UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA...
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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
ANÁLISIS TÉCNICO-ECONÓMICO DE LA APLICACIÓN DEL
FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO A LOS POZOS DEL
CAMPO PARAHUACU REALIZADOS DURANTE EL MES DE
JULIO DE 2014
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE PETRÓLEOS
JOSÉ LUIS MANCHENO NARVÁEZ
DIRECTOR: MGT. RAÚL DARÍO BALDEÓN LÓPEZ
Quito, noviembre 2014
ii
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014
Reservados todos los derechos de reproducción
iii
DECLARACIÓN
Yo, JOSÉ LUIS MANCHENO NARVÁEZ, declaro que el trabajo aquí descrito
es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún grado
o calificación profesional; y, que he consultado las referencias bibliográficas
que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
(Firma)
_________________________
José Luis Mancheno Narváez
C.I.:171511856-6
iv
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “Análisis Técnico-
Económico de la aplicación del Fracturamiento Hidráulico a los pozos del
Campo Parahuacu realizados durante el mes de julio de 2014”, que, para
aspirar al título de Ingeniero de Petróleos fue desarrollado por José Luis
Mancheno Narváez, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de
Ciencias de la Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el
reglamento de Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
___________________
MGT. Raúl Darío Baldeón López
DIRECTOR DEL TRABAJO
C.I. 170804253-4
v
DEDICATORIA
Dedico este trabajo, con mucho amor a toda mi familia, especialmente a mis padres:
José Luis y Mónica por ser mi modelo a seguir, quienes nunca dejaron de luchar por
mi superación, me han guiado y son el pilar fundamental en los momentos más álgidos
de mi vida.
A Carolina mi novia y a mi hija Verónica Isabel, que me han apoyado y motivado a
realizar este trabajo, gracias por todo su amor y cariño, todo mi esfuerzo es siempre
dedicado para ustedes.
A mi tío Jorge, por estar, siempre a mi lado, ser mi mejor amigo y un padre más,
¡Gracias por toda tu ayuda y comprensión!
A mi Papi Jorge y la institución a la cual preside porque me han orientado a crecer
como persona, teniendo experiencias muy enriquecedoras, convirtiéndome en un
amigo y mentor de mis queridos estudiantes que luchan, a mente partida por solucionar
sus “graves problemas”.
A mami Gladys, quien demostró ser un ejemplo de lucha tenaz e incansable a pesar de
sus graves enfermedades, nunca se dejó abatir y siguió adelante, gracias por tus
bendiciones, espero que me sigas cuidando desde el cielo siempre estarás en nuestros
corazones.
vi
AGRADECIMIENTOS
A Dios, debido a que sin él nada podría ser posible.
A mi querida Universidad Tecnológica Equinoccial por una formación integral, la cual
busca crear ciudadanos ejemplares, comprometidos en el desarrollo de la ciencia y
profesionales con excelencia académica.
A Carolina y Verito, quienes son lo más importante de mi vida, aunque existan
momentos difíciles, son la razón para seguir luchando.
A mis padres, José Luis Mancheno y Mónica Narváez Álvarez, que siempre me han
dado su apoyo incondicional y a quienes debo este triunfo profesional, por todo su
trabajo y dedicación para darme una formación académica y sobre todo humanista y
espiritual. De ellos es este triunfo y para ellos es todo mi agradecimiento.
Al Ingeniero Raúl Baldeón por el apoyo en la realización y desarrollo de la
investigación, y por su formación y amistad.
A la Dirección de Control Técnico de Hidrocaburos de la Agencia de Regulación y
Control Hidrocarburífero, en especial a la Coordinación de Control de Exploración y
Explotación, a sus ingenieros con los que compartimos conocimientos científicos para
la elaboración de mi tesis, pero sobretodo compartimos muy buenos momentos.
A todos mis maestros que aportaron a mi formación. Para quienes me enseñaron más
que el saber científico, a quienes me enseñaron a ser lo que no se aprende en salón de
clase y a compartir el conocimiento con los demás.
A todos . . .
G R A C I A S
vii
ÍNDICE DE CONTENIDOS
DECLARACIÓN ............................................................................................ iii
CERTIFICACIÓN .......................................................................................... iv
DEDICATORIA .............................................................................................. v
AGRADECIMIENTOS ................................................................................... vi
ÍNDICE DE CONTENIDOS .......................................................................... vii
ÍNDICE DE TABLAS ...................................................................................... x
ÍNDICE DE GRÁFICAS ..............................................................................xvii
ÍNDICE DE ECUACIONES ......................................................................... xxi
ÍNDICE DE ANEXOS ................................................................................. xxiii
RESUMEN................................................................................................. xxiv
ABSTRACT ............................................................................................... xxv
CAPÍTULO I ................................................................................................... 2
1. INTRODUCCIÓN .............................................................................. 2
1.1. PROBLEMA ...................................................................................... 3
1.2. OBJETIVOS ..................................................................................... 4
1.2.1. OBJETIVO GENERAL ...................................................................... 4
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS ............................................................. 4
1.3. JUSTIFICACIÓN ............................................................................... 5
CAPÍTULO II .................................................................................................. 7
2. MARCO TEÓRICO ........................................................................... 7
2.1. GENERALIDADES DEL CAMPO PARAHUACU ................................. 7
2.2. UBICACIÓN DEL CAMPO PARAHUACU ........................................... 7
2.3. ESTADO ACTUAL DEL CAMPO PARAHUACU ................................. 9
viii
2.3.1. RESERVAS ....................................................................................... 9
2.4.2. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS PRODUCIDOS ........................ 10
2.4.3. MECANISMO DE PRODUCCIÓN DEL CAMPO PARAHUACU ....... 11
2.4.5. ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DEL CAMPO PARAHUACU . 14
CAPÍTULO III ............................................................................................... 18
3.1. DEFINICIÓN DE FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO ....................... 18
3.2. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL FRACTURAMIENTO
HIDRÁULICO ........................................................................................... 21
3.2.1. VENTAJAS DEL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO...................... 21
3.2.2. DESVENTAJAS DEL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO .............. 23
3.3. TIPOS DE FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO ................................. 24
3.4. NORMATIVA APLICADA AL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO ...... 25
CAPÍTULO IV .............................................................................................. 29
4. ANÁLISIS TÉCNICO ............................................................................ 29
4.1.POZO PARAHUACU 10 ...................................................................... 29
4.2. POZO PARAHUACU 11 ..................................................................... 71
4.3. POZO PARAHUACU 12 ................................................................... 105
4.4. POZO PARAHUACU 40 ................................................................... 131
CAPÍTULO V ............................................................................................. 160
5. ANÁLISIS ECONÓMICO .................................................................... 160
5.1. POZO PARAHUACU 10 ................................................................... 160
5.2. POZO PARAHUACU 11 ................................................................... 174
5.3. POZO PARAHUACU 12 ................................................................... 184
5.4. POZO PARAHUACU 40 ................................................................... 196
CAPÍTULO VI ............................................................................................ 210
ix
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ......................................... 210
6.1. CONCLUSIONES ............................................................................. 210
6.2. RECOMENDACIONES ..................................................................... 212
GLOSARIO ................................................................................................ 214
Bibliografía................................................................................................. 218
ANEXOS ................................................................................................... 225
x
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla N° 2. 1 Coordenadas geográficas y UTM del campo Parahuacu ......... 8
Tabla N° 2. 2. Resumen de pozos del Campo Parahuacu ............................. 9
Tabla N° 2. 3.Reservas del campo Parahuacu al 31 de diciembre de 2013 10
Tabla N° 2. 4. Propiedades PVT de los fluidos del campo Parahuacu ......... 10
Tabla N° 2. 5. Propiedades petrofísicas yacimientos del campo Parahuacu por
yacimiento ................................................................................................... 13
Tabla N° 2. 6. Historial de Producción del campo Parahuacu ...................... 14
Tabla N° 2. 7. Estimación de la producción del campo Parahuacu .............. 16
Tabla N° 3. 1. Normas API para agentes apuntalantes ............................... 27
Tabla N° 4. 1. Propiedades de los yacimientos del campo Parahuacu ........ 29
Tabla N° 4. 2. Intervalos perforados del pozo Parahuacu 10 ....................... 30
Tabla N° 4. 3. Resultados de las pruebas iniciales del pozo Parahuacu 10. 31
Tabla N° 4. 4. Datos Mecánicos del pozo Parahuacu 10 ............................. 33
Tabla N° 4. 5. Propiedades de los fluidos del pozo Parahuacu 10 .............. 33
Tabla N° 4. 6. Propiedades petrofísicas del reservorio "U” inferior del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 34
Tabla N° 4. 7. Radios de drenaje del pozo Parahuacu 10 ........................... 35
Tabla N° 4. 8. Propiedades petrofísicas del pozo Parahuacu 10 ................. 36
Tabla N° 4. 9. Presiones obtenidas de la prueba de Build Up previa al
fracturamiento hidráulico.............................................................................. 40
Tabla N° 4. 10. Variables obtenidas de la Prueba de Build Up previa al
fracturamiento hidráulico.............................................................................. 41
Tabla N° 4. 11. Datos obtenidos en el fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 45
xi
Tabla N° 4. 12. Resultados de las presiones obtenidas la prueba de Build Up
posterior al fracturamiento hidráulico ........................................................... 52
Tabla N° 4. 13. Variables utilizadas en el cálculo del daño del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 54
Tabla N° 4. 14. Comparación de resultados previos y posteriores a la fractura
hidráulica ..................................................................................................... 56
Tabla N° 4. 15. Resultados del cálculo de la Presión neta del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 60
Tabla N° 4. 16. Módulo de Young para diferentes tipos de roca .................. 61
Tabla N° 4. 17. Dimensión característica de la fractura según el modelo de
simulación de fractura .................................................................................. 62
Tabla N° 4. 18. Propiedades del agente apuntalante Carbolite 20/40 .......... 63
Tabla N° 4. 19. Comparación diseño y fractura real generada del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 69
Tabla N° 4. 20. Resultados de pruebas iniciales del pozo Parahuacu 11 .... 72
Tabla N° 4. 21. Resultado de la prueba de producción previa y posterior al
reacondicionamiento N° 1 ............................................................................ 74
Tabla N° 4. 22. Resultado de la prueba de producción previa y posterior al
reacondicionamiento N° 2 ............................................................................ 75
Tabla N° 4. 23. Datos Mecánicos de la prueba de Build Up del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 77
Tabla N° 4. 24. Propiedades de los fluidos de la prueba de Build Up del pozo
Parahuacu 11 .............................................................................................. 78
Tabla N° 4. 25. Radio de drenaje del pozo Parahuacu 11 ........................... 79
Tabla N° 4. 26. Datos petrofísicos del pozo Parahuacu 11 .......................... 79
Tabla N° 4. 27. Resultados de la prueba de Build Up previa al fracturamiento
del pozo Parahuacu 11 ................................................................................ 83
xii
Tabla N° 4. 28. Resultados obtenidos durante el fracturamiento hidráulico del
pozo Parahuacu 11 ...................................................................................... 87
Tabla N° 4. 29. Resultados de la prueba de Build Up posterior al
fracturamiento del pozo Parahuacu 11 ........................................................ 94
Tabla N° 4. 30. Resultados del cálculo de la Presión neta del pozo
Parahuacu 11 .............................................................................................. 98
Tabla N° 4. 31. Comparación entre la fractura propuesta y fractura real
generada del pozo Parahuacu 11 .............................................................. 103
Tabla N° 4. 32. Resultados de las pruebas iniciales del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 105
Tabla N° 4. 33. Datos mecánicos del pozo Parahuacu 12 ......................... 107
Tabla N° 4. 34. Propiedades petrofísicas y de fluidos del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 108
Tabla N° 4. 35. Radio de drenaje del pozo Parahuacu 12 ......................... 109
Tabla N° 4. 36. Propiedades petrofísicas del pozo Parahuacu 12 ............. 110
Tabla N° 4. 37. Resultados de la prueba de Build Up previos al fracturamiento
del pozo Parahuacu 12 .............................................................................. 112
Tabla N° 4. 38. Resultados obtenidos durante el fracturamiento del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 115
Tabla N° 4. 39. Resultados de la prueba de Build Up posterior al
fracturamiento del pozo Parahuacu 12 ...................................................... 121
Tabla N° 4. 40. Cálculo de la Presión neta del pozo Parahuacu 12 ........... 124
Tabla N° 4. 41. Comparación entre fractura propuesta y fractura real generada
del pozo Parahuacu 12 .............................................................................. 128
Tabla N° 4. 42. Datos de la prueba de Build Up del pozo Parahuacu 40 ... 134
Tabla N° 4. 43. Radio de drenaje del pozo Parahuacu 40 ......................... 136
Tabla N° 4. 44. Parámetros petrofísicos del pozo Parahuacu 40 ............... 136
xiii
Tabla N° 4. 45. Resultados de la prueba de Build Up previos al fracturamiento
del pozo Parahuacu 40 .............................................................................. 139
Tabla N° 4. 46. Resultados adicionales de la prueba de Build Up previos a la
fractura del pozo Parahuacu 40 ................................................................. 140
Tabla N° 4. 47. Resultados obtenidos durante el fracturamiento del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 144
Tabla N° 4. 48. Resultados del Build Up posteriores al fracturamiento del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 148
Tabla N° 4. 49. Cálculo de la Presión neta del pozo Parahuacu 40 ........... 151
Tabla N° 4. 50. Comparación de la fractura propuesta y la fractura real
generada del pozo Parahuacu 40 .............................................................. 155
Tabla N° 5. 1. Condición inicial y estimación de la producción del año 2014
del pozo Parahuacu 10 .............................................................................. 161
Tabla N° 5. 2. Cálculo del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 10 ............................................................................................ 161
Tabla N° 5. 3. Cálculo de las ventas de la producción incremental anual
estimada del pozo Parahuacu 10 ............................................................... 163
Tabla N° 5. 4. Costos reales de la fractura del pozo Parahuacu 10 ........... 164
Tabla N° 5. 5. Costos de producción anuales del pozo Parahuacu 10 ...... 166
Tabla N° 5.6. Valores y consideraciones del indicativo Valor Actual Neto
(VAN) ......................................................................................................... 167
Tabla N° 5. 7. Procedimiento del cálculo del Valor Actual Neto con un precio
del crudo de USD $ 60 del pozo Parahuacu 10 ......................................... 168
Tabla N° 5. 8. Resultados del Valor Actual Neto del fracturamiento del pozo
Parahuacu 10 ............................................................................................ 169
Tabla N° 5. 9. Cálculo del TIR del fracturamiento del pozo Parahuacu 10 . 170
Tabla N° 5. 10. Resultados del TIR del fracturamiento del pozo
Parahuacu 10 ............................................................................................ 171
xiv
Tabla N° 5. 11. Procedimiento y resultados del cálculo de la relación costo
beneficio del fracturamiento del pozo Parahuacu 10.................................. 172
Tabla N° 5. 12. Procedimiento y resultados del cálculo del tiempo de
recuperación de la inversión del fracturamiento del pozo Parahuacu 10.... 173
Tabla N° 5. 13. Condición inicial y estimación de la producción del año 2014
del pozo Parahuacu 11 .............................................................................. 174
Tabla N° 5. 14. Cálculo del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 11 ............................................................................................ 175
Tabla N° 5. 15. Ingresos obtenidos en el pozo Parahuacu 11 ................... 176
Tabla N° 5. 16. Costos reales del fracturamiento del Pozo Parahuacu 11 . 177
Tabla N° 5. 17. Costos de producción pozo Parahuacu 11........................ 179
Tabla N° 5. 18. Procedimiento y resultados del cálculo del Valor Actual Neto
del pozo Parahuacu 11 .............................................................................. 180
Tabla N° 5. 19. Procedimiento y resultados del cálculo de la Tasa Interna de
Retorno del fracturamiento al pozo Parahuacu 11 ..................................... 181
Tabla N° 5. 20. Procedimiento y resultados de la Relación Costo Beneficio del
fracturamiento al pozo Parahuacu 11 ........................................................ 182
Tabla N° 5. 21. Procedimiento y resultados del Tiempo de Recuperación de
la Inversión del fracturamiento al pozo Parahuacu 11 ................................ 183
Tabla N° 5. 22. Indicadores económicos del fracturamiento al pozo
Parahuacu 11 ............................................................................................ 184
Tabla N° 5. 23. Condición inicial y estimación de la producción del año 2014
del pozo Parahuacu 12 .............................................................................. 185
Tabla N° 5. 24. Cálculo del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 186
Tabla N° 5. 25. Ingresos por venta de la producción incremental por
fracturamiento del pozo Parahuacu 12 ...................................................... 187
Tabla N° 5. 26. Costos reales del fracturamiento del pozo Parahuacu 12 . 188
xv
Tabla N° 5. 27. Costos anuales de producción del pozo Parahuacu 12 .... 190
Tabla N° 5. 28. Procedimiento y resultado del cálculo del Valor Actual Neto
del pozo Parahucau 12 .............................................................................. 191
Tabla N° 5. 29. Resultados del Valor Actual Neto del fracturamiento al pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 192
Tabla N° 5. 30. Procedimiento de cálculo del TIR en el programa Excel ... 193
Tabla N° 5. 31. Resultados del cálculo del TIR del fracturamiento al pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 194
Tabla N° 5. 32. Procedimiento y resultados de la Relación Costo Beneficio del
fracturamiento al pozo Parahuacu 12 ........................................................ 194
Tabla N° 5. 33. Procedimiento y resultados del cálculo del Tiempo de
Recuperación de la Inversión del fracturamiento al pozo Parahuacu 12 .... 195
Tabla N° 5. 34. Condición inicial y estimación de producción del año 2014 del
pozo Parahuacu 40 .................................................................................... 197
Tabla N° 5. 35. Estimación del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 197
Tabla N° 5. 36. Ingreso por ventas de crudo por fracturamiento del pozo
Parahuacu 40. ........................................................................................... 199
Tabla N° 5. 37. Costos reales del fracturamiento al pozo Parahuacu 40 ... 200
Tabla N° 5. 38. Costos operativos anuales del fracturamiento al pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 201
Tabla N° 5. 39. Procedimiento para el cálculo del Valor Actual Neto del
fracturamiento al pozo Parahuacu 40 ........................................................ 203
Tabla N° 5. 40. Resultados del Valor Actual Neto del fracturamiento del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 204
Tabla N° 5. 41. Procedimiento del cálculo del TIR del fracturamiento al pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 205
xvi
Tabla N° 5. 42. Resultados del cálculo de la Tasa Interna de Retorno del
fracturamiento al pozo Parahuacu 40 ........................................................ 206
Tabla N° 5. 43. Resultados del cálculo de la Relación del Costo Beneficio del
fracturamiento al pozo Parahuacu 40 ........................................................ 207
Tabla N° 5. 44. Procedimiento y cálculo del Tiempo de Recuperación de la
Inversión del fractuamiento al pozo Parahuacu 40 .................................... 208
xvii
ÍNDICE DE GRÁFICAS
Gráfica N° 2. 1. Ubicación del campo Parahuacu……………………………….8
Gráfica N° 2. 2 Mecanismo de Producción del yacimiento “Basal Tena” ..... 11
Gráfica N° 2. 3. Mecanismo de producción del yacimiento "U" ................... 12
Gráfica N° 2. 4. Mecanismo de producción del yacimiento "T" .................... 12
Gráfica N° 2. 5. Producción Anual del campo Parahuacu .......................... 15
Gráfica N° 2. 6. Producción diaria promedio del campo Parahuacu ............ 15
Gráfica N° 3. 1. Esquema de realización de fractura hidráulica ................... 19
Gráfica N° 3. 2. Propagación de la Fractura Hidráulica ............................... 19
Gráfica N° 3. 3. Esquema del apuntalante en el interior de la fractura ....... 20
Gráfica N° 3. 4. Beneficios del fracturamiento hidráulico ............................. 22
Gráfica N° 3. 5. Desventajas del fracturamiento hidráulico.......................... 24
Gráfica N° 3. 6. Clasificación del fracturamiento hidráulico ......................... 25
Gráfica N° 3. 7. Resumen de la Norma API HF1 ......................................... 26
Gráfica N° 4. 1. Estratigrafía del yacimiento "Ui" del pozo Parahuacu 10 ... 31
Gráfica N° 4. 2. Presión y caudal obtenidas del Build Up previo al
fracturamiento del pozo Parahuacu 10 ....................................................... 37
Gráfica N° 4. 3. Derivada de presión previa al fracturamiento del pozo
Parahuacu 10 ............................................................................................. 38
Gráfica N° 4. 4. Diagrama de completación de la fractura del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 42
Gráfica N° 4. 5. Data FRAC del fluido OneSTEP GP del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 46
Gráfica N° 4. 6. DataFRAC de la calibración de la fractura del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 47
Gráfica N° 4. 7. DataFRAC de la fractura del pozo Parahuacu 10 ............. 48
xviii
Gráfica N° 4. 8. Presión y caudal obtenidos del Build Up posterior al
fracturamiento del pozo Parahuacu 10 ........................................................ 49
Gráfica N° 4. 9. Gráfica de superposición posterior al fracturamiento del pozo
Parahuacu 10 .............................................................................................. 50
Gráfica N° 4. 10. Derivada de la presión posterior al fracturamiento del pozo
Parahuacu ................................................................................................... 51
Gráfica N° 4. 11. Esfuerzos de la formación en relación a la profundidad del
pozo Parahuacu 10 ...................................................................................... 59
Gráfica N° 4. 12. Perfil de fractura y concentración de apuntalante ........... 68
Gráfica N° 4. 13. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 10 ............................ 70
Gráfica N° 4. 14. Comportamiento de la producción posterior al fracturamiento
del pozo Parahuacu 10 ................................................................................ 71
Gráfica N° 4. 15. Integridad del cemento del pozo Parahuacu 11 .............. 73
Gráfica N° 4. 16. Registro eléctrico del yacimiento "Ui" del pozo
Parahuacu 11 .............................................................................................. 76
Gráfica N° 4. 17. Presiones obtenidas del Build Up previo al fracturamiento
del pozo Parahuacu 11 ................................................................................ 81
Gráfica N° 4. 18. Derivada de la presión previo al fracturamiento del pozo
Parahuacu 11 .............................................................................................. 82
Gráfica N° 4. 19. Estudio de heterogeneidad del pozo Parahuacu 10 ........ 84
Gráfica N° 4. 20. Diagrama de completación de la fractura del pozo
Parahuacu 11 .............................................................................................. 86
Gráfica N° 4. 21. DataFRAC del fluido OneSTEP GP del pozo
Parahuacu 11 ............................................................................................. 88
Gráfica N° 4. 22. DataFRAC de calibración de la fractura del pozo
Parahuacu 11 .............................................................................................. 89
Gráfica N° 4. 23. DataFRAC del fluido fracturante del pozo Parahuacu 11 . 90
xix
Gráfica N° 4. 24. Presión y caudal de la prueba de Build Up posterior a la
fractura del Pozo Parahuacu 11................................................................... 92
Gráfica N° 4. 25. Derivada de la presión posterior al fracturamiento del pozo
Parahuacu 11 .............................................................................................. 93
Gráfica N° 4. 26. Esfuerzos de la formación en función de la profundidad del
pozo Parahuacu 11 ...................................................................................... 97
Gráfica N° 4. 27. Perfil de fractura y concentración de apuntalante .......... 102
Gráfica N° 4. 28. Historial de producción del pozo Parahuacu 11 ............. 104
Gráfica N° 4. 29. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 11 .......................... 104
Gráfica N° 4. 30. Registro eléctrico del yacimiento "Ti" del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 106
Gráfica N° 4. 31. Respuesta de la presión previa al fracturamiento del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 111
Gráfica N° 4. 32. Derivada de la presión previa al fracturamiento del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 111
Gráfica N° 4. 33. Diagrama de completación del fracturamiento del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 114
Gráfica N° 4. 34.DataFRAC del fluido OneSTEP GP del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 116
Gráfica N° 4. 35. DataFRAC de calibración de la fractura del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 117
Gráfica N° 4. 36. DataFRAC del fracutramiento del pozo Parahuacu 12 .. 118
Gráfica N° 4. 37. Derivada de la presión posterior al fracturamiento del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 120
Gráfica N° 4. 38. Esfuerzos de la formación en función de la profundidad del
pozo Parahuacu 12 .................................................................................... 124
Gráfica N° 4. 39. Perfil de la fractura y concentración de material
apuntalante ................................................................................................ 129
xx
Gráfica N° 4. 40. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 12 .......................... 130
Gráfica N° 4. 41. Comportamiento de la producción del pozo Parahuacu 12
posterior al fracturamiento ......................................................................... 131
Gráfica N° 4. 42. Integridad del cemento del pozo Parahuacu 40 ............. 132
Gráfica N° 4. 43. Registro eléctrico del yacimiento "Ti" del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 133
Gráfica N° 4. 44. Presión y caudal de la prueba de Build Up previo al
fracturamiento del pozo Parahuacu 40 ...................................................... 137
Gráfica N° 4. 45. Derivada de la presión previo al fracturamiento del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 138
Gráfica N° 4. 46. Diagrama de completación del fracturamiento del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 142
Gráfica N° 4. 47. DataFRAC del fluido OneSTEP GP del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 145
Gráfica N° 4. 48. DataFRAC de la calibración del fracturamiento del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 146
Gráfica N° 4. 49. DataFRAC del fracturamiento del pozo Parahuacu 40 ... 147
Gráfica N° 4. 50. Derivada de la presión del Build Up posterior al
fracturamiento ............................................................................................ 149
Gráfica N° 4. 51. Esfuerzos de la formación productora en función de la
profundidad del pozo Parahuacu 40 .......................................................... 151
Gráfica N° 4. 52. Perfil de fractura y concentración de material apuntalante
del fracturamiento del pozo Parahuacu 40 ................................................. 156
Gráfica N° 4. 53. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 40 .......................... 157
Gráfica N° 4. 54. Comportamiento del pozo Parahuacu 40 posterior al
fracturamiento ........................................................................................... 158
xxi
ÍNDICE DE ECUACIONES
Ec. N° 2.1. Ecuación de declinación exponencial de la producción del campo
Parahuacu………………………………………………………………………….15
Ec. N° 4.1. Ecuación de cálculo del petróleo original en sitio del pozo……..34
Ec. N°4.2. Ecuación de cálculo del área de drenaje del pozo…………………35
Ec. N°4. 3. Ecuación de cálculo de las reservas del pozo …………………….36
Ec. N° 4.4. Ecuación de cálculo del daño de formación del pozo………….....38
Ec. N°4.5. Ecuación de cálculo del índice de productividad actual del pozo.52
Ec. N° 4.6. Ecuación de cálculo del índice de productividad real del pozo …..53
Ec. N°4.7. Eficiencia de la producción del pozo………………….……..……...53
Ec. N°4.8 Ecuación del máximo esfuerzo de la roca de Overburden ………53
Ec. N°4.9. Ecuación del módulo de compresibilidad de la roca……...............58
Ec. N°4.10. Ecuación de la presión neta de fractura del pozo ………………..59
Ec. N°4.11. Ancho máximo de la fractura ………………………………………61
Ec. N°4.12. Módulo del plano de deformación en función del módulo de Young
y la relación de Poisson……………………………..…………………………….61
Ec. N°4.13. Presión hidrostática del material de soporte del pozo
Parahuacu 10………………………………………………………………….......62
Ec. N°4.14. Ecuación de la densidad absoluta de un fluido………...…………63
xxii
Ec. N°4.15. Pérdidas de presión por fricción del pozo ………..………...……..64
Ec. N° 4.16. Presión de fractura en fondo del pozo ……………………………65
Ec. N° 4.17. Volumen inyectado en la fractura del pozo ………….……....…65
Ec. N°4.18. Volumen de pérdidas de fractura del pozo ……………...…..……66
Ec. N° 4.19. Volumen ideal de la fractura del pozo ………………..…………..67
Ec. N° 4.20. Eficiencia del fluido fracturante del pozo ……………..........…….67
Ec. N°4.21. Cálculo del porcentaje de error entre la fractura propuesta y la
fractura real generada del pozo …………………...…………………………….69
Ec. N°5.1. Declinación de la producción del pozo ……………………………160
Ec. N° 5.2, 5.3. y 5.4. Flujos Netos de caja del pozo………………………….167
Ec. N° 5.5. Valor Actual Neto del pozo………………………..……………….168
Ec. N° 5.6. Tasa Interna de Retorno del pozo ……………………………......169
Ec.N°5.7. Relación Costo Beneficio del pozo………………..………………..171
Ec. N°5.8. Tiempo de recuperación de la inversión del pozo ………………..172
xxiii
ÍNDICE DE ANEXOS
Anexo N° 1. Normativa aplicada al fracturamiento hidáulico ..................... 225
Anexo N° 2. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 10 ............................................................................................ 226
Anexo N° 3. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 11 ............................................................................................ 227
Anexo N° 4. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 12 ............................................................................................ 228
Anexo N° 5. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 40 ............................................................................................ 229
xxiv
RESUMEN
Esta investigación presenta un análisis de la estimulación realizada a pozos
productores de petróleo del Campo Parahuacu por medio del fracturamiento
hidráulico, el cual mejora la conductividad del pozo en las cercanías del
mismo.
