Unidad 4 Pruebas de Formación DST

UNIVERSIDAD DE ORIENTE NÚCLEO DE MONAGAS ESCUELA DE INGENIE INGENIERÍA RÍA Y CIENCIAS APLICADAS DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO

Completación y Reacondicionamiento de Pozos

Unidad 4 Pruebas de formación D.S.T.

Prof. Ing. Jaime Díaz

Unidad 4: Pruebas de formación D.S.T

Objetivos específicos: específicos: 1. Definir los objetivo objetivos s y la finalid finalidad ad de las pruebas pruebas DST. DST.

2. Determina Determinarr las ventaj ventajas as e importan importancia cia de de las pruebas pruebas DST DST.. 3. Identi Identifica ficarr los los tipos tipos de prueb pruebas as DST. DST. 4. Describir Describir el el proceso proceso general general de de ensayo ensayo de las las pruebas pruebas DST. DST.

5. Evalu Evaluar ar el dise diseño ño de una una prueba prueba DST DST.. 6. Determinar Determinar los factores factores que afectan afectan los los resultados resultados de las las pruebas pruebas DST. DST.


Contenido: 1. Objeti Objetivo vo y finali finalidad dad de la prue prueba ba DST. DST.

2. Ventajas entajas e import importancia ancia de las pruebas pruebas DST DST. 3. Tipos ipos de de prue prueba bas s DST DST. 4. Métodos Métodos generales generales de ensay ensayo o de pruebas pruebas DST DST..

5. Dise Diseño ño de de prueb pruebas as DST DST.. 6. Factores Factores que que afectan afectan los resulta resultados dos de de pruebas pruebas DST. DST.


Referencias bibliográficas 

CIED-PDVSA. (1997). Análisis de pruebas de presión. Nivel II.

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ESP OIL. (2004). Análisis Análisis moderno de pruebas de presión. Maracaibo.


1. Objetivo y finalidad de la prueba DST. Pruebas de producción D.S.T. (Drill Stem Test). Definición. Es una prueba de presión corta que se efectúa utilizando la tubería de perforación. Está formada por pruebas de declinación y caída de presión consecutivas. Para correr un DST, una herramienta especial se coloca al final de la sarta de perforación y se baja a la zona a probar. La herramienta aísla la formación de la columna de fluido en el anular y permite que los fluidos de la formación fluyan a la sarta de perforación mientras se registra continuamente la presión. Esta prueba es generalmente practicada para probar pozos nuevos o exploratorio, ya que solo puede llevarse a cabo con el taladro en sitio. En un DST, el pozo es abierto a flujo a través de una válvula ubicada en el fondo de la herramienta de prueba. También se realizan en pozos de avanzadas o de desarrollos con el propósito de estimar la extensión de las reservas. La prueba DST constituye una terminación temporal del pozo que se realiza después de identificar algún intervalo con presencia de hidrocarburos de donde se obtienen y se analizan muestras de los fluidos de la formación, presión, características del yacimiento y el potencial de producción de las


1. Objetivo y finalidad de la prueba DST. Objetivo y finalidad de las pruebas DST 1. Establecer la probabilidad de comercialidad. Normalmente se corre en pozos exploratorios y algunas veces en pozos de avanzada si la formación es muy heterogénea. 2. Determinar las propiedades de la formación y el daño (permeabilidad y eficiencia de flujo). Estos podrían usarse para estimar el potencial de flujo del pozo. 3. Conocer las tasas de flujo y los tipos de fluidos existentes en la zona en estudio (al tomar muestras de fluidos). 4. Determinar la presión y temperatura en el fondo del pozo. Además de evaluar heterogeneidades del yacimiento y sus extensiones. 5. En ciertos casos permite detectar barreras, si éstas son cercanas al pozo: fallas, discontinuidades, frentes de inyección, etc. 6. Permite definir la completación o terminación permanente.


1. Objetivo y finalidad de la prueba DST. Objetivo y finalidad de las pruebas DST En pozos exploratorios: -Información nueva para el estudio y explotación del yacimiento de la manera las óptima. En pozos de desarrollo: -Tener un volumen de fluido probado actualizado en magnitud de barriles. -Estrategias de completación alternativas a la original o existente en la zona estudiada. -Rehabilitación de pozos en objetivos no probados o con información básica para recompletación.


