Modelos de Invasion

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 UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES REGISTRO DE POZOS FACULTAD DE INGENIERIA MODELOS DE INVASION MODELOS DE INVASION INTRODUCCION 1. El Proceso de Invasión: La presión del lodo debe mantenerse por encima de la presión del fluido en los poros de la formación. Se busca evitar un reventón del pozo. La presión diferencial generada es típicamente de unos cientos de libras por pulgada cuadrada, la cual empuja fluido de perforación a la formación. El espesor de la retorta se encuentra normalmente entre 1/8” y 3/4” y depende primariamente de las características del lodo y de la permeabilidad de las capas. El líquido que se filtra, penetra la formación, el resultado del anterior proceso, es la creación es una zona invadida adyacente al pozo. 2. Profundidad de Invasión al momento de la toma de Registros: Los factores que afectan la profundidad de invasión del filtrado en una formación porosa, son principalmente: 1. Las características del filtración del lodo 2. La presión diferencial entre la columna de lodo y el fluido del y acimiento 3. El rango de porosidad de la formación 4. La permeabilidad aunque en mejor grado 3. Perfil de Invasión Cerca de la pared del pozo casi toda el agua de formación y parte de los hidrocarburos han sido desplazados por el filtrado. La zona es conocida como Zona Lavada . Si el desplazamiento fue total, contendrá una Sor , del orden del 10 al 40 %. Sor dependerá del aceite inicial y la movilidad del filtrado y los hidrocarburos. El agua desplaza aceite de mediana gravedad API con poca dificultad, pero cuando el aceite es pesado o liviano es muy mala, el agua normalmente se canalizará. Al alejarse de la pared del pozo, el desplazamiento de los fluidos de la formación por el filtrado de lodo es menos y menos completo, resultando en una saturación completa de filtrado de lodo hasta la saturación original de agua de formación. A esta zona se le conoce como Zona Invadida .

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES REGISTRO DE POZOSFACULTAD DE INGENIERIA MODELOS DE INVASION

MODELOS DE INVASION

INTRODUCCION

1. El Proceso de Invasión:

La presión del lodo debe mantenerse por encima de la presión del fluido en losporos de la formación.Se busca evitar un reventón del pozo.La presión diferencial generada es típicamente de unos cientos de libras porpulgada cuadrada, la cual empuja fluido de perforación a la formación.El espesor de la retorta se encuentra normalmente entre 1/8” y 3/4” y dependeprimariamente de las características del lodo y de la permeabilidad de las capas.El líquido que se filtra, penetra la formación, el resultado del anterior proceso, es lacreación es una zona invadida adyacente al pozo.

2. Profundidad de Invasión al momento de la toma de Registros:

Los factores que afectan la profundidad de invasión del filtrado en una formaciónporosa, son principalmente:

1. Las características del filtración del lodo

2. La presión diferencial entre la columna de lodo y el fluido del yacimiento

3. El rango de porosidad de la formación

4. La permeabilidad aunque en mejor grado

3. Perfil de Invasión

Cerca de la pared del pozo casi toda el agua de formación y parte de loshidrocarburos han sido desplazados por el filtrado. La zona es conocida comoZona Lavada .Si el desplazamiento fue total, contendrá una Sor , del orden del 10 al 40 %.Sor dependerá del aceite inicial y la movilidad del filtrado y los hidrocarburos.

El agua desplaza aceite de mediana gravedad API con poca dificultad, perocuando el aceite es pesado o liviano es muy mala, el agua normalmente secanalizará.Al alejarse de la pared del pozo, el desplazamiento de los fluidos de la formaciónpor el filtrado de lodo es menos y menos completo, resultando en una saturacióncompleta de filtrado de lodo hasta la saturación original de agua de formación. Aesta zona se le conoce como Zona Invadida .

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La zona de transición se presenta incialmente muy cerca de la pared del pozo,pero de manera gradual y en función del tiempo se aleja de ella.La condición de seudo equilibrio en el patrón de invasión solo se alcanza algunosdías después de la perforación.

La resistividad de la zona de invasión se denomina Rxo y su saturación Sxo,donde para formación limpia :Algunas veces las formaciones tiene petróleo o gas, donde la movilidad de los HCes mayor que el agua de formación, el petróleo o el gas salen dejando una zonaanular llena de agua de formación.Si Rmf > Rw la zona anular tendrá una resistividad menor que Rxo o Rt y puededar un cálculo de saturación pesimista.

4. Efectos de Segregación Gravitacional

En arenas altamente porosas y permeables, el fluido de invasión esta sujeto a losefectos de segregación gravitacional vertical, debido al contraste de densidades  de los fluidos originales del pozo, causando que el progreso lateral de lainvasión varie con la profundidad en función de tiempo.

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5. Modelo de Roca Invadida 

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La figura anterior representa un modelo de formación porosa invadida por elfiltrado de lodo durante la perforación.El modelo considera los límites entre zonas como superficies concentricas

simples, ya que esta situación permite el uso de ecuaciones lineales pararepresentar las respuestas de las distintas herramientas.En el caso específico de las herramientas de resistividad, es necesario encontrarla solución a las tres incognitas, la resistividad real de la formación Rt, laresistividad de la zona invadida Rxo y el diámetro de invasión Di. Necesitamos porlo tanto un sistema lineal de tres ecuaciones. Esto se logra con el registro de tresperfiles de resistividad con diferentes diámetros de investigación.