En la parte inicial de la investigación se justifica la realización del presente
estudio.
En el Capítulo II se presentan las generalidades del campo Parahuacu, así
como las reservas remanentes del campo y su declinación.
En el Capítulo III se muestran las generalidades de los trabajos de
fracturamiento y se hace énfasis en la normatividad internacional que debe
ser aplicada a estos trabajos.
Dentro del análisis técnico se evalúan: registros eléctricos, trabajos de
reacondicionamiento, completaciones, pruebas de restauración de presión
previa y posterior al fracturamiento, además se presenta un diseño de la
fractura del pozo y se evalúa la producción generada después del
fracturamiento hidráulico.
En el estudio económico se presentan varios indicadores económicos de cada
uno de los pozos analizados, los cuales permiten determinar si el trabajo de
fracturamiento hidráulico fue exitoso o no.
Palabras claves: fracturamiento, hidráulico, reacondicionamiento,
estimulación, pruebas de presión, registros eléctricos.
xxv
ABSTRACT
This research presents an analysis of the stimulation realized to a producing
well of oil by means of the hydraulic fracking, which improves the conductivity
of the well in the surroundings of the same one.
In the initial part of the research there justifies itself the accomplishment of the
present investigation.
In Chapter II they present generalities of the Parahuacu field, as well as the
remaining reserves of the field and their production decline.
Chapter III presents generalities of hydraulic fracking works and make
emphasis in the international normativity that must be applied in the hydraulic
fracking.
Chapter IV presents the technical analysis, where evaluated: electrical
records, reconditioning works, completion, pressure tests previous and after
hydraulic fracking, in addition a design of the fracture of the well and there is
evaluated oil production generated after hydraulic fracking.
Chapter V presents the economic study about hydraulic fracking, there are
several economic indicators of each analyzed well, which allow to determine if
the hydraulic fracking work was successful or not.
Key words: fracking, hydraulic, reconditioning, stimulation, pressure tests,
electrical records.
CAPÍTULO I
2
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN
Debido al crecimiento de la demanda mundial y nacional, referente a la
utilización de los recursos naturales no renovables y la soberanía energética,
el Estado ecuatoriano, se encuentra impulsando la investigación e
implementación de nuevos proyectos que incrementen el factor de recobro
de la producción de petróleo, desarrollando los campos de las Regiones
Amazónica y Litoral.
El campo Parahuacu es considerado un campo maduro, porque se ha
encontrado en la fase de producción desde el año 1968, actualmente su
producción ha declinado, motivo por el cual ha sido necesario realizar varios
trabajos de reacondicionamiento, que no han logrado los resultados
esperados, tomando en cuenta estos antecedentes, se ha optado por nuevas
tecnologías como son los trabajos de fracturamiento hidráulico siendo una
buena opción para incrementar la producción de los fluidos en el interior del
yacimiento, lográndose así mejorar la productividad del pozo y disminuir el
daño de formación.
La aplicación de los trabajos de fracturamiento hidráulico, cambian las
propiedades y configuraciones de las rocas, por lo cual es necesario analizar
de forma técnica todos los aspectos referentes a la condición actual de los
yacimientos como son: pruebas de producción y presión, historial de
producción y trabajos de reacondicionamiento, permitiendo así disminuir el
riesgo y la incertidumbre de los trabajos de fracturamiento.
Realizar un análisis post fractura es necesario para evidenciar el aumento en
la productividad del pozo, demostrar el éxito del trabajo de fracturamiento y
poder observar la disminución del daño de formación que se obtuvieron
después de los trabajos.
3
En esta investigación propone el análisis técnico-económico de los trabajos
de fracturamiento hidráulico de los pozos del campo Parahuacu operado
actualmente por la empresa PETROAMAZONAS EP.
En la parte inicial del trabajo se presenta los antecedentes, localización del
campo y condiciones actuales del campo Parahuacu.
A continuación se realiza la investigación de la teoría de fracturamiento
hidráulico, en el cual se analizan varios textos técnicos, lo cual permite
determinar los principios que rigen el fracturamiento hidráulico.
Adicionalmente se propone un estudio técnico del diseño del fracturamiento
hidráulico, que permita evaluar las variables post fractura en los yacimientos.
Subsiguientemente se analiza el resultado que generó en la producción los
trabajos de fracturamiento hidráulico en los pozos del campo Parahuacu.
Finalmente se realiza un estudio económico de los costos de inversión y
mantenimiento, tomando en cuenta los réditos económicos que generó en la
producción el fracturamiento hidráulico de yacimientos.
1.1. PROBLEMA
El campo Parahuacu se encuentra en la etapa de producción de petróleo
desde el año 1978, debido al largo tiempo de producción y a las características
de los yacimientos dentro del pozo pueden presentarse problemas en la
producción de petróleo como son: daño de formación, taponamiento, entre
otros.
Todos estos factores afectan la producción de los pozos del campo
Parahuacu, esto se ha evidenciado con la caída de producción de los pozos
del campo Parahuacu, por este motivo se realizaron varios trabajos de
reacondicionamiento, los cuales no han obtenido buenos resultados, por lo
que la realización de trabajos fracturamiento hidráulico pueden mejorar las
4
propiedades de los pozos y optimizar el flujo de fluidos hacia la zona
productora.
Al momento de realizar el diseño del fracturamiento hidráulico se deben tener
en consideración varios factores como: las condiciones actuales del pozo,
anomalías del yacimiento, historial de producción, pruebas de presión,
propiedades de fluidos.
Es importante realizar un estudio técnico económico a estos trabajos por su
alto costo para la compañía operadora del campo, es fundamental evaluar el
incremento de la producción después del fracturamiento hidráulico.
1.2. OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVO GENERAL
Analizar de forma técnica-económica los trabajos de fracturamiento realizados
en el campo Parahuacu durante el mes de julio de 2014.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
- Analizar técnicamente los trabajos de fracturas realizados al campo
Parahuacu durante el mes de julio de 2014.
- Determinar el aumento en la producción del campo Parahuacu
después de los trabajos de fracturamiento.
- Analizar económicamente la rentabilidad de los trabajos de
fracturamiento hidráulico.
5
1.3. JUSTIFICACIÓN
Los problemas que se pueden presentar durante la producción de pozos
como: depositación de asfaltenos y especialmente producción alta de arena,
ocasionan la disminución de la capacidad productiva de los pozos del campo
Parahuacu, en vista a estos problemas fue necesario realizar trabajos de
reacondicionamiento, tomando en cuenta que ya se han realizado varios
trabajos de reacondicionamiento en los pozos, los cuales no han obtenido los
resultados esperados, el fracturamiento hidráulico puede mejorar o recobrar
la producción inicial de los pozos.
Debido a que los trabajos de fracturamiento hidráulico representan un valor
considerable en el presupuesto de las empresas operadoras, es necesario
realizar una fiscalización de estos trabajos, analizando los aspectos tanto
técnicos realizados por las empresas de servicios y la inversión económica
realizada por PETROAMAZONAS EP en los trabajos de fracturamiento
hidráulico.
Es necesario cuantificar el incremento en la producción, este aumento justifica
la realización de una mayor cantidad de trabajos de fracturamiento hidráulico
en los pozos del Oriente ecuatoriano, siendo una opción factible para mejorar
la producción, cubriendo el costo de inversión y además generando réditos
económicos para la empresa pero sobre todo para el país.
CAPÍTULO II
7
CAPÍTULO II
2. MARCO TEÓRICO
2.1. GENERALIDADES DEL CAMPO PARAHUACU
El descubrimiento del Campo Parahuacu se dio en el mes de octubre de 1968,
mediante la perforación del pozo exploratorio Parahuacu-01, perforado por el
consorcio conformado por las empresas Texazo-Gulf, el pozo Parahuacu-01
alcanzó una producción de 448 BPPD produciendo de la arenisca “T” de la
Formación Napo, este pozo tuvo una profundidad de 10173 pies. (Baby,
Marco, & Barragán, 2004, pág. 46).
2.2. UBICACIÓN DEL CAMPO PARAHUACU
El Campo Parahuacu pertenece a la Provincia de Sucumbíos y forma parte
del activo Lago Agrio, ubicado al norte del río Aguarico y a una distancia de
16 Km en dirección Sur-Este del Campo Lago Agrio, como se puede observar
en la Gráfica N°2.1, actualmente el campo Parahuacu es operado por la
empresa PETROAMAZONAS EP.
En lo concerniente a la geología del campo Parahuacu se ubica sobre el flanco
norte del arco de la transcuenca que separa la cuenca de Oriente en Ecuador
y Perú hacia el sur, de la cuenca Putumayo en Colombia hacia el norte. (Rojas
& Ortega, 2012, pág. 26)
8
Gráfica N° 2. 1. Ubicación del campo Parahuacu
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Tabla N° 2.1., se presentan las coordenadas geográficas y UTM que
delimitan al campo Parahuacu.
Tabla N° 2. 1 Coordenadas geográficas y UTM del campo Parahuacu
COORDENADAS GEOGRÁFICAS Y UTM DEL CAMPO PARAHUACU
GEOGRÁFICAS UTM
Latitud: 00°07 00” – 00° 01 00” N 10001000 – 10024000 N
Longitud: 76°43 00” – 76°41 00 O 304000 – 320000 O
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
9
2.3. ESTADO ACTUAL DEL CAMPO PARAHUACU
A continuación se realiza un resumen conciso del estado actual del campo
Parahuacu.
En la Tabla N° 2.2., se muestra el resumen de pozos que conserva el campo
Parahuacu.
Tabla N° 2. 2. Resumen de pozos del Campo Parahuacu
RESUMEN DE POZOS DEL CAMPO PARAHUACU
PERFORADOS PRODUCTORES CERRRADOS TOTAL
22 12 10 44
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Debido a que la producción del campo Parahuacu declinó hasta el año 2012,
se realizó una campaña de trabajos por parte de PETROAMAZONAS EP, para
poder aumentar la producción de los pozos.
2.3.1. RESERVAS
En la Tabla N° 2.3, se exhiben los estimados de reservas de petróleo del
campo Parahuacu por yacimientos que se encuentran en producción, estos
datos son tomados de la Secretaría de Hidrocarburos, SH, al 31 de diciembre
de 2013.
10
Tabla N° 2. 3.Reservas del campo Parahuacu al 31 de diciembre de 2013
Campo Yacimiento
Petróleo In Situ
M bls
FR %
Reservas Probadas
M bls
Producción Acumulada
M bls
Reservas Remanentes
M bls
°API
Parahuacu
Basal Tena 46,503.17 15 1,450 1,339 110.67 20.3
T Inferior 147,655.72 28 30,812 14,521 6,002.88 32.7
T Superior 52,288.96 28 1,656 1,595 61.00 30.8
U Inferior 74,853.28 20 21,885 3,975 4,909.81 32.3
Total 321,301.12 55,803 20,925.24 11,084.36 29.4
Fuente: (SHE, 2013)
2.4.2. PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS PRODUCIDOS
Mediante un análisis PVT, se realizan varias pruebas para determinar las
propiedades de un reservorio de petróleo. (Jaramillo, 2011). En la
Tabla N° 2.4, se presenta un promedio de las propiedades de los fluidos del
campo Parahuacu.
Tabla N° 2. 4. Propiedades PVT de los fluidos del campo Parahuacu
Arena °API Pb (psi)
Boi (bls/bf)
Bob (bls/bf)
Rsi
(pcn/bl)
µo (cP)
Sg gas Salinidad ppm
BT 20.3 844 1.124 1.1403 160 1.7 1.1454 70,000
U 28.2 1,283 1.206 1.2251 463 1.97 1.186 95,000
T 30.8 1,050 1.301 1.3589 396 1.7 1.249 14,000
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
11
2.4.3. MECANISMO DE PRODUCCIÓN DEL CAMPO PARAHUACU
Los yacimientos que conforman el campo Parahuacu son subsaturados, se
encuentran sobre el punto de burbuja, es decir, dentro del espacio poroso del
yacimiento no exista gas libre, solo líquidos con gas en solución y se tiene la
siguiente condición: PR>Pb.
En el campo Parahuacu se tiene una columna limitada de agua, demostrado
por la presencia de volúmenes de agua recuperados en la mayoría de los
pozos.
El tipo de mecanismo de producción del campo Parahuacu es una
combinación de gas en solución, expansión de roca fluido, con poca
contribución de gas en solución y empuje de agua.
En las Gráficas N° 2.2, 2.3, y 2.4, se presentan gráficas de los tipos de
mecanismos de producción de los yacimientos del campo Parahuacu, donde
se presenta el comportamiento de la presión en función de los acumulados de
producción, expresados como porcentajes de la presión inicial del reservorio
(Py/Pi) y el factor de recobro (Fr=Np/N).
Gráfica N° 2. 2 Mecanismo de Producción del yacimiento “Basal Tena”
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
12
De la Gráfica N° 2.2, se puede determinar que el principal tipo de mecanismo
de producción del yacimiento Basal Tena es de expansión de roca fluido.
Gráfica N° 2. 3. Mecanismo de producción del yacimiento "U"
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Para la Arena “U”, por los datos exhibidos en la Gráfica N° 2.3, se puede
observar que el yacimiento presenta una combinación de mecanismo de
producción de expansión de roca fluido y gas en solución, siendo el
predominante la expansión de roca y fluido.
Gráfica N° 2. 4. Mecanismo de producción del yacimiento "T"
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
13
En cuanto al yacimiento “T”, la Gráfica N° 2.4, no muestra una tendencia clara
a un solo mecanismo de producción, por lo que se puede catalogar como una
combinación de expansión de roca fluido, gas en solución y una contribución
de empuje de agua, sin embargo, este último mecanismo no se presenta de
gran manera como en otros campos de la Cuenca Oriente.
2.4.4. FACTOR DE RECOBRO
El factor de recobro se encuentra relacionado directamente con el tipo de
mecanismo de producción del yacimiento, para el campo Parahuacu se tiene
una combinación de varios mecanismos de producción como se mencionó en
el capítulo anterior. Los factores de recobro que se han manejado para el
campo Parahucu se presentan en la Tabla N° 2.5.
Tabla N° 2. 5. Propiedades petrofísicas yacimientos del campo Parahuacu
por yacimiento
Arena Ø (%) Sw (%) FR (%)
Basal Tena 12.50 35.00 15.00
U 10.40 29.00 20.00
T 11.90 30.00 29.00
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Según la Tabla N° 2.5, la arena que posee el mayor porcentaje de factor de
recobro es la arenisca T con un valor de 29%, esto se debe a que la saturación
de agua Sw del 30%, es un indicativo de que él puede existir un empuje lateral
de un acuífero en el yacimiento, la arenisca U posee un factor de recobro
bueno y en algunas ubicaciones del campo esta arena es la arena
considerada para producción de los pozos.
14
2.4.5. ESTIMACIÓN DE LA PRODUCCIÓN DEL CAMPO PARAHUACU
Para poder realizar una estimación de la producción, es necesario estudiar la
producción del Campo Parahuacu.
Los datos del historial de producción del campo Parahuacu se presentan en
la Tabla N° 2.6 y las Gráficas N° 2.5 y 2.6, donde observa que la producción
ha declinado, debido principalmente a la disminución natural de la presión del
yacimiento.
Sin embargo, existe un ligero aumento entre el año 2012 y 2013 debido
principalmente a la perforación de nuevos pozos de desarrollo e inversiones
en el reacondicionamiento de pozos anteriormente perforados.
Tabla N° 2. 6. Historial de Producción del campo Parahuacu
HISTORIAL DE PRODUCCIÓN DEL CAMPO PARAHUACU
Año 2009 2010 2011 2012 2013
Total de
Producción
Anual (bls)
1,205,643 1,145,779 1,219,110 922,539 1,025,939
Promedio
diario de
producción
(bppd)
3,303 3,139 3,340 2,520 2,811
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
15
Gráfica N° 2. 5. Producción Anual del campo Parahuacu
(ARCH, 2013)
Gráfica N° 2. 6. Producción diaria promedio del campo Parahuacu
(ARCH, 2013)
Para determinar la declinación de la producción del campo Parahuacu y de
sus pozos, se utilizó la Ecuación N° 2.1:
𝑞𝑡 = 𝑞𝑖𝑒−𝐷𝑡 𝐸𝑐. [ 2.1]
0
250.000
500.000
750.000
1.000.000
1.250.000
1.500.000
2009 2010 2011 2012 2013
Bar
rile
s N
eto
s an
ual
es d
e P
etró
leo
(b
ls)
Tiempo (años)
0
1000
2000
3000
4000
2009 2010 2011 2012 2013
Bar
rile
s N
eto
s d
iari
os
de
Pet
róle
o
(bls
)
Tiempo (años)
16
Donde:
qt Tasa de producción anual, barriles anuales, bls.
D Declinación, fracción de la tasa de producción, bls/año, valor aproximado del campo Parahuacu, D=15.56%
qi Tasa de producción referencial
t Tiempo, años
Los datos de la declinación de la producción del campo Parahuacu se
presentan en la Tabla N° 2.7.
Tabla N° 2. 7. Estimación de la producción del campo Parahuacu
Año Producción promedio anual (bls) Producción promedio diaria (bls)
2014 1,026,015 2,811
2015 878,167.8 2,405.9
2016 751,625.1 2,059.3
2017 643,317.0 1,762.5
2018 550,616 1,508.5
2019 471,273 1,291.2
2020 403,363.3 1,105.1
2021 345,239.3 945.9
2022 295,490.8 809.6
2023 252,911 692.9
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
CAPÍTULO III
18
CAPÍTULO III
3.1. DEFINICIÓN DE FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO
La capacidad de los pozos para producir hidrocarburos o recibir fluidos de
inyección se ve limitada debido a la permeabilidad natural que inicialmente
posee el yacimiento y por los cambios generados en las vecindades del pozo
debido a trabajos previamente realizados.
Una fractura hidráulica es una fractura creada por presión, esta fractura se
origina por la inyección de fluido en una formación objetivo.
Es importante que el fluido a inyectar mantenga una presión que exceda a la
presión de fracturamiento de la roca.
Para poder realizar los trabajos de fracturamiento hidráulico, es necesario,
disparar la tubería de revestimiento a través del intervalo de interés y utilizar
tapones recuperables para aislar el intervalo de las otras zonas abiertas. A
continuación, se presuriza el intervalo hasta alcanzar la presión de ruptura de
la formación o presión de iniciación de la fractura, punto en donde la roca se
rompa y se crea la fractura. (Schlumberger, 2012)
El Fracturamiento Hidráulico es una técnica de reacondicionamiento de pozos,
la cual consiste en inyectar de forma continua una cantidad óptima de fluido,
generalmente agua y agentes de soporte o apuntalantes a alta presión, que
genere esfuerzos de tensión en la pared del agujero, estos fluidos inyectado
superan la capacidad de admisión matricial de la formación, provocando la
ruptura (fractura) de la roca del yacimiento, como se ilustra en la
Gráfica N° 3.1.