2. Ventajas e importancia de las pruebas DST. Ventajas e importancia de las pruebas DST 1. Evaluación rápida del pozo. 2. No se necesitan medios convencionales de puesta en producción largos y caros. 3. Conocimiento anticipado del proceso de producción que mejor se adaptará la producción final (Probando los yacimientos). 4. Establecimiento de la completación definitiva para los pozos. 5. Permite evaluar y aislar diferentes intervalos. 6. Permite evaluar al yacimiento en forma dinámica y estática. 7. Permite tomar muestras de fondo a condiciones de yacimiento. 8. Permite evaluar y definir el daño, así como la aplicación o no de trabajos de estimulación. 9. Permite tener más radio de investigación dentro del yacimiento comparado con otros métodos de evaluación. 10. Se pueden realizar a hoyo abierto o a hoyo revestido.


3. Tipos de pruebas DST. Tipos de pruebas DST


3. Tipos de pruebas DST. Tipos de pruebas DST (hoyo abierto)


3. Tipos de pruebas DST. Convencional de fondo Hoyo abierto

Convencional para intervalos Hoyo abierto

Con sistemas inflables Hoyo abierto


3. Tipos de pruebas DST. Tipos de pruebas DST (hoyo revestido)


3. Tipos de pruebas DST. Tipos de pruebas DST (hoyo revestido): convencional.


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. El ensayo. Generalmente la prueba DST inicia con la bajada de la herramienta hasta su posicionamiento en fondo (ya desde el comienzo de la bajada se va haciendo registros de presión y temperatura).

Posteriormente se realiza el cañoneo (dependiendo) si se tiene acoplado los cañones en la sección final de la sarta, que generalmente pueden contener soltadores para enviarlos al fondo del pozo o pueden ser recuperadores posterior a la operación. Luego de la ejecución del cañoneo, y teniendo el pozo alineado en superficie con unidad de well testing (separador portátil), se alinea el pozo a producción con reductor de mínimo diámetro. Es aquí cuando empieza los períodos de flujo y cierre.


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Períodos de flujo y cierre. 1. Primer período de flujo y cierre: denominado período de flujo de limpieza de la formación en los alrededores del pozo, el cual es un período de flujo. Al finalizar el período de cierre se podrá determinar el mejor valor de la presión inicial del yacimiento (presión estática de la formación). El período de flujo es un tiempo corto entre 5 y 10 minutos. En el de cierre la experiencia de campo ha determinado que el lapso requerido debe de ser por lo menos de una hora (un período largo). 2. Segundo período de flujo y cierre: ya con el pozo con suficiente desplazamiento, se realizará la obtención de muestras representativas de los fluidos de la formación con el propósito de realizar estudios convencionales PVT y/o análisis especiales. Además acá ocurrirá la mayor declinación posible con lo cual se alcanzara un radio de investigación que permita estimar las propiedades de la formación al realizar el período de cierre (permeabilidad de la formación y de las condiciones del área de drenaje del pozo). El tiempo de flujo debe ser suficientemente largo (60 a 80 minutos regularmente, 8 horas pozos marinos) y el de cierre dependerá del comportamiento de la prueba durante el flujo (de 1,5 a 2 veces del de flujo).


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Períodos de flujo y cierre. Con estas etapa de flujo y cierre, en líneas generales se culminaría la prueba, luego se procede a realizar el control del pozo, ya sea para seguir probando otra arena superior o bajar la completación permanente.

Comportamiento de presión y producción durante la prueba


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Períodos de flujo y cierre.

Esquemático de una prueba DST referente a períodos de flujo y cierre


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Comportamiento total de presión durante la prueba.








4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Períodos de flujo y cierre. .

Rangos de respuesta del yacimiento en prueba DST, de acuerdo a la K


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Procedimiento general de una prueba DST: 1. Cuando la sarta de prueba ha sido ensamblada debe ser medida para asegurar la localización del empacador, la de la tubería de perforación que será corrida dentro del agujero, de igual forma debe ser medida para determinar cuándo se ha alcanzado el fondo. 2. El empacador se sitúa en secciones consolidadas (arenisca consolidada, o en limos no fracturados), se evita cualquier tipo de lutitas suaves ya que provoca que el empacador falle. Se pueden utilizar dos empacadores si la formación se encuentra fracturada con el fin de proporcionar un buen sello. 3. Antes de correr la herramienta se verifica que los preventores (BOP) funcionen, se deben haber instalado las líneas de flujo que transportarán los fluidos de la prueba y los depositarán en tanques. Si la prueba se sale de control, se deben tener listas las bombas para enviar fluido dentro de la tubería de perforación.