7. Efecto de la invasión:

En la medida en que el filtrado de lodo invade la formación, se registra un cambio

en la resistividad con la distancia. La figura 1 es una interpretación esquemáticade la sección transversal de una formación invadida, donde se muestran lasdiferentes zonas de resistividad.Para efectos prácticos se asume que toda el agua de formación ha sidoreemplazada por filtrado, aunque en una arena petrolífera quedará un aceiteremanente llamado hidrocarburo residual.

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7. Daños de Formación:

Varios tipos de daño pueden ser identificados en distintos lugares de un pozo de

producción como puede ser el pozo mismo, el equipo de producción, la formación

etc.Para el diseño correcto para la producción del pozo es necesario determinar no

solo la naturaleza del daño sino también el conocimiento del lugar del pozo donde

está el daño que más afecta a la producción. La caída de producción puede ser

causada por diversos materiales: partículas migrando a través de los poros o

precipitados producidos por cambios físicos o químicos en el estado inicial del

reservorio. 

7.1 Origen del Daño de Formación: 

7.1.1 Invasión de sólidos de perforación: Las partículas materiales contenidas en los fluidos de perforación son

potencialmente peligrosas desde el punto de vista del daño de formación; arcillas,

cutting, agentes densificantes y viscosificantes, agentes minimizadores de

pérdidas de circulación. Cuando estos son forzados hacia la formación productiva

pueden agresivamente disminuir la porosidad y permeabilidad de la roca

reservorio de tal modo que una subsecuente puesta en producción del pozo o

inyección de fluidos hacia el reservorio desde el mismo a flujos moderados o altos,

haría que estos materiales depositados en el sistema, pasen de poro en poro

aumentando la severidad del daño en las inmediaciones del pozo. 

Tal daño esta limitado a unos pocos centímetros hacia el interior y alrededor del

pozo, pero la reducción de la permeabilidad del sistema en la zona del skin puede

llegar a ser del 90%. 

7.1.2 Daño de cementación: 

Para la cementación es necesaria le remoción del revoque, para lo cual se utiliza

algún dispositivo como los caños lavadores o colchones, todos estos deben

trabajar con flujo a regímenes turbulentos. Durante este proceso el revoque puede

ser solo parcialmente destruido y si el cemento no tiene las correctas propiedadesde perdida de fluido, la formación queda poco protegida a la invasión de filtrado.

La duración del trabajo de cementación es bastante corto comparado con el de la

perforación. La invasión de los fluidos del lavado es insignificante respecto a la

invasión de los fluidos de perforación, pero esto no quiere decir que pueda

despreciarse, una falta en el control de los fluidos puede ocasionar un mal cálculo

en el volumen de cemento.

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7.1.3 Daño por Entubación: 

Es muy común, que existan capas productivas muy por encima de la profundidad

final del pozo para que estas capas no sean dañadas, es conveniente que una vezatravesadas las misma, el pozo se entube antes de seguir perforando hasta la

profundidad final mencionada. 

7. CONCLUSIONES:

En la invasión hacia la formación se debe tomar muy en cuenta al fluido ya que

este es el que penetra en las paredes del pozo y también es el encargado de

formar el revoque, también depende del tipo de formación como la permeabilidad

para que el fluido pueda filtrar hacia las paredes del pozo.

La presión del fluido debe superar a la presión de formación para evitar unreventón. 

8. BIBLIOGRAFIA:

- REGISTROS ELECTRICOS 

• Birkle P. Deep aquifer systems of geothermal and petroleum reservoirs in Mexico,en: New Approaches Characterizing Groundwater Flow, K.-P. Seiler & S. Wohnlich (eds), A.A. Balkema Publishers, 2001b, p. 911-915.• Birkle, P., E. Portugal Marín et al. Estudio isotópico de los acuíferos profundos de

los campos petroleros del Activo Luna, Informe final IIE/11/ 11472/I 02/F, Instituto de Investigaciones Eléctricas, México, 1999, 91 p.• Fritz P., S. K. Frape y M. Miles. Methane in the crystalline rocks of the CanadianShield, en: Saline Water And Gases In Crystalline Rocks,Geological Association of Canada Special Paper 33, P. Fritz y S.K. Frape (ed.), p.211-223.• Hoefs J. Stable Isotope Geochemistry. Springer, 1987, 237 p.  • Pearson F.J. Jr. y B. B. Hanshaw. Sources of dissolved carbonate species ingroundwater and their effects on carbon-14 dating, en: Isotopehydrology, Proceedings Symposium, Viena, IAEA-SM-129/18, 1970, p. 271-286.• Report to Congress. Exploration, development and production of crude oil, natural

gas, and geothermal energy, vol. 1: Oil and gas. EPA/530/ SW-88/OO3A, U.S. EPA, Washington D.C., 1987.• Stahl W.J. Carbon isotopes in petroleum geochemistry, en: Lectures in IsotopeGeology, E. Jäger y J.C. Hunziker (eds.), 1979, p. 274-282.• Vogel J.C. Variability of carbon isotope fractionation during photosynthesis, en:Stable Isotopes and Plant Carbon - Water Relations, J.R.Ehleringer, A.E. Hall y G.D. Farquhar (eds.), Academic Press, San Diego, CA, p.

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