19
Gráfica N° 3. 1. Esquema de realización de fractura hidráulica
(Bustos, 2013)
Esta fractura se propaga a lo largo de la formación conforme se continúa
inyectando fluido, como se muestra en la Gráfica N° 3.2, la fractura o canal
creado debe ampliar el área de drenaje del pozo, esto ocasiona un aumento
considerable en la producción del petróleo. (Comisión Nacional de
Hidrocarburos, 2011)
Gráfica N° 3. 2. Propagación de la Fractura Hidráulica
(Comisión Nacional de Hidrocarburos, 2011)
20
En la mayoría de pozos la fractura es de tipo vertical debido a que la fractura
de una formación se realiza de forma perpendicular al mínimo esfuerzo, σmin.
Después de la fractura de la formación, la tasa de propagación de la fractura
y la tasa de flujo de fluido dentro de la fractura son importantes y son
denominados comportamiento de pérdida de fluido. La pérdida de fluido es
resultado de un balance volumétrico que se realiza em la fractura, una parte
del fluido crea la fractura y otra irrumpe en las vecindades del pozo. (Pazmiño,
2004, págs. 1.36-1.45)
Posteriormente a la creación de la fractura es necesario introducir dentro de
la fractura un apuntalante, que permita mantener abierta la fractura y
establecer un canal con buena permeabilidad y altamente, y evita que se
produzca el cierre de la fractura, como se muestra en la Gráfica N° 3.3.
Gráfica N° 3. 3. Esquema del apuntalante en el interior de la fractura
(Castillo & Yannín, 2011)
Es importante mencionar que concluido el trabajo de fracturamiento hidráulico
es necesario realizar la limpieza del pozo, para retirar el exceso del material
sustentante, el cual puede ocasionar problemas en los equipos de
levantamiento artificial del pozo.
21
3.2. VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO
Es necesario tomar en cuenta que el momento en el que se decida realizar el
trabajo de fractura es muy importante para lograr obtener los resultados
esperados en el fracturamiento.
A continuación se presentan las principales ventajas y desventajas que
generan los trabajos de fracturamiento hidráulico, es necesario realizar un
análisis a fondo de ellas para determinar la factibilidad y los réditos
económicos mediante el aumento en la producción de los pozos
seleccionados.
3.2.1. VENTAJAS DEL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO
Entre las ventajas que generan los trabajos de fracturamiento hidráulico, se
pueden citar: aumento de la producción, disminución del daño de formación,
desarrollo de yacimientos con baja permeabilidad, mejora de la admisibilidad
de inyección de fluidos de los pozos, disminución de caída de presión, entre
otras.
El fracturamiento hidráulico permite producir caudales óptimos y
económicamente rentables de formaciones que no poseen buenas
características de permeabilidad y porosidad.
3.2.1.1. Incremento de la Productividad
Los trabajos de fracturamiento hidráulico permiten mejorar de forma
significativa el factor de recobro, ya que permiten aumentar el área de flujo de
pozos que mantienen una baja productividad, en la Gráfica N° 3.4, se
identifica las mejorías que puede lograr el fracturamiento hidráulico. (Lozada,
Análisis de alternativas para incrementar la producción en pozos fracturados
del campo Palo Azul, reservorio Hollín, 2009, págs. 20-22)
22
Gráfica N° 3. 4. Beneficios del fracturamiento hidráulico
(Pazmiño, 2004)
3.2.1.2. Incremento de la Inyectividad
Realizar una fracturamiento permite mejorar la admisibilidad de pozos
inyectores con baja capacidad de recibir fluido, fundamentalmente en pozos
que tienen una largo tiempo de operación y que pueden presentar problemas
de daño especialmente en las vecindades del pozo, esto puede ser
ocasionado por los fluidos inyectados. (Cobos, 2010, págs. 23-25)
3.2.1.3. Disminución del Daño de la Formación
Los trabajos de fracturamiento hidráulico son una excelente opción en pozos
que tienen daño de formación, este daño puede ser consecuencia de:
reacción entre el filtrado y la formación, sólidos de fluidos de perforación y
cementación, entre otras causas. El fracturamiento no solo lo reduce o elimina
el daño, e incluso en ciertas ocasiones la formación queda estimulada, lo cual
mejora su productividad.
En la sección 3.7, se realiza una investigación más detallada sobre el daño de
formación.
Aumenta la Permeabilidad
Disminuye las zonas dañadas
Permite conectar fracturas naturales
Incrementa áreas de drenaje
Incrementa Alturas de
drenaje
23
3.2.1.4. Desarrollo Comercial de Yacimientos con Baja Permeabilidad
En este tipo de campos donde la permeabilidad de la formación es muy baja,
es comúnmente utilizado un fracturamiento hidráulico masivo, cuyo propósito
es exponer un área superficial amplia que permita el flujo hacia el pozo.
Una formación puede ser denominada como formación con baja
permeabilidad cuando se encuentra con una permeabilidad in situ menor o
igual a 0.1 md.
Un trabajo de fracturamiento hidráulico masivo implica el uso de 50 000 a
500 000 galones de fluido fracturante y de aproximadamente 100 000 a
1 000 0000 de libras de material apuntalante. (Hernandez & Soto, 2009, págs.
23-25)
3.2.1.5. Disminución de la caída de presión alrededor del pozo
La caída de presión alrededor del pozo es mucho menor con la realización del
fracturamiento, esto se produce debido a que se logra aumentar el área de
flujo y se mantiene el mismo caudal equivalente, esto además nos brinda la
ventaja de minimizar las producciones de arena, parafinas o asfaltenos.
3.2.2. DESVENTAJAS DEL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO
El fracturamiento hidráulico puede ocasionar efectos negativos en la fase
productiva de un pozo, o simplemente no causar ningún efecto, si el pozo
candidato no es el adecuado para realizar los trabajos de fracturamiento
hidráulico.
En la Gráfica N° 3.5, se muestran los problemas que se pueden originar los
trabajos de fracturamiento hidráulico, en pozos seleccionados
inadecuadamente.
24
Gráfica N° 3. 5. Desventajas del fracturamiento hidráulico
(Castañeda A. , 2007)
3.3. TIPOS DE FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO
El fracturamiento hidráulico se puede clasificar de varias formas, pero por
facilidad de investigación, se lo ha decidido dividir los trabajos de
fracturamiento hidráulico, según: la orientación de sus fracturas y el tipo de
fluido utilizado en el trabajo de fracturamiento hidráulico.
En la Gráfica N° 3.6, se exhibe la clasificación de los trabajos de
fracturamiento hidráulico.
•Puede ocasionar conificacción de agua , debido a que el agua presentar mayor movilidad que el crudo.
Interconexión yacimiento y acuífero
•En el caso de realizar un fracturamiento hidráulico en formaciones depletadas, la producción volverá a disminuir en corto tiempo.
Formaciones depletadas
•Realizar un fracturamiento en pozos con sidetracks puede conectar el pozo con el perforado inicialmente y producir agua.
Sidetracks
•Esto puede generar flujo cruzado o efecto de zona ladrona, disminuyendo la productividad.
Zonas con diferentes presiones
25
Gráfica N° 3. 6. Clasificación del fracturamiento hidráulico
(Coral, 2012)
3.4. NORMATIVA APLICADA AL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO
Debido a que los trabajos de fracturamiento hidráulico forman parte de los
trabajos realizados dentro de la industria hidrocarburífera, el cual es normado
por la API, ver Anexo N° 1. (API, 2013)
3.4.1. Protección de acuíferos y medio Ambiente (API HF1)
Los trabajos de fracturamiento hidráulico deben cumplir con el manual de
buenas prácticas de la API, donde los aspectos más relevantes de la norma
API HF1, se muestran en la Gráfica N° 3.7.
Tipos de Fracturamiento
Hidráulico
Orientación de las fracturas
Horizontales Verticales Inclinadas
Según la matriz de la roca
Fractura con agente
apuntalante
Fractura con ácido
26
Gráfica N° 3. 7. Resumen de la Norma API HF1
(API, 2013)
3.4.2. Manejo del agua asociada con la Fractura Hidráulica (API HF2)
La Norma API HF2 es utilizada para minimizar los impactos ambientales y
sociales que pueden crearse debido al uso, manejo, tratamiento y disposición
del agua y fluido de fractura. (API, 2013)
El volumen de agua utilizado en los trabajos de fracturamiento hidráulico de
un pozo varía ampliamente, pero se encuentra en un rango promedio de 2 a
4 millones de galones (8 000 – 15 000 m3).
Es importante considerar:
Logística del agua para fractura: Debe ser correctamente
almacenada en tanques cerrados.
Reutilización y reciclaje de agua de flowback: En ciertas ocasiones,
se debe analizar si el agua que retorna de la fractura es conveniente
reusarla o tratarla para su disposición.
Integridad del pozo
•Aislación del anular con la superficie y el subsuelo, contención del fluido de
producción dentro el pozo.
Monitoreo•Asegura que se mantenga dentro de los parámetros establecidos y que la integridad
se mantenga.
Diseño
• La realización del fracturamiento dentro de barreras y zonas de aislación, remoción de
lodo para evitar la migración de los hidrocarburos.
Aislación y cementación
•Debe cumplir con las normas API incluyendo la API Spec 5CT.
27
3.4.3. Normas API e ISO para Agentes de Sostén
Para realizar trabajos de fracturamiento hidráulico es necesario realizar un
control de calidad de los agentes de sostén, en la Tabla N° 3.1, se exhiben
las normas actuales y su equivalente en la norma ISO. (Lauri, 2013)
Tabla N° 3. 1. Normas API para agentes apuntalantes
NORMA EQUIVALENTE DESCRIPCIÓN
API RP 19 C ISO – 13503 – 2 Propiedades de los Propante
API RP 19 D ISO – 13503 – 5 Conductividad de los Propante
Fuente: (Lauri, 2013)
CAPÍTULO IV
29
CAPÍTULO IV
4. ANÁLISIS TÉCNICO
Dentro de este capítulo se realiza un estudio técnico a los trabajos de
fracturamiento hidráulico, realizados durante el mes de julio de 2014.
Las propiedades de los principales yacimientos de los pozos candidatos para
los trabajos de fracturamiento hidráulico en el campo Parahuacu, se presentan
en la Tabla N° 4.1.
Tabla N° 4. 1. Propiedades de los yacimientos del campo Parahuacu
Basal Tena Napo U Napo T
Pozo ho
pies
Ø
%
Sw
% v
Ih
%
ho
pies
Ø
%
Sw
% v
Ih
%
ho
pies
Ø
%
Sw
% v
Ih
%
PRH-10 3 14.4 42.6 0.227 18 13.8 27 1.81 41 13 29 3.8
PRH-11 14 14 29 1.4 22 11.4 27 1.8 38 16.5 23 4.8
PRH-12 12 15 32 1.2 22 11.2 35 1.6 40 14.9 12.8 5.197
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
4.1. POZO PARAHUACU 10
Para realizar un estudio técnico del pozo Parahuacu 10 es necesario
determinar las condiciones previas al fracturamiento, para determinar si las
características del pozo posterior a los trabajos de fractura mejoraron en la
medida esperada.
30
4.1.1. Antecedentes
El pozo Parahuacu 10 fue perforado el 25 de mayo de 2008, alcanzando una
profundidad vertical verdadera, TVD, de 9 887 pies, finalizando la perforación
el 21 de junio de 2008.
Su completación se realizó el 01 de agosto de 2008, con los siguientes
intervalos perforados, ver Tabla N° 4.2.
Tabla N° 4. 2. Intervalos perforados del pozo Parahuacu 10
Arena
Intervalos ho
Observaciones
pies pies
Arena “Ui”
9,464 – 9,474 10 a 5 disparos por pie
9,482 – 9,490 8 a 5 disparos por pie
9,490 – 9,494 4 a squeeze
Arena “Ti”
9,648 – 9,660 12 a 5 disparos por pie
9,666 – 9,680 14 a 5 disparos por pie
9,726 – 9,730 4 a squeeze
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Se evalúo el pozo Parahuacu 10 y los resultados de las pruebas iniciales se
exhiben en la Tabla N° 4.3.
31
Tabla N° 4. 3. Resultados de las pruebas iniciales del pozo Parahuacu 10
Prueba Fecha Zona bppd
BSW
%
°API
1 19-Jul-08 “Ti” 5 97.0 19.6
2 25-Jul-08 “Ui” 641 11.0 32.2
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
4.1.2. Análisis Estratigráfico
En la Gráfica N° 4.1, se muestra el registro eléctrico del yacimiento U inferior,
donde se va a realizar el trabajo de fracturamiento hidráulico, en busca de
incrementar la producción y aumentar el recobro de las reservas del pozo.
Gráfica N° 4. 1. Estratigrafía del yacimiento "Ui" del pozo Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Zona
de
interés
Límite inferior
del yacimiento
Límite
superior del
yacimiento
Primer Intervalo
productivo
Segundo Intervalo
productivo
32
En el registro eléctrico, ver Gráfica N° 4.1, de la zona de interés se puede
identificar dos intervalos de arena de la formación U inferior.
El primer intervalo de 9 464 pies a 9 474 pies, con un espesor neto de 10 pies,
el segundo intervalo fracturado va desde 9482 pies a 9490 pies.
Posee un espesor neto de la arena de 8 pies, adicionalmente de identifica el
límite superior e inferior del yacimiento “Ui” formado por arcillas, formando
una barrera impermeable, conveniente para la contención del trabajo de
fracturamiento hidráulico.
Es necesario revisar la estratigrafía del pozo candidato a realizar un trabajo
de fracturamiento hidráulico, debido a que la fractura puede extenderse en
una mayor proporción a lo planificado en la simulación de la fractura.
4.1.3. Prueba de Restauración de Presión Previo a la Fractura
Para poder realizar un trabajo de fracturamiento hidráulico exitoso,
disminuyendo en gran medida el riesgo.
Es esencial realizar una prueba de presión previa al fracturamiento.
Se consideró para el análisis de la prueba de restauración de presión un
almacenamiento constante y un reservorio homogéneo con falla en el límite.
4.1.4.1. Datos de la Prueba de Restauración de la Presión
Dentro de la prueba de restauración de presión se tienen los datos básicos de
la evaluación.
Los datos de la prueba de restauración de presión sirven para obtener
resultados válidos en la prueba de presión, los datos ingresados en la Prueba
de Presión se presentan en la Tablas N° 4.4, 4.5 y 4.6.
33
Tabla N° 4. 4. Datos Mecánicos del pozo Parahuacu 10
DATOS MECÁNICOS
Tipo de Pozo: Vertical Observaciones
Profundidad del reservorio
9,464 – 9,474 pies (MD)
9,482 – 9,490 pies (MD)
Profundidad del sensor 9,204.3 pies (MD)
Profundidad de bomba 9,171 pies (MD)
Diámetro del casing 7” OD pulgadas
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
El tipo de pozo es vertical, lo cual indica una mayor facilidad para los trabajos
de reacondicionamiento, la profundidad de la bomba permite determinar la
elevación que alcanza el fluido al interior del yacimiento, el diámetro del casing
permite conocer las dimensiones de las herramientas a utilizarse.
Tabla N° 4. 5. Propiedades de los fluidos del pozo Parahuacu 10
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Densidad del petróleo 31.1 °API
Presión de burbuja (Pb) 1,293 psia
Factor volumétrico (Bo) 1.1242 by/bf
Viscosidad del petróleo (Uo) 0.62 cP
Salinidad del agua de formación 25,000 Ppm Cl Na
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
34
La densidad del petróleo nos indica que es un crudo mediano, el punto de
burbuja sirve para la determinación del tipo de yacimiento sea saturado o
subsaturado de petróleo, el factor volumétrico del petróleo de 1.1242, nos
indica que para obtener 1 barril de petróleo en condiciones de superficie
necesitamos de 1.1242 barriles en el yacimiento, la viscosidad de 0.62 indica
que el petróleo tiene una buena movilidad, la salinidad del agua de formación
indica una alta cantidad de sales lo cual puede generar problemas de
corrosión.
Tabla N° 4. 6. Propiedades petrofísicas del reservorio "U” inferior del pozo
Parahuacu 10
PROPIEDADES PETROFÍSICAS RESERVORIO “U INFERIOR”
Espesor disparado 18 pies
Radio del pozo (rw) 0.29 pies
Porosidad Efectiva 18 %
Saturación del Agua (Sw) 27 %
Compresibilidad Total (ct) 1.7184 e-5 psia-1
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Las propiedades petrofísicas del reservorio U inferior nos permiten determinar
la cantidad de petróleo original en sitio, POES, mediante el uso de la
Ecuación N° 4.1.
𝑃𝑂𝐸𝑆 =7,758 ∗ 𝐴 ∗ ℎ𝑜 ∗ ∅ ∗ (1 − 𝑆𝑤)
𝐵𝑜𝑖 𝐸𝑐. [4.1]
35
Donde:
7 758 Factor de conversión, bls/acre/pie
A Área de drenaje la roca, acres
ho Espesor de petróleo neto, pies
Sw Saturación de agua, fracción
Ø Porosidad de la roca, fracción
Boi Factor volumétrico del petróleo (by/bf)
Para determinar el Área de drenaje de la roca se utiliza la Ecuación N°4.2.
𝐴 =𝜋 ∗ 𝑟𝑒
2
43 560 𝐸𝑐. [4.2]
Donde:
A Área de drenaje la roca (acres)
43 560 Factor de conversión (pies2/acres)
re Radio de drenaje del pozo (pies2)
El radio de drenaje del pozo Parahuacu 10, de la información entregada por
PETROAMAZONAS EP, se presenta en la siguiente Tabla N° 4.7.
Tabla N° 4. 7. Radios de drenaje del pozo Parahuacu 10
Pozo Re (m) Re (pies)
Parahuacu 10 315.16 1,033.99
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Reemplazando el valor del radio de drenaje del pozo Parahuacu 10 en la
Ecuación N°4.2, se obtiene lo siguiente:
36
𝐴 =𝜋 ∗ (1 033.99)2
43 560= 77.10 𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠
Es necesario utilizar la Tabla N° 4.8, en la cual tenemos los parámetros
petrofísicos del yacimiento U de los pozos del campo Parahuacu, para poder
efectuar el cálculo del POES.
Tabla N° 4. 8. Propiedades petrofísicas del pozo Parahuacu 10
Pozo ho (pies) Ø (%) Sw (%)
Parahuacu 10 18 13.8 27.0
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Utilizando los datos obtenidos de la Tabla N° 4.8, y el valor del área de
drenaje de la roca reemplazamos estos valores en la Ecuación N° 4.1, y se
realiza el cálculo del POES.
𝑃𝑂𝐸𝑆 =7,758 ∗ 77.10 ∗ 18 ∗ 0.138 ∗ (1 − 0.27)
1.1242
𝑃𝑂𝐸𝑆 = 964,794 𝑏ls
Para determinar las reservas estimadas del pozo Parahuacu 10, se utiliza la
Ecuación N° 4.3.
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 𝑃𝑂𝐸𝑆 ∗ 𝐹𝑅
𝐵𝑜𝑖 𝐸𝑐. [4.3]
Reemplazando el valor obtenido del petróleo original en sitio se obtiene:
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 964,794 ∗0.20
1.1242
37
El resultado obtenido de las reservas probadas del pozo Parahuacu 10 es el
siguiente.
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 171,641 𝑏𝑙𝑠
El resultado del cálculo de las reservas del pozo Parahuacu 10, difiere de los
valores presentados por PETROAMAZONAS y otros estudios anteriores,
debido a que los valores de los parámetros petrofísicos han sido nuevamente
evaluados.
4.1.4.2. Análisis de la Prueba de Presión Previo Fracturamiento
De la prueba de Build Up previa al fracturamiento, se obtienen las
Gráficas N° 4.2 y 4.3.
Gráfica N° 4. 2. Presión y caudal obtenidas del Build Up previo al
fracturamiento del pozo Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
La Gráfica N° 4.2, presenta dos etapas: la primera de 30 horas donde el pozo
se mantiene fluyendo a 300 bls/día, se realiza el cierre del pozo por
aproximadamente 27 horas donde se obtuvo una restauración de presión
rápida, como se muestra en la gráfica de color verde posterior a las 30 horas,
donde en un tiempo de 2 a 3 horas se obtiene la presión del yacimiento.
38
Gráfica N° 4. 3. Derivada de presión previa al fracturamiento del pozo
Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Adicionalmente, se realizó la gráfica de la derivada, ver Gráfica N° 4.3 , en
la cual permite visualizar el cambio de la presión y la derivada del cambio de
la presión respecto al logaritmo del tiempo, ambas en escala log – log.
La región de tiempos tempranos, ETR, representa la presión en las cercanías
del pozo. La línea de color azul marca la tendencia del flujo radial normal que
debe mantener la curva roja de la derivada, debido a que la región posterior
al flujo radial tiene una elevación, el pozo se considera dañado. El daño (skin)
puede ser calculado mediante la Ecuación N° 4.4.
𝑆 =∆𝑃𝑠 ∗ 𝑘 ∗ ℎ
141.2 ∗ 𝑞 ∗ 𝛽 ∗ 𝜇 𝐸𝑐. [4.4]
Daño
MTR
ETR
39
Donde:
∆Ps Caída de presión durante el Build Up, ∆Ps=1,037.81 psi.
k Permeabilidad de la formación productora con daño, k=21 mD.
h Espesor, pies, h=18 pies.
q Caudal antes del cierre, q=300 bls.
Β Factor volumétrico del petróleo, B=1.1242 by/bf
µ Viscosidad del petróleo, µ=0.62 cP.
Reemplazando los valores correspondientes se consigue lo siguiente:
𝑆 =1,037.81 ∗ 21 ∗ 18
141.2 ∗ 240 ∗ 1.1242 ∗ 0.62
El valor del daño calculado es de:
𝑆 = 16.61
4.1.4.3. Resultados de la prueba de presión
Los resultados de la prueba de restauración de presión se presentan en la
Tabla N° 4.9.
La presión estática del yacimiento, Pws, es la presión inicial que ejercen los
fluidos sobre el medio poroso, en un yacimiento que se encuentra cerrado.
La presión de fondo fluyente, Pwf, es la presión que proporciona la energía
necesaria para levantar la columna de fluido desde el fondo del pozo hasta la
superficie, esta presión es calculada en fondo cuando el pozo se encuentra
en producción, es menor que la presión del yacimiento para crear el diferencial
de presión entre el pozo y el yacimiento.
40
Tabla N° 4. 9. Presiones obtenidas de la prueba de Build Up previa al
fracturamiento hidráulico.
Presión Profundidad
(pies)
Valor Medido
(psi)
Pwf al Sensor 9,204 230.76
Pwf @ MP 9,486 350.04
Pws Sensor 9,204 1,675.6
Pws @ MP 9,486 1,794.88
P burbuja - 1,293
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
La presión de burbuja, Pb, es la presión a la cual la primera burbuja de gas se
desprende del crudo, esta presión sirve para identificar si un yacimiento se
encuentra subsaturado o saturado de gas.
De la Tabla N° 4.9, se analiza que la presión de burbuja del pozo Parahuacu
10, posee un valor alto Pb= 1 293 psi, lo cual indica que va a existir la irrupción
de gas en un momento próximo de la producción.
La corrección de presiones se lo realiza a la profundidad del punto medio de
los disparos, para el pozo Parahuacu 10, la profundidad media de los disparos
es de 9 486 pies.
Otras variables obtenidas de la prueba de restauración de presión se
observan en la Tabla N° 4.10.