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Procedimiento general de una prueba DST: . 4. La velocidad con la cual debe ser bajada la herramienta dentro del pozo (agujero) durante la prueba DST, debe ser por lo menos 25% más lento que cuando se realizan operaciones de perforación sin la herramienta DST, de igual forma se debe inspeccionar continuamente el nivel de fluido. 5. Una vez que se alcanza el fondo del pozo, se coloca en la superficie el cabezal de producción (control), el empacador es puesto en su lugar y la válvula principal de prueba está abierta, inmediatamente se manifiesta aire proveniente de la tubería de perforación. Si esta manifestación no se presenta indica que puede ser una zona no productora o un taponamiento de la herramienta o, incluso, un mal funcionamiento del probador. 6. Mientras ocurre esto, se debe vigilar el nivel del fluido en el espacio anular, si el nivel disminuye rápidamente al inicio de la prueba indica falla en el empacador y se debe recoger inmediatamente la herramienta y cerrar la válvula principal. Una disminución lenta del nivel de fluido indica fuga en el empacador o pérdida de fluido hacia la formación por arriba del intervalo de prueba.


4. Métodos generales de ensayo de pruebas DST. Procedimiento general de una prueba DST: . 7. Después de abrir el probador y que el pozo se pueda poner a fluir, pasa un periodo considerable de tiempo antes de que los fluidos lleguen a la superficie. Como ya se mencionó, un indicador de que los fluidos han entrado a la tubería es la manifestación de aire, pero en caso de que el aire deje de manifestarse indica un probable taponamiento o una presión insuficiente de la formación para hacer llegar los fluidos a la tubería.

8. Al término del período de flujo se activa la válvula de cierre, aumenta la presión dentro del pozo. Cuantitativamente se puede obtener la presión estática del yacimiento, si el período de cierre es suficientemente largo. Luego se lleva a cabo el segundo periodo de flujo y cierre. 9. La válvula de circulación puede ser abierta en cualquier momento una vez que es activada la válvula de cierre, es importante comenzar a bombear fluido y establecer la circulación en el espacio anular para permitir que el fluido fluya al interior de la tubería de perforación.


5. Diseño de pruebas DST. Diseño de la prueba DST . Generalmente, las pruebas DST se realizan en un corto período de tiempo, por lo que se debe tener claro cuales son los objetivos de la misma, que información queremos obtener para la caracterización del yacimiento, etc. Las pruebas DST casi siempre se llevan a cabo en pozos exploratorios, o en áreas que no se tienen suficiente grado de certeza, por ejemplo, áreas de reservas probables/posibles, la cual requiere comprobar si las reservas tienen algún atractivo comercial. Con la prueba DST permite evaluar los siguientes aspectos del yacimiento: Productividad: permite evaluar el potencial de la arena productora, con distintos reductores, evaluar efectos de daño, presión de fondo fluyentes. Propiedades del yacimiento: con el cierre para restauración de presión, permite evaluar la presión promedio de la formación, permeabilidad, capacidad de la formación, skin (daño), efectos de barrera.


5. Diseño de pruebas DST. Muestreo de fluidos: con las muestras de fluido en fondo, la DST permite caracterizar en fluido original de yacimiento, lo cual juega un papel .importante en la estimación de fluidos originales en sitio, monitoreo y estudios de yacimiento, diseño de las facilidades de superficie, etc. Diseño del equipo (herramienta DST)


5. Diseño de pruebas DST. Diseño del equipo: . .Válvula de prueba: Este dispositivo controla el fluido entrante a la tubería de perforación que proviene desde el ancla que está por debajo del empacador, normalmente está cerrada y es abierta sólo cuando se tiene el suficiente peso proporcionado por la tubería de perforación.

Su función principal es prevenir la entrada del fluido a la sarta de perforación mientras se baja la herramienta, y de igual manera retiene la muestra de fluido cuando se saca la herramienta. Cuando se completa la prueba, la herramienta es extraída y el peso de la T.P. es retirado de la válvula de prueba, enseguida ésta se cierra automáticamente.


5. Diseño de pruebas DST. Diseño del equipo: 

Estrangulador (Choke): es una pequeña restricción localizada sobre la línea de flujo cerca de la válvula de prueba (válvula de control), como dice su nombre es para controlar la cantidad de flujo de la zona de la prueba.

