an#lisis u"micos tanto del petróleo, gas y asfalto natural, son bastante uniforme seg+n el siguiente cuadro. ELE0E9-8
$!6=898 >7168;E98
E-68LE8 $6U18 ? E9 E'8 @(.(3@A.& &&.A3&.&
!'
;!' 9!-U6!L ? E9 E'8
@B3@C (C3&&
DC3@B &3(C
!'U<6E 97-68;E98 8F7;E98
B.&3C.C B.&3&.C B.&3C
(3@ B3(
6!'-68'3B.( &3&.C
1. HIDROCARBUROS SATURADOS 'on auellos en todas las valencias de los #tomos de carbono, se hallan saturados por ligaduras simples3simples, y como e2emplo tenemos el butano $>&B/.
2. HIDROCARBUROS NO SATURADOS 'on auellos en ue algunas de las valencias de los #tomos de carbono no se hallan saturado por ligaduras simples, sino ue estos #tomos, se hallan conectados entre s" por ligadura m+ltiples covalentes. $omo e2emplo se tiene el benceno, en el cual no existe suciente cantidad de hidrógeno > (/, para satisfacer la exigencia de los #tomos de carbono. or lo tanto tres de los electrones de los #tomos de carbono se hallan unidos entre s" por ligaduras dobles.
3. ISOMEROS 'on auellas sustancias ue tiene la misma composición ue en ella inuyen la estructura molecular, y por lo tanto van a tener distintas propiedades. $omo e2emplo tenemos 7so3butano, ue tiene una cadena ramicada.
PROPIEDADES FISICAS DEL PETROLEO El petróleo es una mezcla y sus propiedades f"sicas var"an dependiendo del tipo y abundancia de los hidrocarburos e impurezas presentes. 'us principales propiedades son% &. DENSIDAD% denida como el peso especico, tomada como unidad. (. VISCOSIDAD% la cual se mide por el tiempo necesario para ue una cantidad dada de petróleo uya a trav*s de una peue4a abertura. 5. COLOR% el mismo puede variar de incoloro a negro, verde azulado, verde amarillento. . OLOR% el olor del mismo depende del car#cter y volatibilidad de hidrocarburos. !lgunos tiene olor arom#tico, algunos ue son rico en azufre presentan un olor a #cido sulfh"drico >'/, algunos hidrocarburos m#s pesados tiene un olor a gasolina.
GAS NATURAL !l igual ue el petróleo y gas natural, se empezó a formar como consecuencia de las disposiciones de plantas y animales en el interior de la corteza terrestre seme2ante e igual a la formación del petróleo/. En la medida en la ue se
acumula lodo, arena, limo, etc., se formaron capas de roca. 1ichas capas se encontraban por deba2o de la corteza a una determinada profundidad. ero debido a la presión causada por el peso sobre la roca, m#s el calor de la tierra transformaron lentamente el material org#nico en gas natural. 1entro de los diferentes tipos de gases se pueden distinguir% &. GAS HUMEDO% son auellos ue adem#s de contener metano y etano, contienen productos condensables como es el caso del propano, butano y pentano. (. GASES SECOS% son auellos ue est#n compuestos exclusivamente por metano y etano, pero ue no contienen productos condensados. 5. GASES ASOCIADOS% son auellos ue se dan 2unto con el petróleo. . GASES NO ASOCIADOS% cuando el mismo se origina solo. C. GASES LIBRES% son auellos ue ocupan la parte superior del reservorio y por deba2o de *l puede haber petróleo y agua. $uando el petróleo y gas se hallan en estrecha relación, una parte de gas se disuelve en el petróleo. Es decir, ue las cantidades de gas en solución dependen de las caracter"sticas f"sicas del petróleo y gas, as" como su presión y temperatura en el reservorio. 'alvo algunas excepciones, todo el petróleo ue se encuentra en yacimiento contiene algunas cantidades de gas en solución, ue var"a de unos cuantos metros c+bicos a barriles. 'i la cantidad de gas es reducida, es f#cil ue pase de l"uido a aire cuando el petróleo se extrae. En caso de ser una cantidad considerable mayor/ lo ue se hace, es separar el petróleo y gas, y uemar el gas en llama para evitar ue se acumule en cantidades peligrosas en ciertos lugares ba2o la supercie terrestre. $uando la cantidad de gas en muy grande el gas se recupera, vende o se lo utiliza como fuente de energ"a para el propio yacimiento o se lo vuelve a inyectar el reservorio, sea en auellos pozos conocidos como 8G8' 79HE$-86E'.
PROPIEDADES FISICAS DEL GAS% &. (. 5. . C.
Es un combustible fósil. 0uy benecioso para el uso domestico. 1e menor densidad ue el agua. 1e volumen indenido. Es incoloro, inodoro e ins"pido.
COMPOSICION QUIMICA DEL GAS Entre sus componentes podemos mencionar metano, etano, propano, butano, pentano, etc., y entre sus impurezas se menciona al nitrógeno 9 (/, dióxido de carbono $8 (/, azufre '/, etc.