41
Tabla N° 4. 10. Variables obtenidas de la Prueba de Build Up previa al
fracturamiento hidráulico
Parámetros Valor Unidades
Permeabilidad 20.8 mD
Capacidad de Flujo 374 mD-pie
∆Ps 1,037 Psi
Daño 16 -
Índice de Productividad J actual 0.17 bls/día/psi
Eficiencia de Productividad 0.28 < 1 (Formación dañada)
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Del análisis de las pruebas de presión se obtuvo que la formación tiene un
daño promedio calculado de S = 16.1, considerado como un daño alto, lo cual
dificulta la producción esto concuerda con la eficiencia de flujo la cual es de
0.28. La permeabilidad de la formación es de K= 21 mD.
Una de las principales causas para la generación del daño es el contenido de
caolinita presente en la arenisca “Ui”, lo que causa el taponamiento de las
gargantas porales debido a la migración de finos, por este motivo se
recomienda evitar la producción a altos caudales de flujo.
Por medio de la prueba de presión se determinó que el diferencial de presión
por daño es de DPs=1 037.81 psi, esta restricción al flujo, puede ser removida
mediante un trabajo de reacondicionamiento con torre, creando una ganancia
sobre la producción. Debido a que ya se han realizado trabajos de
42
estimulación y re punzonamiento que no han logrado los resultados
esperados, se recomienda realizar un trabajo de fracturamiento hidráulico.
4.1.5. WO # 3 Fracturamiento Hidráulico
Objetivo: Re disparar Arena “Ui”: 9 464 pies – 9 474 pies (10 pies), 9 482 pies
– 9 490 pies (8 pies). Evaluar, Fracturar “Ui” y re diseñar equipo BES.
En la Gráfica N° 4.4, se presenta el diagrama de la completación del pozo
Parahuacu 10, para el reacondicionamiento #3, donde se realizó el
facturamiento.
Gráfica N° 4. 4. Diagrama de completación de la fractura del pozo
Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
43
Dentro del diagrama de completación, se observa colocado un centralizador,
este equipo asegura la ubicación en el centro del motor, la bomba y el cable.
Son utilizados para permitir un enfriamiento adecuado, una completación
típica del sistema de levantamiento artificial electrosumergible, que consta de
un motor eléctrico, un sello, un separador de gas y bombas electrocentrífugas.
Después se encuentra un niple de asiento (NO – GO), diseñado para alojar
un dispositivo de cierra para controlar la producción.
Posterior se observa una camisa deslizable (Standing Valve) cuyo objetivo es
permitir el flujo de fluidos hacia la superficie.
Resumen del WO # 3
Se inicia el trabajo de reacondicionamiento del pozo # 3, donde se
planea realizar el fraturamiento hidráulico, el 29 de diciembre de 2013.
Transporte y llenado de tanques de agua fresca, para preparar fluido
de control, se controla el pozo por tubing punch.
Sacan equipo BES D-460N, en tubing de 3 ½” en paradas hacia la torre.
Pulling del equipo BES, existe la presencia de arena y parafinas.
Arman y bajan BHA de limpieza con broca de 6 1/8”, limpian el pozo,
sacan y desarman BHA de limpieza.
Arman conjunto TCP, arma herramienta para correlacionar marca
radioactiva, saca y desarman equipo, suelta barra de disparos.
Re punzonan arena “Ui” 9 464 pies – 9 474 pies (10 pies) y 9 482pies
– 9 490 pies (8 pies) a 5 disparos por pie (dpp).
Baja elementos de presión y asienta No-Go, abre camisa de
circulación, prueban líneas con 3 500 psi, evalúan arena “Ui”.
Se cierra por 24 horas para realizar prueba de restauración de presión.
Arman y bajan BHA de fractura en 3 ½”.
Técnico efectúa prueba de líneas para fracturamiento con 9 000 psi.
44
Se bombea 4 620 galones de One Step GP, desplazan con 3 696
galones de WF-130.
Se deja en remojo el tratamiento One Step GP por ocho horas debido
al daño de formación.
Bombean DATA FRAC con 5 040 galones de YF-130HTD a 17.5 bpm
y 3 563 psi, desplaza con 3 696 galones de WF-130 (Gel lineal) a bpm
y 3 989 psi.
Se realiza el apuntalamiento de la fractura con arena Carbolite 20/40.
Se bombea un PAD de 210 bls @ 20 bpm y 3 703 psi, se bombea
apuntalante con arena Carbolite 20/40 con un total de 28 529 lbs de
arena Carbolite 20/40.
El total del volumen bombeado es de 372 bls de YF-130 HTD, se
desplaza la arena con 84 bls de Gel Lineal WF-130.
Aquí se obtienen la declinación de presión y datos inmediatamente
después de la fractura.
Se cierra el pozo por 24 horas, para prueba de restauración de presión.
Se sacan elementos de presión.
Se baja equipo en tubería 3 ½” EUE clase “B”, midiendo, calibrando,
probando can 3 000 psi cada 20 paradas hasta 9393 pies.
La adquisición de datos de los fluidos de fracturamiento se llevó a cabo
por medio del Software FracCADE de la compañía Schlumberger, ver
Tabla N° 4.11 y Gráficas N° 4.5, y 4.6.
Terminan las operaciones el 23 de enero de 2014.
Resultados: El trabajo de reacondicionamiento fue exitoso lográndose re
disparar “Ui” y se fracturó con un incremento de producción de 380 bpd.
El análisis de la producción incremental que se obtuvo en el pozo posterior al
fracturamiento hidráulico, es fundamental para la realización del estudio
económico del pozo Parahuacu 10, como se mostrará en el Capítulo 5.1.
45
Tabla N° 4. 11. Datos obtenidos en el fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 10
Parámetro Valor Unidad Parámetro Valor Unidad
P inyección 3,500 psi Total
inyección
1,177 bls
Inyección
por hora
67 bls/hora Inyección
diaria
1,608 bls
BSW
inyección
50 % BSW
formación
75 %
Producción
por hora
31 bls Producción
diaria
744 bls
BSW
retorno
84 % Horas
evaluadas
61 horas
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
De la Tabla N°4.11, se concluye que, la producción del pozo Parahuacu 10,
incrementó, el porcentaje del BSW incrementó debido al aumento del agua
inyectada para el fracturamiento, se realizó la evaluación por un tiempo
suficiente y la inyección del fluido de fractura fue normal y dentro de los
parámetros esperados.
46
Gráfica N° 4. 5. Data FRAC del fluido OneSTEP GP del pozo Parahuacu 10
(Schlumberger, 2014)
Dentro del fracturamiento hidráulico se utilizó 120 barriles (bls) de fluido One
Step GP, cuya función principal es acondicionar la formación y prepararla para
recibir los fluidos base agua que serán utilizados para el fracturamiento
hidráulico, la curva de color rojo representa la presión del tratamiento medida
en superficie, Treating Pressure (Tr. Press), donde podemos observar que la
presión máxima de inyección es de 5 500 psi, la línea de color azul representa
los caudales de inyección, Slurry Rate, de la Gráfica N° 4.5, observamos que
se realiza una prueba de inyección a diferentes caudales, el caudal máximo
de inyección es de 20 barriles por minuto (20 bls/min), la curva de color marrón
representa la presión anular, Anular Pressure (AN_PRESS), en la cual
evidenciamos que no existe la pérdida de presión debido a la pérdida de fluido
dentro de la formación.
Presión
Máxima Caudal
Máximo
47
Gráfica N° 4. 6. DataFRAC de la calibración de la fractura del pozo
Parahuacu 10
(Schlumberger, 2014)
La Gráfica N° 4.6, se la ejecuta para la calibración y determinar la declinación
de la presión. En esta sección del tratamiento se utilizó 110 bls de fluido
fracturante YF 130 HTD, para reproducir las propiedades a ser evaluadas.
La línea de color rojo indica la presión del tratamiento medida en superficie,
con una presión máxima de 4 000 psi, mientras que el perfil de color azul
representa el caudal de inyección, con un caudal máximo de 20 bls/min.
La línea de color marrón muestra la presión anular, anular pressure
(AN_PRESS), la cual presenta valores normales que indican que el packer
dentro de la tubería está aislando la fractura y que se efectuó la fractura sin
problemas.
Presión
Máxima
Caudal
Máximo
48
Gráfica N° 4. 7. DataFRAC de la fractura del pozo Parahuacu 10
(Schlumberger, 2014)
Dentro de la realización del fracturamiento se obtuvo la Gráfica N° 4.7, donde
la línea de color rojo representa la presión del tratamiento en superficie, se
pudieron identificar lo siguiente:
1. Fractura de la formación
2. Propagación de la fractura
3. Cierre instantáneo
4. Presión de cierre obtenido de la caída de presión
5. Re abrimiento de la fractura.
Dentro del análisis de la presión obtenida en el tratamiento de la fractura
hidráulica, se determinó un gradiente de fractura, Instantaneous shut-in
pressure (ISIP), con un valor de 0.71 psi/pie, tomando en cuenta este valor y
que FG < 0.8, la fractura generada tendrá una orientación vertical. La línea de
color azul representa el caudal de inyección, donde el caudal utilizado para la
fractura fue de 20 bls/min. La línea de color marrón constituye la presión anular
del pozo, que se mantiene en los mismos valores y no existe un aumento
1 2
1
3
2
1
4
3
2
1
5
4
3
2
1
49
excesivo. La línea color verde obscuro representa la concentración del agente
sostén, la cual va aumentando hasta obtener una concentración adecuada del
agente sostén de 7 libras de apuntalante por galón de fluido, pounds of
proppant added, la línea de color verde claro indica la concentración del
material de soporte en el fondo del pozo medido.
4.1.6. Análisis Posterior al Fracturamiento Hidráulico
Es primordial realizar un análisis posterior al fracturamiento hidráulico para
determinar la eficiencia del mismo, el aumento de la producción y la mejoría
en las condiciones que presenta el pozo.
4.1.6.1. Análisis de la Prueba de Presión Posterior a la Fractura
De la prueba de restauración de presión posterior al trabajo de fracturamiento
hidráulico se logró obtener las Gráficas N° 4.8, 4.9 y 4.10.
Gráfica N° 4. 8. Presión y caudal obtenidos del Build Up posterior al
fracturamiento del pozo Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Período
de Flujo
Período
de Cierre
50
La Gráfica N° 4.8, indica que la prueba de presión del Pozo Parahuacu 10,
la tuvo un total de 25.61 horas de cierre, y una duración total de prueba de
36.4181 horas, además permite obtener una presión estabilizada como indica
la línea verde después del período de flujo a caudal constante.
Gráfica N° 4. 9. Gráfica de superposición posterior al fracturamiento del
pozo Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Además de la prueba de presión, se puede obtener la Gráfica N° 4.9, que
presenta la curva de color verde que una vez de cerrado el pozo, indica un
flujo radial, lo cual nos da un indicio que el tiempo de cierre del pozo fue
suficiente para poder analizar las características que tiene el pozo.
51
Gráfica N° 4. 10. Derivada de la presión posterior al fracturamiento del pozo
Parahuacu
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
De la prueba de presión realizada después de la fractura la gráfica de la
derivada, ver Gráfica N° 4.10, se identificó la región de tiempos tempranos,
ETR, la línea de color naranja representa el comportamiento con flujo radial
de la región de tiempos medios, MTR, y la región de tiempos tardíos, LTR,
donde por encontrarse puntos bajo la línea representa que el pozo
Parahuacu 10 se ajusta a un pozo con fractura de conductividad finita.
4.1.6.2. Resultados de la Prueba de Presión
Es importante revisar y analizar los resultados finales de la prueba de presión
debido a que es el indicativo de la efectividad del tratamiento de fracturamiento
hidráulico en el Pozo Parahuacu 10. De la prueba de presión se obtuvo los
resultados presentados en la Tabla N° 4.12.
MTR
Formación
estimulada ETR
52
Tabla N° 4. 12. Resultados de las presiones obtenidas la prueba de Build Up
posterior al fracturamiento hidráulico
Presión Profundidad
(pies)
Valor Medido
(psi)
Pwf en el Sensor 9,288 1,410
Pwf a punto medio
de los disparos
9,486 1,492
Pws en el Sensor 9,288 1,636
Pws @ MP 9,486 1,718
P burbuja - 1,293
∆Ps - -30.14
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
En base a la Tabla N° 4.12, se determina que la presión de fondo fluyente es
mayor a la presión de burbuja, lo cual es un indicativo que el pozo se
encuentra sub saturado, antes del fracturamiento hidráulico el valor de las
presiones era menor que la presión de burbuja por lo que pudo ocurrir la
liberación de gas presente en el yacimiento.
En base a los resultados de las presiones se calcula el índice de productividad
actual, mediante las Ecuación N°4.5.
𝐼𝑃𝒂𝒄𝒕𝒖𝒂𝒍 =𝑄𝒇
𝑃𝑤𝑠 − 𝑃𝑤𝑓 𝐸𝑐. [4.5]
53
Donde:
IPactual Índice de productividad actual, bls/día/psi
Qf Caudal de fluido, bls/día
Pws Presión de reservorio, psi
Pwf Presión de fondo fluyente, psi
Se reemplaza los valores de las presiones obtenidas, así:
𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 =744
1718 − 1492=
744
226
𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 = 3.29 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
Utilizando los resultados de presión obtenidos en la prueba de restauración
de presión y la Ecuación N° 4.6, se calcula el índice de productividad real que
presenta el pozo Parahuacu 10.
𝐼𝑃𝒓𝒆𝒂𝒍 =𝑄𝒇
𝑃𝑤𝑠 − 𝑃𝑤𝑓 − ∆𝑃𝑠 𝐸𝑐. [4.6]
Reemplazando las presiones de la prueba de presión se tiene:
𝐼𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 =744
1718 − 1492 − (−30.14)
𝐼𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 = 2.90 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
Mediante la Ecuación N°4.7, se calcula la eficiencia de flujo del pozo.
𝐸𝐹 =𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙
𝐼𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 𝐸𝑐. [4.7]
54
Donde:
EF Eficiencia de flujo del pozo, adimensional
IPactual Índice de productividad actual, bls/día/psi
IPreal Índice de productividad real, bls/día/psi
Se reemplazan los valores obtenidos anteriormente, así:
𝐸𝐹 =3.29
2.90
𝐸𝐹 = 1.13
La eficiencia de flujo del pozo Parahuacu 10, indica que la formación se
encuentra estimulada.
sto evidencia que el trabajo de fracturamiento hidráulico fue exitoso.
El daño que presenta la formación puede ser calculado mediante la
Ecuación N° 4.4, anteriormente expuesta, utilizando los siguientes valores de
la Tabla N° 4.13.
Tabla N° 4. 13. Variables utilizadas en el cálculo del daño del pozo
Parahuacu 10
Parámetro Valor Unidades
∆Ps (Caída de presión
durante el Build Up) -30.14 psi
h (espesor de la
formación) 18 pies
55
Continuación Tabla N° 4.13. Variables utilizadas en el cálculo del daño del
pozo Parahuacu 10
Parámetro Valor Unidades
Q (Caudal) 744 bls
K (Permeabilidad de la
formación productora) 112 mD
Β (Factor volumétrico
del petróleo) 1.1242 by/bf
µ (Viscosidad del
petróleo) 0.62 cP
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Los valores presentados en la Tabla N° 4.13, son valores reales obtenidos
de la prueba de restauración de presión realizada al pozo Parahuacu 10 previo
al trabajo de fracturamiento hidráulico, es necesario realizar pruebas de
presión previo y posterior al fracturamiento para conocer las características
que mantiene el pozo.
Reemplazando los valores en la Ecuación N° 4.4, así:
𝑆 =−30.14 ∗ 112 ∗ 18
141.2 ∗ 744 ∗ 1.1242 ∗ 0.62
𝑆 = −0.9
Los resultados de la comparación entre la prueba de presión previa y posterior
al fracturamiento, se muestran en la Tabla N° 4.14.
56
Tabla N° 4. 14. Comparación de resultados previos y posteriores a la
fractura hidráulica
Previo Fracturamiento Hidráulico
Post Fracturamiento Hidráulico
Parámetros Valor Unidades Valor Unidades
Permeabilidad 20.8 mD 112 mD
Capacidad de Flujo
374 mD-pie 2,020 mD-pie
Daño 16.5 -0.908
IP actual 0.17 bls/día/psi 3.29 bls/día/psi
EF 0.28 < 1 1.13 > 1
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Posterior al fracturamiento hidráulico se logró aumentar la permeabilidad del
pozo, de 20.8 a 112 mili Darcys (mD), lo cual mejora la capacidad de la roca
para permitir el flujo de los fluidos, el cual se relaciona de forma directa con la
capacidad de flujo que incrementó su valor de 374 a 2 020 mD-pie.
Igualmente de la prueba de restauración de la presión se determinó que la
formación, tenía un daño de formación (Skin) antes del trabajo de
fracturamiento de S = 16.5 y con el trabajo de fracturamiento se calculó un
daño de S = -0.908, lo que indica que el trabajo de fracturamiento fue exitoso
y la formación se encuentra estimulada, esto se corrobora con la eficiencia de
flujo la cual aumentó de 0.28 a 1.13, al igual que el índice de productividad,
IPR, que incrementó su valor de 0.17 bls/día/psi a 3.29 bls/día/psi.
57
4.1.7 Cálculo de diseño de fractura pozo Parahuacu 10
Para la realización de esta investigación es indispensable realizar el cálculo
de las variables de diseño del trabajo de fracturamiento hidráulico.
4.1.7.1. Máximo esfuerzo de la roca
Para determinar el máximo esfuerzo o vertical, a una determinada
profundidad, se puede utilizar la Ecuación de Overburden, ver
Ecuación N°4.8.
𝜎𝑣 =𝜌𝐻
144 𝐸𝑐. [4.8]
Donde:
𝜎𝑣 Máximo esfuerzo de la roca, psi
H Profundidad, Pies, H= 9 486 pies.
ρ Densidad de la roca, para areniscas ρ=2 650 Kg/m3
144 Constante para transformación, pies2 / pulgadas2
Transformado el valor de la densidad se tiene:
𝜌 = 2,650 𝐾𝑔
𝑚3∗
2.2 𝑙𝑏
1 𝐾𝑔∗
(1𝑚)3
(3.28 𝑝𝑖𝑒𝑠)3
𝜌 = 165 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒3
Reemplazando los valores en la Ecuación N° 4.8, se alcanza lo siguiente:
𝜎𝑣 =165 ∗ 9,486
144 = 10,869 𝑝𝑠𝑖
Dividiendo el valor obtenido para la profundidad obtenemos un gradiente de
presión, así:
58
𝑑𝜎𝑣
𝑑𝐻=
10,869 𝑝𝑠𝑖
9,486 𝑝𝑖𝑒𝑠= 1.14
𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒
Esta gradiente de presión concuerda con los valores conocidos de las
unidades de campo empleados en la industria petrolera de 1.1 psi/pie.
4.1.7.2. Módulo de Compresibilidad de la Roca
Esta constante de las rocas es determinada por la relación entre la presión
aplicada con respecto al cambio generado por dicha presión. El módulo de
compresibilidad de la roca es el recíproco de la compresibilidad total de la
roca, calculado por la Ecuación N° 4.9.
𝐾𝑏 =Δ𝑝
(Δ𝑉𝑉 )
=1
𝑐𝑡 𝐸𝑐. [4.9 ]
Donde:
Kb Módulo de Compresibilidad de la Roca, psi
p Presión hidrostática
V Volumen
Ct Compresibilidad total de la roca, psia-1
Reemplazando el valor de la compresibilidad de la roca, obtenida durante la
prueba de presión del pozo Parahuacu 10, se tiene lo siguiente:
𝐾𝑏 =1
𝑐𝑡=
1
1.7184𝑒−5= 58,207 𝑝𝑠𝑖
𝐾𝑏 = 58,207 𝑝𝑠𝑖 ∗ 1 𝑎𝑡𝑚
14.7 𝑝𝑠𝑖∗
101,325 𝑃𝑎
1 𝑎𝑡𝑚= 4.1 𝑥 108 𝑃𝑎
El valor del módulo de compresibilidad de las rocas se encuentra de acuerdo
a los valores para las areniscas que va de 2.0 x108 y 5.5 x 109 Pascales (Pa).
59
4.1.7.3. Flujo y Mecánica del Fluido en la Fractura
Es crítico para el transporte del material sustentante, los parámetros de qi y µ,
ya que permiten mantener abierta la fractura, además influyen en la presión
neta, Pnet, afectando según lo antes expresado en esta investigación a la altura
y longitud de penetración de la fractura.
Para el cálculo de la Presión neta de fractura, Pnet, se puede utilizar la Gráfica
N° 4.11, de la variación de esfuerzos y la Ecuación N° 4.10.
𝑃𝑛𝑒𝑡 =1
3∆𝜎 𝐸𝑐. [4.10]
Donde:
Pnet Presión neta de la fractura
∆σ Diferencia de esfuerzos
Gráfica N° 4. 11. Esfuerzos de la formación en relación a la profundidad del
pozo Parahuacu 10
(Schlumberger, 2014)
∆σ1 = 1100 psi
∆σ2 = 1400 psi
60
En la Gráfica N° 4.11, se representa por la línea de color verde al esfuerzo
(Stress) que soporta la roca a una determinada profundidad, para el cálculo
de la presión neta de fractura se reta el máximo valor de esfuerzo menos el
mínimo valor del esfuerzo, diferencia de esfuerzos, y se divide para 3.
Reemplazando los valores de la diferencia de esfuerzos se realiza los cálculos
pertinentes y se obtienen los resultados expuestos en la Tabla N° 4.15.
Tabla N° 4. 15. Resultados del cálculo de la Presión neta del pozo
Parahuacu 10
Procedimiento Resultado
(psi)
Pnet 1 𝑃𝑛𝑒𝑡 =1
3 (1100) 367
Pnet 2 𝑃𝑛𝑒𝑡 =1
3 (1400) 467
4.1.7.4. Ancho de la Fractura
Para describir la geometría elemental de una fractura es necesario considerar
al ancho de fractura, w.
Considerando a la roca como un medio elástico, al inicio de la fractura es una
grieta en la roca.
La presión neta, Pnet, la fractura se cierra por el esfuerzo de cierre, esfuerzo
que anula la Pnet e incluso puede llegar a tener un valor menor que cero.
Considerando una geometría de fractura de tipo elíptica, el ancho máximo
será calculado mediante la Ecuación N°4.11.
61
𝑤𝑚𝑎𝑥 =2𝑃𝑛𝑒𝑡𝑑
�̀� 𝐸𝑐. [4.11 ]
Donde:
wmax Ancho máximo de la fractura
Pnet Presión neta, Pnet promedio= 417 psi
�̀� Módulo del plano de deformación en función del módulo de Young, E, y de la relación de Poisson, v, esta última tiene un valor de 0.2, el valor del módulo de Young E, se lo obtiene de la Tabla N° 4.16, ver Ecuación N°4.12.
Tabla N° 4. 16. Módulo de Young para diferentes tipos de roca
Tipo de Roca Módulo E (psi)
Roca Dura = 5 x 106
Roca Suave < 1 x 106
Arena No-Consolidada 0.5 x 106
Fuente: (Cárdenas, 2011)
�̀� =𝐸
1 − 𝑣2 𝐸𝑐. [ 4.12 ]
Reemplazando, los valores y con la arenisca considerada como una roca
suave se utiliza un valor de E= 0.8 x 106, así:
�̀� =0.8 𝑥 106
1 − 0.22=
8 𝑥 105
1 − 0.04=
8 𝑥 105
0.96
�̀� = 8.3 𝑥 105
d Dimensión característica de la fractura seleccionada en base a un modelo, ver Tabla N° 4.17.
62
Tabla N° 4. 17. Dimensión característica de la fractura según el modelo de
simulación de fractura
MODELO Dimensión Característica, d
Condición Observaciones
PKN hf Xf >> hf Para longitudes mayores a la altura de la fractura.
KGD 2xf Xf << hf Para longitudes menores que la altura de la fractura.