La función principal es proteger el empacador y los registradores de presión, ya que debido a la apertura de la válvula de prueba (válvula de control) se tiene una presión de choque, que puede dañar los componentes mencionados. 

Registradores de presión: graban sobre una carta cilíndrica por medio de una aguja conectada a un elemento sensible a las fluctuaciones de la presión. Se incluye un reloj de precisión dentro de la herramienta registradora, el resultado de esto se obtiene en un registro de presión vs tiempo. Normalmente se utilizan dos registradores de presión para realizar la prueba, los cuales son colocados uno sobre la línea de flujo así que el fluido debe pasar por el ancla. El otro se localiza en la sección llamada “blanked –off” en el ancla, este siempre estará abierto directamente a los fluidos del pozo (Ambos deben registrar la misma lectura de presión



Martillo Hidráulico: es de gran utilidad ya que se puede presentar atascamiento de la herramienta dentro del pozo, su función es liberar la herramienta si eso llegara a pasar, genera tensión.



Empacador (Packer): es el encargado de establecer los sellos hidráulicos para la prueba, está construido por una cubierta de caucho de 20 o 30 pulgadas. Cuando se desea colocar el empacador en su lugar, parte del peso de la tubería de perforación es recargado sobre la parte superior del mismo, mientras que la parte inferior está soportada sobre una posición fija, ésto provoca que el empacador se expanda y origina una compresión sobre la pared del agujero.

La prueba para agujero revestido se corre por arriba del fondo del agujero, se utilizan dos empacadores uno por encima y otro por debajo del intervalo deseado, es en este caso conocido como prueba con empacador múltiple.



Ancla: permite el asentamiento del empacador, debe ser lo suficientemente fuerte para soportar el peso necesario para colocar el empacador además del peso de la columna del fluido que descansa sobre el empacador cuando la válvula de prueba está abierta.

Para colocar el empacador es necesario mantener estático el fondo de la herramienta cuando el peso es aplicado en la parte superior del empacador, es decir sostiene el empacador en el lugar correcto


5. Diseño de pruebas DST. Diseño del equipo:  Válvula igualadora de presión: tiene como propósito desviar el flujo del fluido del empacador hacia el interior de la tubería de perforación. Una de las principales funciones es igualar o equilibrar la presión tanto por encima y por debajo del empacador cuando la prueba es completada. Normalmente está abierta y sólo se cierra cuando la válvula de prueba está abierta. 

Válvula de cierre: sirve para tomar una presión de cierre al final de la prueba; para lograr ésto, es necesario tener una válvula sobre la línea de flujo que pueda ser cerrada por la rotación de la tubería. Esta válvula se localiza por arriba de la válvula principal de prueba, en ocasiones se combina como una sola unidad con la válvula de circulación.

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Válvula de circulación: ayuda a remover los fluidos inflamables de la prueba antes de ser retirada la herramienta del pozo, esta válvula provee un medio para abrir la tubería de perforación a cierta distancia por arriba del probador. El fluido se bombea al espacio anular que después atraviesa el interior de la tubería de perforación y acarrea los fluidos de prueba que


5. Diseño de pruebas DST. Diseño del equipo:  Junta de seguridad: se coloca por arriba del empacador. En caso de que los martillos hidráulicos no liberen al empacador, si es que llega a atascarse en el pozo, se podrán recuperar las herramientas por arriba de esta junta de seguridad debido a que estará libre. 

Cabezal de control (Christmas Tree): este se localiza en la parte superior de la sarta en superficie, es una combinación de swivel (junta giratoria), y la válvula de control. La válvula permite tener control superficial sobre el flujo de los fluidos, mientras que el swivel permite la rotación de la sarta en caso de que sea necesario asentar los empacadores o para operar alguna herramienta en particular.


5. Diseño de pruebas DST. Diseño del equipo:  Manifold: es un conjunto de válvulas de control colocadas en el piso del equipo para operar diversas funciones (tomar muestras de los fluidos, colocar estranguladores, medir la presión en superficie, control adicional de la presión).

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Válvula retenedora: captura los fluidos del pozo que pudieran ser atrapados por la sarta durante la desconexión.


6. Factores que afectan los resultados de pruebas DST. Funcionamiento inapropiado de herramientas:


6. Factores que afectan los resultados de pruebas DST. Diseño inapropiado de la prueba:


6. Factores que afectan los resultados de pruebas DST. Condiciones inapropiadas del pozo:


Que aprendimos???

Próxima clase???

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