Fuente: (Herrera G. , 2009)
Debido a que la longitud de la fractura esperada es mayor que la altura de la
fractura se utilizará el modelo PKN, la altura de la fractura, hf, es de 18 pies o
216 pulgadas, para efectos del cálculo del ancho debe ser calculada con las
unidades en pulgadas y se reemplazan los valores en la Ecuación N°4.11,
obteniendo:
𝑤𝑚𝑎𝑥 =2𝑃𝑛𝑒𝑡ℎ𝑓
�̀�=
2 ∗ 417 ∗ 216
8.33 𝑥 105= 0.22 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠
4.1.7.5. Presión Hidrostática
Esta presión es generada por el fluido en el pozo contra la formación.
Matemáticamente es calculado por la Ecuación N° 4.13.
𝑃𝐻 = 0.052 ∗ 𝜌 ∗ 𝐷 Ec. [ 4.13 ]
Donde:
PH Presión hidrostática, psi
0.052 Factor de conversión
ρ Densidad del material apuntalante, lpg
D Profundidad vertical, pies
63
Las propiedades del agente apuntalante se exhiben en la Tabla N° 4.18.
Tabla N° 4. 18. Propiedades del agente apuntalante Carbolite 20/40
Nombre Apuntalante
Gravedad Específica
Diámetro medio
(pulgadas)
Porosidad de
empaque (%)
Permeabilidad (mD)
Carbolite 20/40
2.71 0.029 39.7 245,554
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Utilizando la fórmula de la densidad absoluta, ver Ecuación N°4.14, de la siguiente manera:
𝜌 = 𝑆𝐺𝑐 20/40 ∗ 𝜌𝑤@60°𝐹 𝐸𝑐. [4.14]
Donde:
SGC 20/40 Gravedad específica del apuntalante, SGC20/40=2.71, adimensional.
ρw@60°F Densidad de referencia del agua, ρw@60°F=0.99902 gr/cm3
ρ Densidad absoluta del fluido, gr/cm3
Reemplazando los valores en la Ecuación N°4.14, anteriormente expuesta,
se obtiene el valor de la densidad del agente de sostén, en
gramos/centímetro3.
𝜌 = 2.71 ∗ 0.99902 𝑔𝑟/𝑐𝑚3 = 2.7073 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
Este valor se encuentra correcto debido a que este tipo de petróleo es más
ligero que el agua, pero el valor debe ser transformado a libras por, así:
𝜌 = 2.7073 𝑔𝑟
𝑐𝑚3∗
1 𝑙𝑏
453.59 𝑔𝑟∗
(10𝑐𝑚)3
(1 𝑑𝑚)3∗
1 𝑑𝑚3
1𝐿∗
3.78 𝐿
1 𝑔𝑙= 22.56 𝑙𝑝𝑔
64
Sustituyendo todos los valores correspondientes en la Ecuación N°4.13, se
realiza el cálculo de la presión hidrostática que ejerce el fluido.
𝑃𝐻 = 0.052 ∗ 22.56 ∗ 9,486 = 11,128.9 𝑝𝑠𝑖
Este valor indica que el fluido inyectado generaría 11 128.9 psi, pero se debe
tener en cuenta las pérdidas por fricción que pueden ser calculadas por la
Ecuación N°4.15.
𝑃𝐹 = 𝑃𝐺 ∗ 𝐷 𝐸𝑐. [4.15]
Donde:
PF Pérdidas de presión por fricción, psi
PG Gradiente de pérdidas, psi/pie
D Profundidad vertical, pies.
El gradiente de fricción, es tomado de los datos del DATA FRAC, realizado en
el trabajo de fracturamiento hidráulico, el cual tiene un valor de
PG=191 psi/1000 pies.
Sustituyendo los valores recopilados en la Ecuación N° 4.15, se logra lo
siguiente:
𝑃𝐹 = 191 𝑝𝑠𝑖
1,000 𝑝𝑖𝑒𝑠∗ 9,486 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 1,811 𝑝𝑠𝑖
La presión de pérdidas por fricción, se utilizará para calcular el valor de la
presión de fractura en fondo, BHFP, que será analizada con mayor detalle en
la siguiente sección.
4.1.7.6. Presión instantánea de cierre (ISIP)
Es la presión instantánea generad al momento de paralizar el bombeo durante
un fracturamiento hidráulico, sin tener en cuenta la fricción.
65
4.1.7.7. Presión de fractura en fondo (BHFP)
La presión de fractura en fondo, es la presión necesaria para poder generar
la fractura en la formación productora (Lozada, 2009, págs. 25-27). Esta
variable de la fractura puede ser calculada mediante la Ecuación N° 4.16.
𝐵𝐻𝐹𝑃 = 𝐹𝐺 ∗ 𝐷 𝐸𝑐. [4.16 ]
Donde:
BHFP Presión de fractura en fondo, psi.
FG Gradiente de fractura, FG=0.71 psi/ft.
D Profundidad a punto medio de disparos, D=9 486 pies.
Sustituyendo los valores pertinentes en la Ecuación N° 4.16.
𝐵𝐻𝐹𝑃 = 0.71 𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒∗ 9,486 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 6,735 𝑝𝑠𝑖
Sin embargo, a este valor se debe disminuir el valor de las pérdidas de fricción
calculadas anteriormente, obteniendo un valor de BHFP= 4 924 psi.
4.1.7.8. Pérdidas de fluido en la fractura
La ecuación generalmente utilizada en fracturamiento hidráulico es el balance
de materiales. El volumen inyectado de fluido fracturante, una porción penetra
dentro de la formación y otra parte se encuentra en el interior del volumen de
la fractura, ver Ecuación N° 4.17.
𝑉𝑖 = 𝑞𝑖 ∗ 𝑡𝑝 𝐸𝑐. [4.17 ]
Donde:
Vi Volumen inyectado
qi Caudal de inyección total de fluido fracturante, q=20 bpm.
tp Tiempo de bombeo de fracturamiento hidráulico, t=25 minutos.
66
𝑉𝑖 = 20 𝑏𝑝𝑚 ∗ 25 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 500 𝑏𝑙𝑠
Por datos presentados por la PETROAMAZONAS EP, el volumen inyectado
calculado Vi= 500 barriles (bls), no concuerda con el volumen inyectado real
del fracturamiento que es Vi=492 barriles (bls), la diferencia de 8 barriles se
estima que es debido a que el volumen inyectado durante todo el tratamiento
no es un valor constante.
La pérdida de fluido, es un factor crítico dentro de los trabajos de
fracturamiento hidráulico y el diseño de la geometría de la fractura, debido que
este parámetro determina la eficiencia del fluido fracturante.
El volumen de pérdidas de fluido en el interior de la formación, VLp, puede
ser estimado aproximadamente con la Ecuación N° 4.18.
𝑉𝐿𝑝 = 6 ∗ 𝐶𝐿 ∗ ℎ𝐿 ∗ 𝑥𝑓 ∗ √𝑡𝑓 𝐸𝑐. [4.18]
Donde:
CL Coeficiente de pérdida de fluido (generalmente de 0.0005 a 0.05 pies/min1/2).
hL Altura permeable de la fractura o pérdida de fluido por altura, h=18 pies.
xf Longitud de la fractura, xf= 160.9 pies.
tf Tiempo de realización de la fractura, tf= 30 minutos.
El coeficiente de pérdida de fluido, CL, es el parámetro que controla la pérdida
de fluido desde la fractura originada hasta el interior de la formación.
Sustituyendo los valores correspondientes en la Ecuación N°4.18.
𝑉𝐿𝑝 = 6 ∗ 0.0005 ∗ 18 ∗ 160.9 ∗ √30
𝑉𝐿𝑝 = 47.59 𝑏𝑙𝑠
67
El cálculo del volumen de fractura, Vf, se lo realiza por la Ecuación N° 4.17,
de la ecuación de balance de materiales.
Mediante el análisis del balance de materiales en un fracturamiento se puede
determinar la eficiencia que posee un fluido fracturante por medio de la
utilización de la Ecuación N°4.19.
𝑉𝑓 = 𝑉𝑖 − 𝑉𝐿𝑝 𝐸𝑐. [ 4.19 ]
Donde:
Vi Volumen inyectado, Vi= 492 bls.
VLp Volumen de pérdidas de fluido en el interior de la formación, VLp=47.59 bls
Vf Volumen ideal de la fractura,
Reemplazando los valores presentados, se tiene lo siguiente:
𝑉𝑓 = 492 − 47.59 = 444.41 𝑏𝑙𝑠
La eficiencia del fracturamiento hidráulico, puede ser calculada por la
Ecuación N°4.20.
𝜂 =𝑉𝑓
𝑉𝑖 𝐸𝑐. [4.20]
𝜂 =444.41 𝑏𝑙𝑠
492 𝑏𝑙𝑠= 0.90
La eficiencia calculada de la fractura es del 90%, esto es comparado con los
datos de campo de la fractura.
𝜂 =27 472 𝑙𝑏𝑠
28 529 𝑙𝑏𝑠= 0.96
68
Con los datos presentados por PETROAMAZONAS EP, se tiene una
efectividad de la fractura del 96%, lo cual indica un trabajo exitoso de
fracturamiento hidráulico.
4.1.8. Cotejo Post Fractura
La simulación del Software FracCADE, donde se presenta el perfil de la
fractura y la concentración de apuntalante simulado, ver Gráfica N° 4.12.
Gráfica N° 4. 12. Perfil de fractura y concentración de apuntalante
(Schlumberger, 2014)
A la izquierda se presenta el ancho de fractura en las dos secciones a fracturar
con formas cuadradas de color rojo y en la sección ubicada hacia la derecha
se presenta la concentración del agente de sostén que se comporta de la
siguiente manera: mientras menor es el esfuerzo en la formación mayor será
el ancho de la fractura dando lugar a una mayor concentración de apuntalante,
la concentración de apuntalante es adecuada, debido a que presenta una
coloración amarilla obscura en la mayor parte de la fractura, indicando que el
material no se depositó en un solo lugar.
Ancho de
fractura (wf)
69
Dentro de la simulación realizada por la compañía de servicios, se pudo
determinar el porcentaje de error de las variables simuladas para el
fracturamiento, mediante la Ecuación N°4.21, y los resultados son mostrados
en la Tabla N°4.19.
% 𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 = |𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙 − 𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜|
𝑉𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑟𝑒𝑎𝑙∗ 100 𝐸𝑐. [4.21]
Tabla N° 4. 19. Comparación diseño y fractura real generada del pozo
Parahuacu 10
Fractura propuesta
Fractura generada según cotejo
Procedimiento Error
Variables Valor Unidades Valor Unidades %
Longitud de Fractura
128.1 pies 160.9 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|160.9 − 128.1|
160.9
20
Altura de Fractura
90.2 pies 93.3 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|93.3 − 90.2|
93.3
3.3
Conductividad 2,928 mD-pie 2,617 mD-pie %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|2,617 − 2,928|
2617
11.9
Ancho Promedio
0.164 pulgadas 0.138 pulgadas %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|0.138 − 0.164|
0.133
18.8
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Los valores obtenidos difieren del valor propuesto en la simulación de la
fractura, sin embargo, se encuentran dentro de los parámetros normales de
los trabajos de fracturamiento hidráulico.
4.1.9. Análisis de la Productividad
Para determinar la productividad del pozo, es necesario calcular el índice de
productividad, IPR, ver Gráfica N° 4.13, se presenta el análisis del índice de
productividad.
70
La producción actual de fluido después del cierre del pozo se encuentra en
144 bppd, con un corte de agua de 2%. Con el trabajo de fracturamiento
hidráulico se esperaría obtener una tasa de flujo entre 320 bppd a 314 bppd.
Gráfica N° 4. 13. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
La Gráfica N° 4.13, presenta un análisis nodal el pozo Parahuacu 10, donde
la curva de color rojo representa el índice de productividad antes del
fracturamiento, IPR before, mientras que la curva de color azul representa el
índice de productividad posterior al fracturamiento, IPR after.
La línea punteada de color negro constituye la presión de fondo fluyente del
yacimiento.
La prueba del pozo antes del fracturamiento se encuentra bosquejada por el
punto rojo, la estimación de la producción posterior al fracturamiento hidráulico
se encuentra simbolizada por el punto azul.
71
El comportamiento de la producción posterior al trabajo de fracturamiento, se
exhibe en la Gráfica N° 4.14.
Gráfica N° 4. 14. Comportamiento de la producción posterior al
fracturamiento del pozo Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.14, se muestra en la línea de color rojo la cantidad de
barriles de petróleo producidos por día, bppd, la línea de color naranja
representa el promedio calculado de la producción del pozo hasta mayo de
2014, cuyo valor promedio es de 420 bppd, la línea de color verde representa
la cantidad de barriles de agua producidos por día, la cual para este pozo es
baja debido a que el porcentaje de BSW es del 1%.
4.2. POZO PARAHUACU 11
Dentro de los trabajos de fracturamiento hidráulico se realizó el WO # 3, donde
se planificó la ejecución del fracturamiento.
q = 420 bppd
promedio
BSW = 1 %
72
4.2.1. Antecedentes
El pozo Parahuacu 11, fue perforado el 21 de julio de 2008, es un pozo de tipo
vertical de desarrollo ubicado en la parte Norte del campo Parahuacu. Dentro
de los trabajos de completación y pruebas se identifican zonas con mala
cementación, realizan una cementación forzada y se tiene buen cemento en
la zona de interés. Fue completado el 20 de Septiembre de 2008 y se realizó
las pruebas iniciales presentadas en la Tabla N° 4.20.
Tabla N° 4. 20. Resultados de pruebas iniciales del pozo Parahuacu 11
Prueba Zona Intervalo
(pies)
Tiempo Prueba (horas)
bppd BWS
%
°API @
60°F
29-Ago-09 “Ti” 9709 – 9730
9744 – 9754
37 322 21 33.3
16-Dic-2009 “Ui” 9520 – 9558 6 374 22 32.6
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
4.2.2. Historial de Reacondicionamientos
Es importante revisar el historial de reacondicionamientos, debido a que el
pozo presentó problemas de integridad del cemento, fases desbalanceadas,
entre otras.
4.2.2.1 WO # 1
Objetivo: Cambio de BHA por comunicación tubing – casing
El registro de integridad del cemento del pozo Parahuacu 11, ver
Gráfica N° 4.15, donde se evidencia comunicación entre el tubing y el casing,
existen varios problemas como corrosión de tipo pitting, marcas de rugosidad
interna por proceso de fabricación y deformación severa debido
probablemente a fisuras o agujeros.
73
Gráfica N° 4. 15. Integridad del cemento del pozo Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Resumen de las operaciones
Comienza las operaciones el 30 de abril de 2009
Controlan el pozo con agua tratada de 8.3 libras por galón (LPG=,
desarman cabezal, arman BOP, sacan completación BES, sale en
buen estado, descarga de la bomba y NO-GO sale taponados con
material sólido.
74
Bajan BHA de limpieza en tubería de 3 ½”, circulan casing – tubing para
limpieza de sólidos, sacan BHA de limpieza.
Se encuentra un tubo roto por corrosión interna severa.
Bajan equipo BES D475N, desarman BOP, arman cabezal y prueban.
Es importante analizar las pruebas de producción antes del WO # 2 debido a
que después del WO # 2 la producción del pozo cayó, ver Tabla N° 4.21.
Tabla N° 4. 21. Resultado de la prueba de producción previa y posterior al
reacondicionamiento N° 1
Prueba Fecha Zona bppd BSW (%)
RGP (pcn/bls)
°API Observaciones
Antes 30-04-09 Ui Comunicación tubing – casing Bomba DN 475
Después 16-05-09 Ui 366 8.0 170 31.8 Bomba DN 475
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Resultados: Los resultados son satisfactorios, se cambió el BHA y se eliminó
la comunicación entre tubing y casing.
4.2.2.2. WO # 2
Objetivo: Moller EZ-Drill a 9620 pies de profundidad, Bajar BHA de
evaluación. Evaluar las areniscas “Ui” y “Ti”. Completar la mejor zona.
Resumen de Operaciones
SQUEEZE a Ui: Asientan EZ drill a 9580’, bajan BHA de cementación,
realizan prueba de admisión a la arenisca “Ui” con 2700 psi a 4 barriles
por minuto (bpm) con 20 barriles (bls) de agua. El reservorio admite 20
barriles (bls) de lechada de cemento.
75
Bajan BHA moledor, muelen retenedor de cemento, circulan y sacan
herramientas de cementación y bajan BHA de limpieza.
Posterior a la limpieza, bajan conjunto TCP y se punzona la arenisca
“Ui” en el intervalo 9488 pies a 9504 pies (16 pies), desplazan bomba,
prueban y el pozo no aporta.
Sacan conjunto TCP y bajan BHA de evaluación; evalúan arenisca “Ui”
con camión bomba en varios intentos sin éxito, pozo no aporta.
Reversan Bomba, sale en buen estado. Prueban admisión a Ui con
2 500 psi, la presión cae 300 psi/minuto. Controlan el pozo con fluido
especial. Sacan BHA.
Resultados: Los resultados de los fluidos producidos antes y después del WO
# 2, se exhiben en la Tabla N° 4.22.
Tabla N° 4. 22. Resultado de la prueba de producción previa y posterior al
reacondicionamiento N° 2
Prueba Fecha Zona bppd BSW (%)
RGP (pcn/bls)
°API Observaciones
Antes 04-05-12 Ui 211 2 987 32.8 Bomba DN 475
Después 25-06-12 Ui Pozo no aporta durante evaluación con torre (Se evaluaron “Ti” y “Ui”)
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
El pozo no aportó producción de fluidos se están realizando análisis de
núcleos, PVT y las recetas utilizadas en los disparos, limpieza a los punzados
y cementación forzada principalmente en el reservorio “Ui”.
El pozo permanece cerrado desde el 19 de Septiembre del 2012, por falta de
torre de reacondicionamiento. Este largo tiempo cierre del pozo a la espera
de torre de reacondicionamiento, hace que el riesgo de realizar una inversión
o un trabajo de fracturamiento hidráulico o cualquier otro tipo de
reacondicionamiento aumente de forma ostensible.
76
4.2.3. Análisis Estratigráfico
El registro eléctrico de la zona de interés, la cual presenta barreras de arcillas
en los extremos, pero la arena es limpia solo en la base y hacia el tope no se
tiene la presencia de hidrocarburos, ver Gráfica N° 4.16.
Gráfica N° 4. 16. Registro eléctrico del yacimiento "Ui" del pozo
Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En base a estudios realizados en el 2008, por medio de registros eléctricos se
consideró que el espesor neto del yacimiento “Ui” tenía un valor del espesor
neto de pago, h = 41 pies, sin embargo, en una nueva interpretación se
determinó que el espesor neto de pago de la zona de interés es de h = 22
pies.
Límite
superior
del
yacimiento
Zona de
interés
Límite
inferior del
yacimiento
Espesor
neto de
pago
Zona
sin
petróleo
77
4.2.4. Prueba de Presión Previo a la Fractura
Es necesario evaluar las características del pozo antes de realizar el trabajo
de fracturamiento hidráulico, para lograr evaluar y fiscalizar el fracturamiento,
además es necesario evaluar las condiciones posteriores al fracturamiento.
4.2.4.1. Datos de la prueba de restauración de presión previa a la fractura
Dentro de la prueba de restauración de presión se tienen los datos básicos de
la evaluación. Estos datos son utilizados para obtener resultados válidos en
la prueba de presión, los datos ingresados en la Prueba de Presión se
presentan en las Tablas N° 4.23, y 4.24.
Tabla N° 4. 23. Datos Mecánicos de la prueba de Build Up del pozo
Parahuacu 10
DATOS MECÁNICOS
Tipo de Pozo: Vertical Observaciones
Profundidad del reservorio
9,488– 9,504 pies (MD)
9,504 – 9,510 pies (MD)
Profundidad del sensor 9,443 pies (MD)
Diámetro del casing 7” OD pulgadas
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
El tipo de pozo es vertical, lo cual indica una mayor facilidad para los trabajos
de reacondicionamiento, debido a que se generan menores esfuerzos en la
tubería, la profundidad del sensor permite realizar las correcciones de presión.
El diámetro del casing permite conocer las dimensiones de las herramientas
a utilizarse.
78
Tabla N° 4. 24. Propiedades de los fluidos de la prueba de Build Up del pozo
Parahuacu 11
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Densidad del petróleo 30.4 °API
Presión de burbuja (Pb) 1,293 psia
Factor volumétrico (Bo) 1.2080 by/bf
Viscosidad del petróleo (Uo) 1.91 cP
Salinidad del agua de formación 30,200 Ppm Cl Na
PROPIEDADES PETROFÍSICAS RESERVORIO “U INFERIOR”
Espesor disparado 22 pies
Radio del pozo (rw) 0.29 pies
Porosidad Efectiva 15 %
Saturación del Agua (Sw) 27 %v
Compresibilidad Total (ct) 1.7184 e-5 psia-1
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
El radio de drenaje del pozo Parahuacu 11, de la información entregada por
PETROAMAZONAS EP, se presenta en la siguiente Tabla N° 4.25.
79
Tabla N° 4. 25. Radio de drenaje del pozo Parahuacu 11
Pozo Re (m) Re (pies)
Parahuacu 11 336.82 1,105.05
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Reemplazando el valor del radio de drenaje del pozo Parahuacu 11 en la
Ecuación N°4.2, se obtiene lo siguiente:
𝐴 =𝜋 ∗ (1,105.05)2
43,560= 88.06 𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠
Es necesario utilizar la Tabla N° 4.26, en la cual tenemos los parámetros
petrofísicos del yacimiento U de los pozos del campo Parahuacu, para poder
efectuar el cálculo del POES.
Tabla N° 4. 26. Datos petrofísicos del pozo Parahuacu 11
Pozo ho (pies) Ø (%) Sw (%)
Parahuacu 11 22 11.4 27.0
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Utilizando los datos obtenidos de la Tabla N° 4.26, y el valor del área de
drenaje de la roca reemplazamos estos valores en la Ecuación N° 4.1, y se
realiza el cálculo del POES.
𝑃𝑂𝐸𝑆 =7,758 ∗ 88.06 ∗ 22 ∗ 0.114 ∗ (1 − 0.27)
1.2080
𝑃𝑂𝐸𝑆 = 1,035,409 𝑏𝑙𝑠
80
Para determinar las reservas estimadas del pozo Parahuacu 11, se utiliza la
Ecuación N° 4.3.
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 1,035,409 ∗0.20
1.2080
El resultado obtenido de las reservas probadas del pozo Parahuacu 11 es el
siguiente.
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 171,425 𝑏𝑙𝑠
El resultado del cálculo de las reservas del pozo Parahuacu 11, difiere de los
valores presentados por PETROAMAZONAS EP, debido a que se han
realizado nuevos estudios de interpretación de registros eléctricos, sin
embargo pueden tomarse como un valor aproximado de las reservas que tiene
el pozo Parahuacu 11.
4.2.4.2. Análisis de la prueba de presión previo a la fractura
Las pruebas de presión previas a la fractura datan del año 2008 y 2009, lo
cual no permite una correcta identificación de los parámetros del yacimiento.
Debido a que el pozo Parahuacu 11, se encontró a espera de una torre de
reacondicionamiento por un periodo de aproximadamente dos años.
De las pruebas de presión realizadas en el mes de mayo de 2009 se logró
obtener las Gráficas N° 4.17 y 4.18.
81
Gráfica N° 4. 17. Presiones obtenidas del Build Up previo al fracturamiento
del pozo Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
De la Gráfica N° 4.17, la gráfica de color rojo indica la variación de presión a
un determinado tiempo y caudal.
Se concluye que la diferencia de presiones tiene un valor de ∆Ps= 396 psi,
además se observa una rápida restauración de presión, lo cual es un indicativo
que el pozo Parahuacu 11 se encentra dañado.
Se identifica el caudal de flujo antes de colocar al pozo en producción de q=32
barriles y subsiguientemente se abre a un caudal constante de q=49 barriles.
Pws=1432 psi
Pwf=1036 psi
Valores de presión a 9 499 pies (mitad
perforaciones)
Período de cierre Período estabilizado
82
Gráfica N° 4. 18. Derivada de la presión previo al fracturamiento del pozo
Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.18, se presenta la representación de la derivada de la
presión en función del tiempo, la línea de coloración naranja representa la
referencia ajustada del modelo, mientras que la línea de color azul simboliza
la respuesta real de la derivada, esta curva posee valores superiores a la línea
de referencia de la región de tiempos medios, MTR, este es un indicador
cualitativo de la presencia del daño de formación.
Para estimar un valor calculado del daño se utiliza la Ecuación N° 4.4.
MTR
ETR
Daño
83
𝑆 =396 ∗ 1.22 ∗ 22
141.2 ∗ 32 ∗ 1.2080 ∗ 1.91
El valor del daño calculado es de:
𝑆 = 1.02
Este valor calculado del daño de formación, indica que el pozo se encuentra
dañado. Sin embargo, debido a que el pozo se mantuvo cerrado por un largo
período de tiempo este resultado no puede ser considerado para la evaluación
del pozo Parahuacu 11.
4.2.4.3. Análisis de la prueba de presión previo a la fractura
De los resultados obtenidos en las pruebas de restauración de presión
anteriormente mencionadas, identificamos que los resultados son muy
diferentes, como se indica en la Tabla N° 4.27.
Tabla N° 4. 27. Resultados de la prueba de Build Up previa al fracturamiento
del pozo Parahuacu 11
Parámetros Prueba de restauración de
Presión Septiembre 2008
Prueba de restauración de
Presión Mayo 2008
K 175 mD 7.5 mD
S > 20 0.5
Ps a profundidad del punto medio perforaciones
1,524 psi 1,439 psi
Ps a profundidad del sensor
1,509 psi 1,383 psi
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
84
De la Tabla N° 4.27, anteriormente expuesta, se obtiene una doble
interpretación de las pruebas de restauración de presión, lo cual dificulta
conocer las características actuales del pozo Parahuacu 11.
A ese aspecto se debe agregar el tiempo que el pozo se mantuvo cerrado,
aumenta de forma significativa el riesgo de inversión para el trabajo de
fracturamiento hidráulico.
Sin embargo, se realizó un estudio de heterogeneidad del pozo, para evaluar
al pozo Parahuacu 11 como candidato para la realización de un trabajo de
estimulación por fracturamiento hidráulico, el estudio de heterogeneidad del
pozo es exhibido en la Gráfica N° 4.19.
Gráfica N° 4. 19. Estudio de heterogeneidad del pozo Parahuacu 10
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Pozo Parahuacu 11
85
Se determinó que el pozo Parahuacu 11, se encuentra ubicado en el tercer
cuadrante.
El tercer cuadrante comprende a los pozos más idóneos para la realización
de los trabajos de fracturamiento hidráulico por su baja producción de petróleo
y agua.
4.2.5. WO # 3 Fracturamiento Hidráulico
Objetivo: Realizar fracturamiento hidráulico a la arenisca “Ui”.
La profundidad del pozo Parahuacu 11 se encuentra desde 9 488 pies hasta
9 510 pies (22 pies), en el procedimiento se encuentra contemplado evaluar
el yacimiento “Ui”, en base a los resultados, diseñar y completar el pozo.
Resumen de operaciones
Inician operaciones en el pozo Parahuacu 11, el 24 de marzo de 2014.
Controlan el pozo, con fluido de control especial de 8.49 lpg.
Desarman cabezal, instalan BOP, instalan BOP de 11”.
Sacan completación de fondo.
Bajan BHA de limpieza, circulan y sacan.
Bajan BHA de fractura.
Arman equipo de fracturamiento, prueban líneas con 9 000 psi por 10
minutos, prueban anular con 1 000 psi por diez minutos.
Bombea 100 barriles de fluido One Step GP a 5 bpm, desplazan con
fluido WF 135 a 20 bpm, dejan en remojo el tratamiento One Step GP
como inhibidor de arcillas por cuatro horas.
Se realiza DATA FRAC.
Realizan fractura con apuntalamiento de la arena Carbolite 20/40.
Circulan con fluido especial, sacan BHA de fractura.
Bajan BHA de limpieza con broca hasta 9570 pies (CIBP).
Bajan BHA de evaluación.
86
Realiza prueba de admisión con 50 barriles (bls).
La compañía SERTECPET trata de evaluar la arena “Ui” sin éxito, pozo
sin retorno.
Finalizan operaciones el 17 de abril de 2014.
El diagrama de la completación del pozo Parahuacu 11, se exhibe en la
Gráfica N° 4.20.
Gráfica N° 4. 20. Diagrama de completación de la fractura del pozo
Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
87
Dentro de la completación del pozo se observa un Ez Drill, que es utilizado
como retenedor de cemento, un neplo campana donde convergen los fluidos
producidos para continuar a la superficie, un niple de asiento (No – Go),
diseñado para alojar un dispositivo de cierra para controlar la producción, un
packer que sirve para aislar los movimientos de fluidos en el interior del pozo,
una camisa de circulación, provistas de ranuras para establecer comunicación
entre la tubería de producción y el espacio anular con la tubería de
revestimiento, un crossover, para conectar las herramientas y tuberías,
Resultados: Trabajo no exitoso, el pozo aporta durante un tiempo y la
producción disminuye, los resultados tomados del DATAFRAC, se muestran
en Tabla N° 4.28 y en las Gráficas N° 4.21, 4.22 y 4.23.
Tabla N° 4. 28. Resultados obtenidos durante el fracturamiento hidráulico del
pozo Parahuacu 11
Parámetro Valor Unidad Parámetro Valor Unidad
ISIP 3,200 psi Espesor de la arena 22 pies
Presión inicial 3,020 psi Presión final 5,565 psi
Presión mínima 16 psi Presión máxima 5,568 psi
Presión promedio 4,821 bls Presión a 10 minutos
4,847 psi
Total fractura 273 bls Total de apuntalante en formación
19,339 lbs
Total de apuntalante cerámico 20 /40
20,221 lbs Gradiente de fractura
0.78 psi/pie
Gradiente de fricción 249 psi/1000 pies
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
88
La Tabla N° 4.28, es muy útil para la realización de los cálculos de las
variables del fracturamiento del pozo Parahuacu 11, la presión máxima y final
sirve para determinar si se logra la obtener la presión necesaria para fracturar
la presión, la presión instantánea de cierre, ISIP, es útil para el cálculo de la
presión de fractura en fondo, la cantidad de fluidos inyectados sirven para
calcular los volúmenes de fractura y la eficiencia del fluido de fracturamiento
hidráulico.
Gráfica N° 4. 21. DataFRAC del fluido OneSTEP GP del pozo Parahuacu 11
(Schlumberger, 2014)
Dentro del fracturamiento hidráulico se utilizó 100 bls de fluido One STEP GP,
cuya función principal es acondicionar la formación y prepararla para recibir
los fluidos base agua que serán utilizados para el fracturamiento hidráulico, la
curva de color rojo representa la presión del tratamiento medida en superficie,
Treating Pressure (Tr. Press), donde podemos observar que la presión
Caudal
Máximo
Presión
Máxima
Presión
anular
máxima
89
máxima de inyección es de 5 500 psi, la línea de color azul representa los
caudales de inyección, Slurry Rate, de la gráfica observamos que se realiza
una prueba de inyección a diferentes caudales, el caudal máximo de inyección
es de 20 barriles por minuto (20 bls/min), la curva de color marrón representa
la presión anular, Anular Pressure (AN_PRESS), en la cual observamos un
aumento considerable lo cual puede indicar taponamiento, fricción en los
disparos.
Gráfica N° 4. 22. DataFRAC de calibración de la fractura del pozo
Parahuacu 11
(Schlumberger, 2014)
Posterior al fluido para acondicionar la formación, se ejecuta un DATAFRAC,
para calibrar y determinar la caída de presión. Para esta parte del
fraturamiento se utilizó 170 barriles (bls) de fluido fracturante Sapphire CF 135,
para representar las propiedades necesarias para el diseño de la fractura.
Presión
Máxima Caudal
Máximo
Presión Anular
Máxima
90
La línea de color rojo indica la presión del tratamiento en superficie, con una
presión máxima de 5 000 psi, mientras que el perfil de color azul representa
el caudal de inyección, con un caudal máximo de 20 bls/min.
La línea de color marrón muestra la presión anular, anular pressure
(AN_PRESS), que presenta variaciones pero consideradas dentro de los
parámetros normales, lo cual indica que el fracturamiento se realizó sin
inconvenientes.
Gráfica N° 4. 23. DataFRAC del fluido fracturante del pozo Parahuacu 11
(Schlumberger, 2014)
1
5
4
3
2
1
2
1 3
2
1
4
3
2
1
91
La Gráfica N° 4.23, representa el comportamiento que posee el pozo a lo
largo de la realización de la fractura, se pudieron identificar las siguientes
partes del proceso de fracturamiento:
1. Fractura de la formación
2. Propagación de la fractura
3. Cierre instantáneo
4. Presión de cierre obtenido de la caída de presión
5. Re abrimiento de la fractura.
Dentro del análisis de la presión obtenida en el tratamiento de la fractura
hidráulica, se determinó un gradiente de fractura, Instantaneous shut-in
pressure (ISIP), con un valor de 0.78 psi/pie, tomando en cuenta este valor y
que FG < 0.8, la fractura generada tendrá una orientación vertical.
La línea de color azul representa el caudal de inyección, donde el caudal
utilizado para la fractura fue de 20 bls/min.
La línea de color marrón constituye la presión anular del pozo, que se
mantiene en los valores normales y no presenta un aumento desmedido.
La línea color verde obscuro representa la concentración del agente sostén,
la cual va aumentando hasta obtener una concentración adecuada del agente
sostén de 6 libras de apuntalante por galón de fluido, pounds of proppant
added (ppa), la línea de color verde claro indica la concentración del material
de soporte en el fondo del pozo.
4.2.6. Análisis de la Prueba de Restauración de Presión Posterior a la
Fractura
Dentro del análisis del fracturamiento hidráulico, se contempla realizar un
análisis a las condiciones del pozo Parahuacu 11, posterior a los trabajos de
fracturamiento hidráulico.
92
En la prueba de presión realizada post fractura con fecha 6 de junio de 2014,
se obtuvieron las siguientes Gráficas N° 4.24 y 4.25.
En la Gráfica N° 4.24, se presenta la etapa de flujo y cierre del pozo para la
realización de la prueba de restauración de presión, en el tiempo de cierre,
para la restauración de presión el pozo toma un tiempo considerable, lo cual
es un indicio de que el pozo no posee daño en las vecindades del pozo.
Gráfica N° 4. 24. Presión y caudal de la prueba de Build Up posterior a la
fractura del Pozo Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Período de Flujo
93
Gráfica N° 4. 25. Derivada de la presión posterior al fracturamiento del pozo
Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.25, se exhibe la gráfica de la derivada de presión obtenida
durante la prueba de restauración de presión donde se identifica la región de
tiempos tempranos, ETR, la región de tiempos medios, la cual presenta una
pendiente m=-1/2 lo cual representa una fractura, y la respuesta de presión
de tiempos tardíos, donde la tendencia hacia debajo de la curva representa
que el pozo se encuentra estimulado, un indicativo que se realizó de forma
adecuada la fractura.
Los resultados recopilados de la prueba de presión posterior al fracturamiento,
se presentan en la Tabla N° 4.29.
Fractura
ETR
MTR
94
Tabla N° 4. 29. Resultados de la prueba de Build Up posterior al
fracturamiento del pozo Parahuacu 11
Parámetro Valor Unidades
Pwf @ Sensor (9,443 pies) 870 psi
Pwf @ MP (9,499 pies) 893 psi
Pws Sensor (9,443 pies) 1,766 psi
Pws @ MP (9,499 pies) 1,789 psi
∆Ps -2,563 psi
P Burbuja proporcionada 1,293 psi
Permeabilidad 1.22 mD
Capacidad de Flujo 26.8 mD-pie
Daño -5.01
Presión de reservorio corregida @ MP 1,789 psi
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
En base a los valores presentados en la Tabla N° 4.29, los valores de la
presión de fondo fluyente se encuentran bajo el valor de la presión de burbuja,
indicando que el pozo Parahuacu 11, está saturado y producirá una cantidad
alta de gas, esto coincide con los trabajos de reacondicionamientos del pozo
que indican el cierre del pozo por fases desbalanceadas.
Las presiones corregidas al punto medio de las perforaciones, profundidad de
9 499 pies, la presión de reservorio Pr=1 789 psi y la presión de fondo fluyente
posee un valor de Pwf= 893 psi.
95
El valor de la permeabilidad obtenida después del trabajo de fracturamiento
hidráulico es de K=1.22 mD, lo cual representa un valor muy bajo, que no
permite el flujo de los fluidos presentes en el yacimiento.
En cuanto al parámetro del daño que presenta la formación es negativo, lo
cual nos da un indicio de que el fracturamiento se realizó y el pozo se
encuentra estimulado.
En base a los resultados de las presiones se calcula el índice de productividad
actual, mediante las Ecuación N° 4.5.
𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 = 0.048 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
Utilizando los resultados de presión obtenidos en la prueba de restauración
de presión y la Ecuación N° 4.6, se calcula el índice de productividad real que
presenta el pozo Parahuacu 11.
𝐼𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 = 0.012 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
Mediante la Ecuación N° 4.7, se calcula la eficiencia de flujo del pozo.
𝐸𝐹 = 3.86
La eficiencia de flujo del pozo Parahuacu 10, indica que la formación se
encuentra estimulada, esto evidencia que el trabajo de fracturamiento
hidráulico fue realizado, sin embrago, los valores del índice de productividad
son muy bajos lo que no beneficia al aumento de la producción de petróleo.
𝑆 = −4.9
El valor del daño calculado representa que el trabajo de fracturamiento se
realizó de forma adecuada, sin embargo, el pozo tiene otros problemas que
no permiten incrementar el recobro de las reservas de petróleo presentes en
el pozo Parahuacu 11.
96
4.2.7. Cálculo de diseño de fractura pozo Parahuacu 11
Para la realización de esta investigación es indispensable realizar el cálculo
de las variables de diseño del trabajo de fracturamiento hidráulico.
4.2.7.1. Máximo esfuerzo de la roca
Para determinar el máximo esfuerzo o vertical, a una determinada
profundidad, se puede utilizar la ecuación de Overburden, ver
Ecuación N° 4.8.
𝜌 = 165 𝑙𝑏/𝑝𝑖𝑒3
Reemplazando los valores en la Ecuación N° 4.8, alcanza lo siguiente:
𝜎𝑣 =165 ∗ 9,499
144 = 10,884 𝑝𝑠𝑖
Dividiendo el valor obtenido para la profundidad obtenemos un gradiente de
presión, así:
𝑑𝜎𝑣
𝑑𝐻=
10, 884 𝑝𝑠𝑖
9, 499 𝑝𝑖𝑒𝑠= 1.15
𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒
Esta gradiente de presión concuerda con los valores conocidos de las
unidades de campo empleados en la industria petrolera de 1.1psi/pie.
4.2.7.2. Módulo de Compresibilidad de la Roca
Esta constante de las rocas es determinada por la relación entre la presión
aplicada con respecto al cambio generado por dicha presión. El módulo de
compresibilidad de la roca es el recíproco de la compresibilidad total de la
roca, calculado por la Ecuación N°4.9.
Reemplazando el valor de la compresibilidad de la roca, obtenida durante la
prueba de presión del pozo Parahuacu 11, se tiene lo siguiente:
97
𝐾𝑏 =1
𝑐𝑡=
1
1.7264𝑒−5= 57,924 𝑝𝑠𝑖
𝐾𝑏 = 57,924 𝑝𝑠𝑖 ∗ 1 𝑎𝑡𝑚
14.7 𝑝𝑠𝑖∗
101,325 𝑃𝑎
1 𝑎𝑡𝑚= 3.9 𝑥 108 𝑃𝑎
El valor del módulo de compresibilidad de las rocas calculado se encuentra de
acuerdo a los valores para las areniscas que va de 2.0 x108 y 5.5 x 109
Pascales (Pa).
4.2.7.3. Flujo y Mecánica del Fluido en la Fractura
Para el cálculo de la Presión neta de fractura, Pnet, se puede utilizar la
Gráfica N° 4.26, de la variación de esfuerzos y la Ecuación N°4.10.
Gráfica N° 4. 26. Esfuerzos de la formación en función de la profundidad del
pozo Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
∆σ = 1050 psi
98
Es crítico para el transporte del material sustentante, los parámetros de qi y µ,
ya que permiten mantener abierta la fractura, además influyen en la presión
neta, Pnet, afectando según lo antes expresado en esta investigación a la altura
y longitud de penetración de la fractura.
Reemplazando los valores de la diferencia de esfuerzos se realiza los cálculos
pertinentes y se obtienen los resultados expuestos en la Tabla N° 4.30.
Tabla N° 4. 30. Resultados del cálculo de la Presión neta del pozo
Parahuacu 11
Procedimiento Resultado
Pnet (psi) 𝑃𝑛𝑒𝑡 =
1
3 (1050)
350
En la Gráfica N° 4.26, se representa por la línea de color verde al esfuerzo
(Stress) que soporta la roca a una determinada profundidad.
Para la determinación de la presión neta de fractura es necesario encontrar la
diferencia de esfuerzos, el máximo valor de esfuerzo menos el mínimo valor
del esfuerzo, y debido a que el pozo presenta una configuración de fractura
confinada, se divide para 3.
4.2.7.4. Ancho de la Fractura
Para describir la geometría elemental de una fractura es necesario considerar
al ancho de fractura, w.
Considerando a la roca como un medio elástico, al inicio de la fractura es una
grieta en la roca.
99
La presión neta, Pnet, la fractura se cierra por el esfuerzo de cierre, esfuerzo
que anula la Pnet e incluso puede llegar a tener un valor menor que cero.
Considerando una geometría de fractura de tipo elíptica, el ancho máximo
será calculado mediante la Ecuación N°4.8.
Debido a que la longitud de la fractura esperada es mayor que la altura de la
fractura se utilizará el modelo PKN, la altura de la fractura, hf, es de 22 pies o
264 pulgadas, para efectos del cálculo del ancho debe ser calculada con las
unidades en pulgadas y se reemplazan los valores en la Ecuación N° 4.8,
obteniendo:
𝑤𝑚𝑎𝑥 =2𝑃𝑛𝑒𝑡ℎ𝑓
�̀�=
2 ∗ 350 ∗ 264
8.33 𝑥 105= 0.23 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠
4.1.7.5. Presión Hidrostática
Esta presión es generada por el fluido en el pozo contra la formación.
Matemáticamente es calculado por la Ecuación N°4.13.
Sustituyendo todos los valores correspondientes en la Ecuación N° 4.13, se
realiza el cálculo de la presión hidrostática que ejerce el fluido.
𝑃𝐻 = 0.052 ∗ 22.56 ∗ 9,499 = 11,143.5 𝑝𝑠𝑖
Este valor indica que el fluido inyectado generaría 11 143.5 psi, pero se debe
tener en cuenta las pérdidas por fricción que pueden ser calculadas por la
Ecuación N° 4.15.
𝑃𝐹 = 191 𝑝𝑠𝑖
1,000 𝑝𝑖𝑒𝑠∗ 9,499 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 1,814 𝑝𝑠𝑖
La presión de pérdidas por fricción, se utilizará para calcular el valor de la
presión de fractura en fondo, BHFP, que será analizada con mayor detalle en
la siguiente sección.
100
4.1.7.6. Presión instantánea de cierre (ISIP)
Es la presión instantánea generad al momento de paralizar el bombeo durante
un fracturamiento hidráulico, sin tener en cuenta la fricción.
4.1.7.7. Presión de fractura en fondo (BHFP)
La presión de fractura en fondo, es la presión necesaria para poder generar
la fractura en la formación productora (Lozada, 2009, págs. 25-27). Esta
variable de la fractura puede ser calculada mediante la Ecuación N° 4.16.
𝐵𝐻𝐹𝑃 = 0.78 𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒∗ 9,499 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 7,409 𝑝𝑠𝑖
Sin embargo, a este valor se debe disminuir el valor de las pérdidas de fricción
calculadas anteriormente, obteniendo un valor de BHFP= 5 595 psi, este valor
calculado de la presión de fractura que difiere de la presión máxima,
Pmax=5 568 psi, el error pudo ser introducido por el uso de factores y
constantes.
4.1.7.8. Pérdidas de fluido en la fractura
La ecuación generalmente utilizada en fracturamiento hidráulico es el balance
de materiales. En la cual el volumen inyectado de fluido fracturante, una
porción de este volumen penetra dentro de la formación y otra parte se
encuentra en el interior del volumen de la fractura. El volumen inyectado, Vi,
se encuentra definido matemáticamente así, ver Ecuación N 4.17.
𝑉𝑖 = 20 𝑏𝑝𝑚 ∗ 14 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 280 𝑏𝑙𝑠
Por datos presentados por la PETROAMAZONAS EP, el volumen inyectado
calculado Vi= 280 barriles (bls), no concuerda con el volumen inyectado real
del fracturamiento que es Vi=273 barriles (bls), la diferencia de 7 barriles se
considera debido a que el tiempo reportado inyectado no se registró de forma
adecuada. La pérdida de fluido, es un factor crítico dentro de los trabajos de
101
fracturamiento hidráulico y el diseño de la geometría de la fractura, debido que
este parámetro determina la eficiencia del fluido fracturante.
El volumen de pérdidas de fluido en el interior de la formación, VLp, puede
ser estimado aproximadamente con la Ecuación N°4.18.
𝑉𝐿𝑝 = 6 ∗ 0.0005 ∗ 22 ∗ 172.4 ∗ √14
𝑉𝐿𝑝 = 42.6 𝑏𝑙𝑠
El cálculo del volumen de fractura, Vf, se lo realiza por la Ecuación N° 4.18,
de la ecuación de balance de materiales.
Mediante el análisis del balance de materiales en un fracturamiento se puede
determinar la eficiencia que posee un fluido fracturante por medio de la
utilización de la Ecuación N° 4.19.
𝑉𝑓 = 273 − 42.6 = 230.4 𝑏𝑙𝑠
La eficiencia del fracturamiento hidráulico, puede ser calculada por la
Ecuación N° 4.19.
𝜂 =230.4 𝑏𝑙𝑠
273 𝑏𝑙𝑠= 0.84
La eficiencia calculada de la fractura es del 84%, esto puede ser comparado
con los datos de campo de la fractura.
𝜂 =19 339 𝑙𝑏𝑠
20 221 𝑙𝑏𝑠= 0.95
Con los datos presentados por PETROAMAZONAS EP, se tiene una
efectividad de la fractura, con los datos proporcionados en campo, con un
valor del 95%, lo cual indica que el fracturamiento hidráulico se llevó a cabo
sin demasiadas pérdidas de fluido.
102
4.2.7. Cotejo Post Fractura
En la Gráfica N° 4.27, se exhiben el ancho de la fractura y la concentración
del material de soporte.
Gráfica N° 4. 27. Perfil de fractura y concentración de apuntalante
(Schlumberger, 2014)
En la Gráfica N° 4.27, en la parte izquierda se identifica la profundidad y el
esfuerzo que posee el yacimiento, mediante la línea verde, en la sección
intermedia se presenta el ancho de fractura en las dos secciones a fracturar
con formas cuadradas de color rojo y en la sección ubicada hacia la derecha
se presenta la concentración del agente de sostén , debido se puede observar
una gran sección de color celeste que indica una baja concentración de
material apuntalante, esto se debe a que el fluido de preparación no contiene
material apuntalante, esto puede generar que el ancho de la fractura en esta
sección se reduzca. Sin embargo, debido a que la altura y ancho de la fractura
se encuentran en un valor óptimo no representa un problema considerable.
Dentro de la simulación realizada por la compañía de servicios, se pudo
determinar el porcentaje de error de las variables simuladas para el
fracturamiento, los resultados son mostrados en la Tabla N° 4.31.
Ancho de
fractura (wf)
103
Tabla N° 4. 31. Comparación entre la fractura propuesta y fractura real
generada del pozo Parahuacu 11
Fractura propuesta
Fractura generada según cotejo
Procedimiento de cálculo
Error
Variables Valor Unidades Valor Unidades %
Longitud de Fractura
158.6 Pies 172.4 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|172.4 − 158.6|
172.4
8.0
Altura de Fractura
72.1 Pies 72.0 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|72.0 − 72.1|
72.1
0.14
Conductividad 2880 mD-pie 2478 mD-pie %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|2880 − 2478|
2880
16.2
Ancho Promedio
0.141 Pulgadas 0.130 Pulgadas %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|0.141 − 0.130|
0.141
8.46
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Dentro del análisis de las desviaciones presentadas en las variables del pozo
Parahuacu 11, el máximo valor de error es de 16.2% menor a otros trabajos
de fracturamiento, por lo que puede concluirse que el fracturamiento
hidráulico, en cuanto a sus variables se encuentra en un rango óptimo.
4.2.8. Análisis de la Productividad
La producción de petróleo y el porcentaje de BSW a partir de marzo de 2012,
se exhiben en la Gráfica N° 4.28.
Pese a que el fracturamiento hidráulico se realizó sin novedades ni
contratiempos operativos, no se consiguió el resultado de producción
esperado, el cual fue estimado por la compañía de servicios que fue de 340
bppd.
104
Gráfica N° 4. 28. Historial de producción del pozo Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
El pozo obtenía una productividad de antes del reacondicionamiento # 2 de
262 bppd, como indica la curva de color azul, que simboliza la producción de
petróleo por día, bppd. Con los trabajos de fracturamiento hidráulico se
esperaba que el pozo aumente su producción a aproximadamente 350 bppd.
Sin embargo, la producción decae en el mes de mayo de 2014 y se estabiliza
en un valor de 48 barriles de petróleo producidos por día. Adicionalmente, en
la Gráfica N° 4.29 se presenta, el último índice de productividad reportado y
estimado luego del fracturamiento.
Gráfica N° 4. 29. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 11
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
0
100
200
300
09
-mar
-12
16
-mar
-12
02
-may
-12
16
-may
-12
26
-Jan
-14
17
-Ap
r-14
19
-Ap
r-14
23
-Ap
r-14
05
-may
-14
10
-may
-14
13
-may
-14
16
-may
-14
19
-may
-14
BPPD
BSW
105
La empresa encargada de la realización del fracturamiento hidráulico tomo
como referencia la última producción reportada, q = 200 barriles de petróleo
producidos por día (bppd), en el análisis Nodal realizado el potencial que
incrementaría la producción era de q = 340 barriles de petróleo producidos por
día (bppd).
4.3. POZO PARAHUACU 12
El pozo Parahuacu 12, fue seleccionado como candidato para la ejecución de
un trabajo de fracturamiento hidráulico que permita incrementar la producción,
debido a esto se debe realizar un análisis de las condiciones previas y
posteriores que mantenía el pozo para determinar las ventajas o desventajas
que puede generar el trabajo de fracuramiento en el pozo.
4.3.1. Antecedentes
El Pozo Parahuacu 12 se encuentra ubicado en un alto estructural a una
distancia de 1 030 metros de la estación. El pozo fue perforado el 08 de Agosto
de 2008 y su completación se realizó el 06 de octubre de 2008. El yacimiento
perforado fue la Arena “Ti” con una profundidad desde 9 700 pies hasta 9 738
pies (38 pies) a 5 disparos por pie (dpp). Los resultados de la prueba oficial
del pozo Parahuacu 12 se oficializan en la Tabla N° 4.32.
Tabla N° 4. 32. Resultados de las pruebas iniciales del pozo Parahuacu 12
Prueba Zona Intervalo
(pies) bppd
BWS
%
°API
@
60°F
29-Sep-08 “Ti” 9,700 – 9,738 317 34 34.2
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
106
De la Tabla N° 4.32, podemos identificar que el tipo de crudo es liviano debido
a que es mayor, el intervalo perforado es de 38 pies, además se tiene una
buena producción de petróleo de 317 barriles de petróleo por día, aunque se
tiene un valor alto del porcentaje de agua.
4.3.2. Análisis Estratigráfico
Dentro de los registros eléctricos tomados a la zona de interés, yacimiento
“Ti”, ubicado a una profundidad desde 9 700 pies a 9 738 pies (38 pies). Ver
Gráfica N° 4.30.
Gráfica N° 4. 30. Registro eléctrico del yacimiento "Ti" del pozo
Parahuacu 12
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Límite
superior
del
yacimiento
Zona
de
interés
Límite
inferior del
yacimiento
Espesor
neto de
pago
107
Se determinó que existen barreras de arcilla tanto en el tope como en la base
del yacimiento “Ti”, esto sirve para evitar que la fractura inducida en el pozo
se propague más allá de su diseño óptimo, además se tiene un espesor
considerable del yacimiento “Ti” lo que permite estimar una cantidad de
petróleo mayo que en los pozos antes analizados.
4.3.3. Prueba de Presión Previo Fractura
La última prueba de presión previa al fracturamiento fue realizada en el mes
de enero de 2009.
4.3.3.1. Datos de la Prueba de restauración de presión
Dentro de la prueba de restauración de presión se tienen los datos básicos de
la evaluación, los cuales sirven para obtener resultados válidos en la prueba
de presión, los datos ingresados en la Prueba de Presión se presentan en la
Tablas N° 4.33 y 4.34.
Tabla N° 4. 33. Datos mecánicos del pozo Parahuacu 12
DATOS MECÁNICOS
Tipo de Pozo: Vertical Observaciones
Profundidad del reservorio 9,700 – 9,738 pies (MD)
Profundidad del sensor 9,477 pies (MD)
Profundidad de bomba 9,442 pies (MD)
Diámetro del casing 7” OD pulgadas
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
108
El tipo de pozo es vertical, lo cual indica una mayor facilidad para los trabajos
de reacondicionamiento, debido a que se generan menores esfuerzos en la
tubería en pozos verticales.
La profundidad del sensor permite realizar las correcciones de presión, la
profundidad de la bomba permite determinar la elevación que debe alcanzar
el fluido al interior del yacimiento para suministrar el fluido a la bomba, el
diámetro del casing permite conocer las dimensiones de las herramientas a
utilizarse.
Tabla N° 4. 34. Propiedades petrofísicas y de fluidos del pozo Parahuacu 12
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Densidad del petróleo 31.8 °API
Presión de burbuja (Pb) 1,293 psia
Factor volumétrico (Bo) 1.301 by/bf
Viscosidad del petróleo (Uo) 0.70 cP
Salinidad del agua de formación 14,000 ppm Cl Na
PROPIEDADES PETROFÍSICAS RESERVORIO “U INFERIOR”
Espesor disparado 38 pies
Radio del pozo (rw) 0.29 pies
Porosidad Efectiva 16.5 %
Saturación del Agua (Sw) 27 %
Compresibilidad Total (ct) 2.47 e-5 psia-1
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
109
La densidad del petróleo nos indica que es un crudo mediano, el punto de
burbuja sirve para la determinación del tipo de yacimiento sea saturado o sub
saturado de petróleo. El factor volumétrico del petróleo de 1.301, nos indica
que para obtener 1 barril de petróleo en condiciones de superficie
necesitamos de 1.301 barriles en el yacimiento.
La viscosidad de 0.70 indica que el petróleo tiene una buena movilidad, la
salinidad del agua de formación indica una alta cantidad de sales lo cual puede
generar problemas de corrosión. Las propiedades petrofísicas del reservorio
U inferior nos permiten determinar la cantidad de petróleo original en sitio,
POES, mediante el uso de la Ecuación N° 4.1.
El radio de drenaje del pozo Parahuacu 12, de la información entregada por
PETROAMAZONAS EP, se presenta en la siguiente Tabla N° 4.35.
Tabla N° 4. 35. Radio de drenaje del pozo Parahuacu 12
Pozo Re (m) Re (pies)
Parahuacu 12 372.43 1,221.88
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Reemplazando el valor del radio de drenaje del pozo Parahuacu 12 en la
Ecuación N°4.2, se obtiene lo siguiente:
𝐴 =𝜋 ∗ (1,221.88)2
43,560= 107.68 𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠
Es necesario utilizar la Tabla N° 4.36, en la cual tenemos los parámetros
petrofísicos del yacimiento U de los pozos del campo Parahuacu, para poder
efectuar el cálculo del POES.
110
Tabla N° 4. 36. Propiedades petrofísicas del pozo Parahuacu 12
Pozo ho (pies) Ø (%) Sw (%)
Parahuacu 12 38 16.5 27.0
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
𝑃𝑂𝐸𝑆 =7,758 ∗ 107.68 ∗ 38 ∗ 0.165 ∗ (1 − 0.27)
1.301
𝑃𝑂𝐸𝑆 = 2,938,989 𝑏𝑙𝑠
Para determinar las reservas estimadas del pozo Parahuacu 12, se utiliza la
Ecuación N°4.3.
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 𝑃𝑂𝐸𝑆 ∗ 𝐹𝑅
𝐵𝑜𝑖 (Ec. 4.46)
Reemplazando el valor obtenido del petróleo original en sitio se obtiene:
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 2,938,989 ∗0.20
1.301
El resultado obtenido de las reservas probadas del pozo Parahuacu 12 es el
siguiente.
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 451,805 𝑏𝑙𝑠
El resultado del cálculo de las reservas del pozo Parahuacu 12, difiere de los
valores presentados por PETROAMAZONAS EP, por los estudios de
ingeniería e interpretación de registros eléctricos del yacimiento “Ti”, sin
embargo se puede utilizar este valor para estimar las reservas, de los tres
pozos analizados hasta el momento el pozo Parahuacu 12 es el que posee
una mayor cantidad de reservas.
111
4.3.4.2. Análisis de la prueba de restauración de presión previa al
fracturamiento hidráulico
De la prueba de restauración de presión previa a los trabajos de
fracturamiento hidráulico se logró obtener las Gráficas N° 4.31 y 4.32.
Gráfica N° 4. 31. Respuesta de la presión previa al fracturamiento del pozo
Parahuacu 12
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.31, durante el período de Build Up, se tiene una
restauración con velocidad moderada, lo cual es un indicativo que el pozo
tiene un daño de formación.
Gráfica N° 4. 32. Derivada de la presión previa al fracturamiento del pozo
Parahuacu 12
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Daño
MTR
ETR
112
La gráfica de la derivada de la presión, ver Gráfica N° 4.32, muestra que la
respuesta de la derivada de la presión se encuentra sobre la línea de
referencia, MTR, representada por la línea de color azul, esto sirve para
estimar de forma cualitativa el daño, pero el daño presente en la formación se
puede calcular mediante la Ecuación N° 4.4.
𝑆 =268 ∗ 70.7 ∗ 38
141.2 ∗ 500 ∗ 1.301 ∗ 0.7
El valor del daño calculado es de:
𝑆 = 16.61
El daño calculado varía en 6 unidades del daño presentado por la compañía
que realizó la prueba de presión.
4.3.4.3. Resultados de la prueba de restauración de presión previa al
fracturamiento
Los resultados de la prueba de restauración de presión previa a los trabajos
de fracturamiento se muestran en la Tabla N° 4.37.
Tabla N° 4. 37. Resultados de la prueba de Build Up previos al
fracturamiento del pozo Parahuacu 12
Tipo de Transiente Restauración Observaciones
Modelo de yacimientos Homogéneo Tipo de prueba no suficiente para evaluar límites
Presión de yacimiento 1,305.6 psia a 9,063 pies de profundidad del sensor
Permeabilidad efectiva 70.7 mD En función de 18 pies de espesor total
S 11.2
Índice de Productividad 1.01 bls/día/psi (Pwf= 811 psia – Qo= 499 bls/día)
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
113
En base a los resultados de las presiones se calcula el índice de productividad
actual, mediante las Ecuación N° 4.5.
𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 =500
1305.6 − 1037.6=
500
268
𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 = 1.86 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
El índice de productividad del pozo determina que el pozo se encuentra
produciendo un alto caudal, sin embargo, debido a que la prueba de los cuales
poseen una incertidumbre, pero pueden ser usados como una referencia del
estado del pozo en el año 2009.
4.3.5. WO # 3 Fracturamiento Hidráulico
Objetivo: Cambio de completación por desbalance de fases, reparar BES,
fracturar “Ti”
Resumen de las operaciones
Inicia operaciones el 03 de Febrero de 2014, controlan el pozo con
fluido especial.
Desarman el cabezal, instalan BOP y prueban con 1 500 psi.
Sacan equipo BES GE TD-300, las bombas y separador de gas salen
limpios y mecánicamente sin problema, de igual manera el sensor
mecánico y eléctrico. Existe presencia de sólidos en el exterior del
equipo.
Bajan BHA de limpieza, circulan, limpian y retiran el BHA.
Bajan completación para fractura en tubería de 3 ½”, realizan la
fractura hidráulica.
El diagrama de completación del WO # 3, donde se realizó el trabajo
de fracturamiento hidráulico, se presenta en la Gráfica N° 4.33.
114
Gráfica N° 4. 33. Diagrama de completación del fracturamiento del pozo
Parahuacu 12
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Dentro del diagrama de completación, se presenta una completación típica
para el levantamiento de bombeo electrosumergible, con un sello, separador
de gas y bombas electrosumergibles.
115
Reversan bomba jet, baja elementos de presión y asienta en 3 ½” a
9 477 pies. Cierran el pozo por 30 horas para prueba de Build Up.
Arman y bajan equipo BES TD-460 con 2 bombas, separador de gas,
dos protectores, motor y cubierta de camisa de refrigeración a 9 613
pies en tubing de 3 ½” miden, calibran y prueban.
Retiran BOP y realizan conexiones eléctricas en cabezal.
Realizan prueba de rotación y prueban la producción del yacimiento
“Ti”.
Finalizan operaciones el 01 de marzo de 2014.
Resultado: El trabajo de fracturamiento hidráulico fue exitoso debido a que la
producción incrementó de 45 bppd a 348 bppd. Los datos obtenidos durante
el DATAFRAC, realizado en la fractura se exhiben en la Tabla N° 4.38.
Tabla N° 4. 38. Resultados obtenidos durante el fracturamiento del pozo
Parahuacu 12
Parámetro Valor Unidades Parámetro Valor Unidades
ISIP 2,500 psi Presión inicial 3,450 psi
P. min 3,120 psi Tasa 20 bls
Total bombeado para la fractura
336 bls Total bombeado flash
83 bls
Total bombeado proppant arena 20/40
30,669 lbs Profundidad
9,700 pies
Gradiente de fricción
206 psi/1000 pies P. final
4,500 psi
Presión máxima 4,561 psi
Proppant a la formación
30,160 lbs
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
116
La Tabla N° 4.38, es muy útil para la realización de los cálculos de las
variables del fracturamiento del pozo Parahuacu 12, la presión máxima y final
sirve para determinar si se logra la obtener la presión necesaria para fracturar
la presión, la presión instantánea de cierre, ISIP, es útil para el cálculo de la
presión de fractura en fondo, la cantidad de fluidos inyectados sirven para
calcular los volúmenes de fractura tanto el volumen inyectado, dato a ser
comparado con el volumen reportado y la pérdida del volumen de fractura en
el interior del yacimiento, el cual permite determinar la eficiencia del fluido de
fracturamiento hidráulico.
Del trabajo de fracturamiento hidráulico realizado al pozo Parahuacu 12, se
lograron recopilar los datos presentados en la Tabla N° 4.39, anteriormente
expuesta y se pudo realizar las Gráficas N° 4.34, 4.35 y 4.36.
Gráfica N° 4. 34.DataFRAC del fluido OneSTEP GP del pozo Parahuacu 12
(Schlumberger, 2014)
Caudal
Máximo
Presión
Máxima
117
Debido a la similitud de las características de los pozos 10, 11 y 12 del campo
Parahuacu, la estrategia de fracturamiento es igual, en la Gráfica N° 4.34, se
presenta el primer flujo de 100 barriles (bls) de OneSTEP GP, fluido
encargado de acondicionar el pozo para la inyección de los siguientes fluidos.
La línea de color rojo representa la presión del tratamiento, en la cual se
obtiene un valor máximo de presión de 4 560 psi, la línea de color azul
representa el caudal de inyección, el cual va en aumento para evaluar la
compatibilidad del fluido con la formación.
La línea de color celeste representa la presión anular, la cual aumenta debido
a la inyección del fluido pero no se obtiene un valor desmedido de la presión
anular, por lo que se evitan problemas de rotura y reducción del diámetro de
la tubería.
Gráfica N° 4. 35. DataFRAC de calibración de la fractura del pozo
Parahuacu 12
(Schlumberger, 2014)
Presión
Máxima
Caudal
Máximo
Presión
anular
Máxima
118
Posterior a la inyección del fluido OneSTEP GP, se inyectó 120 barriles (bls)
del fluido de fractura YF 135 HTD, ver Gráfica N° 4.35.
La línea de color rojo simboliza la presión producida durante el fracturamiento,
la cual aumenta debido a la inyección del fluido fracturante, después de dejar
la inyección de fluido cae nuevamente la presión, teniendo un valor de presión
máxima de P=4 400 psi.
La línea de color azul representa el caudal de inyección del fluido de
fracturamiento, donde el caudal aumenta hasta mantenerse en un caudal de
inyección constante de 20 barriles (bls).
La línea de color celeste muestra un comportamiento normal de la presión
anular del pozo durante el fracturamiento hidráulico, con un valor máximo de
1200 psi.
Gráfica N° 4. 36. DataFRAC del fracutramiento del pozo Parahuacu 12
(Schlumberger, 2014)
Presión
Máxima
Presión
anular
Máxima
Caudal
Máximo
Concentración
de apuntalante
5
4
3
2
1
1 2
1
3
2
1
4
3
2
1
119
La Gráfica N° 4.36, presenta las variables registradas durante el trabajo de
fracturamiento hidráulico.
La línea de color rojo simboliza la respuesta de la presión registrada en
superficie, durante la estimulación, la presión aumenta conforme se inyecta el
fluido de fractura, se produce la fractura de la formación (1), luego se realiza
la propagación de la fractura (2), se produce un cierre instantáneo, ISIP, (3),
se obtiene la presión de cierre obtenido de la caída de presión (4) y se re abre
la fractura (5).
La línea de color azul muestra la inyección del fluido fracturante, donde se
tiene un volumen inyectado constante de 20 barriles (bls), por un tiempo
aproximado de 21 minutos.
La línea de color celeste, muestra la presión anular medida, dentro de la cual
se evidencia que la presión del fluido inyectado no se está desviando al anular.
La línea de color verde, representa la concentración del apuntalante, la cual
va creciendo debido a que se debe inyectar de forma progresiva el
apuntalante, la línea de color marrón es la concentración de apuntalante
lograda en el fondo del pozo.
4.3.6. Prueba de Presión Posterior al Fracturamiento
El Pozo Parahuacu 12 se cerró por un periodo de 30 horas para realizar la
prueba de restauración de presión.
La respuesta de la derivada durante la prueba de restauración de la presión
posterior al fracturamiento, se exhibe en la Gráfica N° 4.37.
120
Gráfica N° 4. 37. Derivada de la presión posterior al fracturamiento del pozo
Parahuacu 12
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
La Gráfica N° 4.37, presenta una región de tiempos tempranos claramente
identificada, ETR, una región de tiempos medios, MTR, representa por la línea
recta de color morado, y en la región de tiempos tardíos los valores coinciden
con la recta de la región MTR por lo que la Gráfica N° 4.37, representa a un
yacimiento que no posee daño ni estimulación, debido a que la respuesta de
la derivada de la presión tiene valores similares a la línea de referencia.
Los resultados de la prueba de restauración de presión se presentan en la
Tabla N° 4.39.
MTR
LTR
ETR
121
Tabla N° 4. 39. Resultados de la prueba de Build Up posterior al
fracturamiento del pozo Parahuacu 12
Parámetro Valor Unidades Parámetro Valor Unidades
Ps 1,038 psi Pwf 941 psi
bfpd 346 bls/día bppd 232 bls/día
BSW 31 % Salinidad 11,250 ppm Cl
Conductividad Efectiva
5,490 mD-pie K 97.1 mD
S 0
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Las presiones corregidas al punto medio de las perforaciones, a una
profundidad de 9 719 pies, la presión estática del reservorio Ps=1 038 psi y la
presión de fondo fluyente posee un valor de Pwf= 941 psi.
El valor de la permeabilidad obtenida después del trabajo de fracturamiento
hidráulico es de K=97.1 mD, lo cual representa un valor bueno de
permeabilidad, que permitirá el flujo de los fluidos presentes en el yacimiento.
En cuanto al parámetro del daño que presenta la formación tiene un valor de
0, lo cual nos da un indicio de que el fracturamiento no se encuentra ni
estimulado ni dañado, por esto se redujo el daño original que mantenía en
valores bajos la producción del pozo Parahuacu 12.
En base a los resultados de las presiones se calcula el índice de productividad
actual, mediante las Ecuación N° 4.5.
𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 =346
1038 − 941=
346
97= 3.6 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
122
Utilizando los resultados de presión obtenidos en la prueba de restauración
de presión y la Ecuación N° 4.6, se calcula el índice de productividad real que
presenta el pozo Parahuacu 12.
𝐼𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 = 3.44 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
Mediante la Ecuación N° 4.7, se calcula la eficiencia de flujo del pozo.
𝐸𝐹 =3.6
3.44= 1.05
La eficiencia de flujo del pozo Parahuacu 12, indica que la formación se
encuentra estimulada, se logró mejorar el daño que tenía la formación, esto
representa un incremento de la producción asociado al trabajo de
fracturamiento hidráulico.
4.3.7 Cálculo de diseño de fractura pozo Parahuacu 12
Se realiza un diseño de fractura teórico a ser comparado con la simulación y
la fractura real generada en el pozo Parahuacu 12.
4.3.7.1. Máximo esfuerzo de la roca
Para determinar el máximo esfuerzo o vertical, a una determinada
profundidad, se puede utilizar la ecuación de Overburden, ver
Ecuación N° 4.8.
Reemplazando los valores en la Ecuación N°4.8, se logra lo siguiente:
𝜎𝑣 =165 ∗ 9 ,719
144 = 11,136 𝑝𝑠𝑖
Dividiendo el valor obtenido para la profundidad obtenemos un gradiente de
presión, así:
123
𝑑𝜎𝑣
𝑑𝐻=
11 136 𝑝𝑠𝑖
9 719 𝑝𝑖𝑒𝑠= 1.15
𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒
Esta gradiente de presión calculada concuerda con los valores presentados
en de campo empleados en la industria petrolera de 1.1 psi/pie.
4.3.7.2. Módulo de Compresibilidad de la Roca
Esta constante de las rocas es determinada por la relación entre la presión
aplicada con respecto al cambio generado por dicha presión. El módulo de
compresibilidad de la roca es el recíproco de la compresibilidad total de la
roca, calculado por la Ecuación N° 4.9.
𝐾𝑏 =1
𝑐𝑡=
1
2.47𝑒−5= 40,486 𝑝𝑠𝑖
𝐾𝑏 = 40,486 𝑝𝑠𝑖 ∗ 1 𝑎𝑡𝑚
14.7 𝑝𝑠𝑖∗
101 325 𝑃𝑎
1 𝑎𝑡𝑚= 2.79 𝑥 108 𝑃𝑎
El valor del módulo de compresibilidad de las rocas se encuentra de acuerdo
a los valores para las areniscas que va de 2.0 x108 y 5.5 x 109 Pascales (Pa).
4.3.7.3. Flujo y Mecánica del Fluido en la Fractura
Es crítico para el transporte del material sustentante, los parámetros de qi y µ,
ya que permiten mantener abierta la fractura, además influyen en la presión
neta, Pnet, afectando según lo antes expresado en esta investigación a la altura
y longitud de penetración de la fractura.
Para el cálculo de la Presión neta de fractura, Pnet, se puede utilizar la
Gráfica N° 4.38, de la variación de esfuerzos y la Ecuación N° 4.10.
124
Gráfica N° 4. 38. Esfuerzos de la formación en función de la profundidad del
pozo Parahuacu 12
(Schlumberger, 2014)
Reemplazando los valores de la diferencia de esfuerzos se realiza los cálculos
pertinentes y se obtienen los resultados expuestos en la Tabla N° 4.40.
Tabla N° 4. 40. Cálculo de la Presión neta del pozo Parahuacu 12
Procedimiento Resultado
Pnet (psi) 𝑃𝑛𝑒𝑡 =1
3 (2 300) 766
∆σ = 2 300 psi
125
En la Gráfica N° 4.38, se representa por la línea de color verde al esfuerzo
(Stress) que soporta la roca a una determinada profundidad.
Para el cálculo de la presión neta de fractura se resta el máximo valor de
esfuerzo menos el mínimo valor del esfuerzo, diferencia de esfuerzos (∆σ), y
se divide para 3,
4.3.7.4. Ancho de la Fractura
Para describir la geometría elemental de una fractura es necesario considerar
al ancho de fractura, w. Considerando a la roca como un medio elástico, al
inicio de la fractura es una grieta en la roca.
La presión neta, Pnet, la fractura se cierra por el esfuerzo de cierre, esfuerzo
que anula la Pnet e incluso puede llegar a tener un valor menor que cero.
Considerando una geometría de fractura de tipo elíptica, el ancho máximo
será calculado mediante la Ecuación N° 4.11.
𝑤𝑚𝑎𝑥 =2𝑃𝑛𝑒𝑡ℎ𝑓
�̀�=
2 ∗ 766 ∗ 456
8.33 𝑥 105= 0.84 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠
4.3.7.5. Presión Hidrostática
Esta presión es generada por el fluido en el pozo contra la formación.
Matemáticamente es calculado por la Ecuación N° 4.13.
𝜌 = 2.71 ∗ 0.99902 𝑔𝑟/𝑐𝑚3 = 2.7073 𝑔𝑟/𝑐𝑚3
Este valor se encuentra correcto debido a que este tipo de petróleo es más
ligero que el agua, pero el valor debe ser transformado a libras por, así:
𝜌 = 2.7073 𝑔𝑟
𝑐𝑚3∗
1 𝑙𝑏
453.59 𝑔𝑟∗
(10𝑐𝑚)3
(1 𝑑𝑚)3∗
1 𝑑𝑚3
1𝐿∗
3.78 𝐿
1 𝑔𝑙= 22.56 𝑙𝑝𝑔
126
Sustituyendo todos los valores correspondientes en la Ecuación N° 4.13, se
realiza el cálculo de la presión hidrostática que ejerce el fluido.
𝑃𝐻 = 0.052 ∗ 22.56 ∗ 9 719 = 11,401.6 𝑝𝑠𝑖
Este valor indica que el fluido inyectado generaría 11 401 psi, pero se debe
tener en cuenta las pérdidas por fricción que pueden ser calculadas por la
Ecuación N° 4.15.
𝑃𝐹 = 206 𝑝𝑠𝑖
1,000 𝑝𝑖𝑒𝑠∗ 9,719 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 2,002 𝑝𝑠𝑖
La presión de pérdidas por fricción, se utilizará para calcular el valor de la
presión de fractura en fondo, BHFP, que será analizada con mayor detalle en
la siguiente sección.
4.3.7.6. Presión instantánea de cierre (ISIP)
Es la presión instantánea generad al momento de paralizar el bombeo durante
un fracturamiento hidráulico, sin tener en cuenta la fricción.
4.3.7.7. Presión de fractura en fondo (BHFP)
La presión de fractura en fondo, es la presión necesaria para poder generar
la fractura en la formación productora (Lozada, 2009, págs. 25-27). Esta
variable de la fractura puede ser calculada mediante la Ecuación N° 4.16.
𝐵𝐻𝐹𝑃 = 0.71 𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒∗ 9,719 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 6,900 𝑝𝑠𝑖
Sin embargo, a este valor se debe disminuir el valor de las pérdidas de fricción
calculadas anteriormente, obteniendo un valor de BHFP= 4 898 psi.
127
4.3.7.8. Pérdidas de fluido en la fractura
La ecuación generalmente utilizada en fracturamiento hidráulico es el balance
de materiales.
En la cual el volumen inyectado de fluido fracturante, una porción de este
volumen penetra dentro de la formación y otra parte se encuentra en el interior
del volumen de la fractura. El volumen inyectado, Vi, se encuentra definido
matemáticamente así, ver Ecuación N° 4.17.
𝑉𝑖 = 20 𝑏𝑝𝑚 ∗ 21 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 420 𝑏𝑙𝑠
Por datos presentados por la PETROAMAZONAS EP, el volumen inyectado
calculado Vi= 420 barriles (bls), presenta un valor mínimo de diferencia
comparándolo con el total del fluido real inyectado durante el fracturamiento
Vi= 419 barriles (bls), lo cual presenta que no existieron pérdidas excesivas
durante el fracturamiento hidráulico. La pérdida de fluido, es un factor crítico
dentro de los trabajos de fracturamiento hidráulico y el diseño de la geometría
de la fractura, debido que este parámetro determina la eficiencia del fluido
fracturante. El volumen de pérdidas de fluido en el interior de la formación,
VLp, puede ser estimado aproximadamente con la Ecuación N° 4.18.
𝑉𝐿𝑝 = 6 ∗ 0.0005 ∗ 38 ∗ 221.4 ∗ √21 = 115.6 𝑏𝑙𝑠
El cálculo del volumen de fractura, Vf, se lo realiza por la Ecuación N° 4.19,
de la ecuación de balance de materiales.
Mediante el análisis del balance de materiales en un fracturamiento se puede
determinar la eficiencia que posee un fluido fracturante por medio de la
utilización de la Ecuación N° 4.19.
𝑉𝑓 = 420 − 115.6 = 304.3 𝑏𝑙𝑠
La eficiencia del fracturamiento hidráulico, puede ser calculada por la
Ecuación N° 4.20.
128
𝜂 =304.3 𝑏𝑙𝑠
420 𝑏𝑙𝑠= 0.72
La eficiencia calculada de la fractura es del 72%, esto es comparado con los
datos de campo de la fractura.
𝜂 =30 160 𝑙𝑏𝑠
30 669 𝑙𝑏𝑠= 0.98
Con los datos presentados por PETROAMAZONAS EP, se tiene una
efectividad de la fractura del 98%, lo cual indica un trabajo exitoso de
fracturamiento hidráulico.
4.3.7. Cotejo Post Fractura
Los datos obtenidos del diseño de la fractura hidráulica por medio del Software
FracCADE, realizada al pozo Parahuacu 12, se presentan en la Tabla N° 4.41.
Tabla N° 4. 41. Comparación entre fractura propuesta y fractura real
generada del pozo Parahuacu 12
Fractura propuesta
Fractura generada según cotejo
Procedimiento de cálculo
Error
Variables Valor Unidades Valor Unidades %
Longitud de Fractura
174.6 pies 195.4 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|195.4 − 174.6|
195.6
10.6
Altura de Fractura
62.5 pies 49.0 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|62.0 − 49.1|
62.0
20
Conductividad 5 424 mD-pie 5 490 mD-pie %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|5 490 − 5 424|
5 490
1.2
Ancho Promedio
0.154 Pulgadas 0.156 pulgadas %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|0.156 − 0.154|
0.156
1.3
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
129
Los datos de la fractura propuesta poseen un porcentaje de error bajo. El valor
más representativo de error se presenta en la altura de la fractura, pero debido
a que en el análisis estratigráfico existe un límite superior e inferior en el
yacimiento “Ti”, la fractura se contendrá. Conjuntamente, se exhibe la
Gráfica N° 4.39, que muestra el perfil de la fractura y la concentración del
material sustentante.
Gráfica N° 4. 39. Perfil de la fractura y concentración de material
apuntalante
(Schlumberger, 2014)
En la parte izquierda se muestra el ancho de la fractura, wf, como se puede
observar tanto la altura como el ancho de la fractura poseen valores altos, por
lo que será necesario una mayor concentración de material puntalante como
se muestra en la parte derecha de la gráfica.
4.3.8. Análisis de la Productividad
El análisis del incremento de la producción que se podría alcanzar con la
estimulación por fracturamiento hidráulico, es muy importante para la
selección del pozo candidato para realizar la fractura, debido a que el costo
de la fractura hidráulica es elevado y se debe evaluar económicamente si el
incremento de la producción cubre los costos del fracturamiento.
Ancho de la
fractura, wf
130
En la Gráfica N° 4.40, se representa el análisis nodal de la estimación del
índice de productividad del pozo Parahuacu 12.
Gráfica N° 4. 40. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 12
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
El índice de productividad del pozo Parahuacu 12 incrementó de un valor de
0.19 bls/psi a 4.16 bls/psi, esto tiene relación directa con el comportamiento
de la producción de petróleo aumentando la producción de fluido de 101 bppd
a 346 bppd.
En la Gráfica N° 4.41, se muestra el comportamiento de la producción del
pozo Parahuacu 12, después del fracturamiento hidráulico.
131
Gráfica N° 4. 41. Comportamiento de la producción del pozo Parahuacu 12
posterior al fracturamiento
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.41, se observa que el pozo Parahucu 12 tiene una
estabilización de la producción del pozo posterior al trabajo de fracturamiento
hidráulico, con un valor de 360 bppd la línea de color rojo posee un aumento
después de la ejecución del trabajo del fracturamiento hidráulico.
4.4. POZO PARAHUACU 40
Dentro del alcance planteado en esta investigación, se encuentra realizar un
análisis técnico del pozo Parahuacu 40.
4.4.1. Antecedentes
El pozo Parahuacu 40, es un pozo direccional tipo “J”, el cual inició su
perforación el 21 de octubre de 2013. El pozo Parahuacu 40 alcanzó una
profundidad medida de 10 250 pies MD, con una inclinación máxima del pozo
de 19.61° a 7 677 pies MD / 7 391.99 pies TVD y un dog leg máximo de 3.32
(°/100 pies) a 793 pies MD y 792.2 pies TVD. Finaliza las operaciones de
perforación el 15 de noviembre de 2013.
La completación del pozo Parahuacu 40 se realizó el 24 de noviembre de
2013, con la perforación del yacimiento “Ti” con una profundidad desde
9 982 pies a 9 994 pies (12 pies) a 5 disparos por pie, dpp.
132
Evalúan arena “Ti” por 13 horas, con 504 bfpd y un BWS=100%, el pozo no
se ha completado definitivamente debido al aporte inestable del pozo y la falta
de torres de reacondicionamiento.
El pozo presenta un buen cemento sobre y debajo de la zona de interés, como
se demuestra en la Gráfica N° 4.42.
Gráfica N° 4. 42. Integridad del cemento del pozo Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.42, se evidencia que el pozo Parahuacu 40 en la zona de
interés, yacimiento “Ti” ubicado desde 9 982 pies a 9 994 pies (12 pies),
presenta una buena integridad de cemento en la parte superior e inferior.
4.4.2. Análisis Estratigráfico
El registro eléctrico tomado de la zona de interés, ver Gráfica N° 4.43, permite
diseñar una longitud correcta de la fractura, de igual manera permite una mejor
cobertura de la zona de interés, cuando una barrera se encuentra confinada
la presión de bombeo se incrementa, además el perfil de esfuerzo (Stress)
que presenta la roca posee valores muy variables.
133
Gráfica N° 4. 43. Registro eléctrico del yacimiento "Ti" del pozo
Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En el registro petrofísico de la zona de interés, se observan barreras de
formaciones arcillosas sobre y debajo del intervalo de interés, arenisca “Ti”, lo
cual es conveniente debido a que las barreras contienen la fractura en el
interior de esta zona, lo cual permite diseñar una longitud correcta de la
fractura, de igual manera permite una mejor cobertura de la zona de interés.
Límite
superior
del
yacimiento
Límite
inferior del
yacimiento
Zona
de
interés Espesor
fracturado
Espesor
neto
134
4.4.3. Prueba de Presión Previo Fractura
La prueba de presión realizada de forma previa al trabajo de fracturamiento
hidráulico se realizó en el mes de diciembre de 2013.
4.4.3.1. Datos de la Prueba de Restauración de la Presión
Dentro de la prueba de restauración de presión se tienen los datos básicos de
la evaluación, los cuales sirven para obtener resultados válidos en la prueba
de presión, los datos ingresados en la Prueba de Presión se presentan en las
Tabla N° 4.42.
Tabla N° 4. 42. Datos de la prueba de Build Up del pozo Parahuacu 40
DATOS MECÁNICOS
Tipo de Pozo: Desviado Observaciones
Profundidad del reservorio 9,982 – 9,994 pies (MD)
Profundidad del sensor 9,748 pies (MD)
Profundidad de bomba 9,748 pies (MD)
Diámetro del casing 7” OD pulgadas
PROPIEDADES DE LOS FLUIDOS
Densidad del petróleo 29.8 °API
Presión de burbuja (Pb) 1 050 psia
Factor volumétrico (Bo) 1.3 by/bf
Viscosidad del petróleo (Uo) 0.6382 cP
Salinidad del agua de formación 20 000 ppm Cl Na
135
Continuación Tabla N° 4.42. Datos de la prueba de Build Up del pozo
Parahuacu 40
PROPIEDADES PETROFÍSICAS RESERVORIO “U INFERIOR”
Espesor disparado 12 pies
Radio del pozo (rw) 0.29 pies
Porosidad Efectiva 14 %
Saturación del Agua (Sw) 30 %
Compresibilidad Total (ct) 4.51 e-6 psia-1
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
El tipo de pozo es desviado, lo cual indica que se debe tener mayor cuidado
en los trabajos realizados al pozo debido a la desviación puede generarse
pescados, la profundidad del sensor permite realizar las correcciones de
presión, la profundidad de la bomba permite determinar la elevación mínima
necesaria del nivel fluido al interior del yacimiento.
La densidad del petróleo se encuentra en los valores de un crudo mediano,
esto concuerda con los pozos anteriormente analizados del campo
Parahuacu, el punto de burbuja sirve para la determinación del tipo de
yacimiento sea saturado o sub saturado de petróleo, el factor volumétrico del
petróleo, Bo, de 1.3, lo cual indica que para obtener 1 barril de petróleo en
condiciones de superficie es necesario tener 1.3 barriles en el yacimiento
Las propiedades petrofísicas del reservorio T inferior nos permiten determinar
la cantidad de petróleo original en sitio, POES, mediante el uso de la
Ecuación N° 4.1.
El radio de drenaje del pozo Parahuacu 40, de la información entregada por
PETROAMAZONAS EP, se presenta en la siguiente Tabla N° 4.43.
136
Tabla N° 4. 43. Radio de drenaje del pozo Parahuacu 40
Pozo Re (m) Re (pies)
Parahuacu 40 359.03 1,177.91
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Reemplazando el valor del radio de drenaje del pozo Parahuacu 40 en la
Ecuación N° 4.2, se obtiene lo siguiente:
𝐴 =𝜋 ∗ (1 177.91)2
43,560= 100.06 𝑎𝑐𝑟𝑒𝑠
Es necesario utilizar la Tabla N° 4.44, en la cual tenemos los parámetros
petrofísicos del yacimiento U de los pozos del campo Parahuacu, para poder
efectuar el cálculo del POES.
Tabla N° 4. 44. Parámetros petrofísicos del pozo Parahuacu 40
Pozo ho (pies) Ø (%) Sw (%)
Parahuacu 40 12 14 30
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Utilizando los datos obtenidos de la Tabla N° 4.44, y el valor del área de
drenaje de la roca reemplazamos estos valores en la Ecuación N° 4.1 y se
realiza el cálculo del POES.
𝑃𝑂𝐸𝑆 =7,758 ∗ 100.06 ∗ 12 ∗ 0.14 ∗ (1 − 0.30)
1.3= 702,222 𝑏𝑙𝑠
Para determinar las reservas estimadas del pozo Parahuacu 40, se utiliza la
Ecuación N° 4.3.
137
𝑅𝑒𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 = 702,222 ∗0.20
1.3= 108,034 𝑏𝑙𝑠
El resultado del cálculo de las reservas del pozo Parahuacu 40, no presenta
una gran diferencia con los valores presentados por PETROAMAZONAS EP,
este valor puede tomarse como una estimación de las reservas que mantiene
el pozo Parahuacu 40, además de que se puede realizar el cálculo en software
para obtener un valor más exacto.
4.4.3.2. Análisis de la Prueba de Presión Previo Fracturamiento
De la prueba de Build Up previa al fracturamiento, se consiguen las
Gráficas N° 4.44 y 4.45.
Gráfica N° 4. 44. Presión y caudal de la prueba de Build Up previo al
fracturamiento del pozo Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
Periodo de Flujo
138
La Gráfica N° 4.44, presenta dos etapas: la primera de 36 horas donde el
pozo se mantiene fluyendo a 300 bls/día, se realiza el cierre del pozo por
aproximadamente 30 horas donde se obtuvo una restauración de presión
rápida, como se muestra en la gráfica de color verde posterior a las 30 horas,
donde en un tiempo de 2 horas, donde se alcanza la presión estática del
yacimiento.
Gráfica N° 4. 45. Derivada de la presión previo al fracturamiento del pozo
Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
La Gráfica N° 4.45, presenta dos curvas: la curva de color verde muestra el
cambio de presión en función del tiempo, mientras que la curva de color rojo
representa la derivada del cambio de presión en función del tiempo. Se puede
identificar la región de tiempos tempranos, ETR, posterior se identifica la
región de tiempos medios, MTR, representada por la línea de color celesta, a
continuación se identifica la región de tiempos tardíos, LTR, donde los valores
están sobre la línea MTR, un indicativo de daño de formación.
ETR
MTR
Daño
139
El daño (skin) se puede calcular mediante la Ecuación N° 4.4.
𝑆 =594 ∗ 257 ∗ 12
141.2 ∗ 224 ∗ 1.3 ∗ 0.6382= 40
4.4.4.3. Resultados de la prueba de presión
E fundamental revisar los resultados de la prueba de restauración de presión
realizada al pozo Parahuacu 40. El pozo Parahuacu 40, presenta un daño, por
lo que se ha evaluado para la realización del fracturamiento.
Los resultados de la prueba de restauración de presión se exhiben en la
Tabla N° 4.45.
Tabla N° 4. 45. Resultados de la prueba de Build Up previos al
fracturamiento del pozo Parahuacu 40
Presión Profundidad (pies)
Valor Medido (psi)
Pwf al Sensor 9,748 1,168
Pwf @ MP 9,988 1,260.9
Pws Sensor 9,748 1,761.79
Pws @ MP 9,988 1,854.69
P burbuja - 1,050
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
La presión de fondo fluyente, Pwf, es la presión que proporciona la energía
necesaria para levantar la columna de fluido desde el fondo del pozo hasta la
superficie, esta presión es calculada en fondo cuando el pozo se encuentra
en producción, es menor que la presión del yacimiento para crear el diferencial
de presión entre el pozo y el yacimiento.
140
La presión estática del yacimiento, Pws, es la presión inicial que originalmente
poseía el yacimiento que se encuentra cerrado.
La presión de burbuja, Pb, es la presión a la cual la primera burbuja de gas se
desprende del crudo, esta presión sirve para identificar si un yacimiento se
encuentra sub saturado o saturado de gas. De la Tabla N° 4.45, se analiza
que la presión de burbuja del pozo Parahuacu 40, tiene un valor de Pb =
1 050 psi, debido a que la presión de fondo fluyente se encuentra sobre la
presión de burbuja el yacimiento es sub saturado, por lo que solo se producirá
gas asociado al petróleo.
Otros resultados obtenidos de la prueba de restauración de presión se
observan en la Tabla N° 4.46.
Tabla N° 4. 46. Resultados adicionales de la prueba de Build Up previos a la
fractura del pozo Parahuacu 40
Parámetros Valor Unidades
Permeabilidad 257 mD
Capacidad de Flujo 3,080 mD-pie
∆Ps 340 psi
Daño 6 -
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Dentro de la prueba de restauración de presión, realizada al pozo
Parahuacu 40, se logró alcanzar el flujo radial, además se tiene una rápida
restauración de presión, lo cual es un indicio de daño severo.
Una de las principales causas del daño presente en la formación es el alto
contenido de caolinita presente en la arenisca, lo que ocasiona el
taponamiento de los poros debido a la migración de finos, reduciendo su
141
permeabilidad, por este motivo, es recomendable no producir a altos caudales
de flujo para disminuir la migración de finos. Se tiene un diferencial de presión
por daño de DPs=340 psi, al lograr remover esta restricción que el pozo
presenta al flujo, mediante un tratamiento químico o un fracturamiento, se
lograría aumentar la producción del pozo, estimando este incremento de 166
bppd a 350 bppd. En base a los resultados de las presiones se calcula el
índice de productividad actual, mediante las Ecuación N° 4.5.
𝐼𝑃𝑎𝑐𝑡𝑢𝑎𝑙 =224
1 854.7 − 1 260.9=
224
593.8= 0.38 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
Utilizando los resultados de presión obtenidos en la prueba de restauración
de presión y la Ecuación N° 4.6, se calcula el índice de productividad real que
presenta el pozo Parahuacu 40.
𝐼𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 =224
1 854.7 − 1 260.9 − (340)=
224
253.8= 0.88 𝑏𝑙𝑠/𝑑í𝑎/𝑝𝑠𝑖
Mediante la Ecuación N° 4.7, se calcula la eficiencia de flujo del pozo.
𝐸𝐹 =0.38
0.88= 0.43
El valor del índice de productividad actual, IPactual=0.38 barriles/día/psi,
sugiere que el pozo Parahuacu 40 se encuentra produciendo bajo su máxima
capacidad disponible de producción. Esto concuerda con el índice de
productividad real el cual tiene un valor menor a la unidad. La eficiencia de
flujo del pozo Parahuacu 40, fue calculada mediante la relación de los índices
de productividad que presenta el pozo, la eficiencia de flujo del pozo
exterioriza que la formación se encuentra dañada, pero es necesaria una
estimación del incremento que se podría obtener mediante el trabajo de
fracturamiento hidráulico, por este motivo es indispensable realizar un análisis
nodal del pozo óptimo para que el trabajo de fracturamiento logre los
142
resultados esperados y genere réditos económicos para la empresa
operadora encargada del campo.
4.4.3. WO # 1 Fracturamiento Hidráulico
La completación utilizada para el reacondicionamiento N°1 (WO # 1), se
exhibe en la Gráfica N° 4.46.
Gráfica N° 4. 46. Diagrama de completación del fracturamiento del pozo
Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
143
En la Gráfica N° 4.46, dentro del diagrama de completación, se observa
colocado un centralizador, este equipo asegura la ubicación en el centro del
motor, la bomba y el cable.
Son utilizados para permitir un enfriamiento adecuado, una completación
típica del sistema de levantamiento artificial electrosumergible, que consta de
un motor eléctrico, un sello, un separador de gas y bombas electrocentrífugas.
Después se identifica un niple de asiento (No – Go), diseñado para alojar un
dispositivo de cierra para controlar la producción.
Una camisa deslizable (Standing Valve) cuyo objetivo es permitir el flujo de
fluidos hacia la superficie.
Objetivo: Realizar trabajo de fracturamiento hidráulico a la arena “Ti” de 9 982
pies a 9 994 pies (12 pies), evaluar los resultados obtenidos.
Inician operaciones el 20 de abril de 2014.
Sacar sarta de evaluación
Bajar sarta de fracturamiento.
Recuperar standing valve con Slick Line.
Asentar packer a 9 700 pies.
Armar equipo para fracturamiento hidráulico.
Bombear 70 barriles (bls) One Step GP, desplazando con WF 135 y
dejar en remojo por un promedio de 4 a 6 horas.
Realizar DataFRAC con fluido de fractura, aproximadamente 100 bls, y
desplazar con WF 135, reportar presiones y eficiencia de fluido.
Esperar por declinación de presión y analizar datos para el rediseño.
Arman y bajan BHA de limpieza.
Esperar cierre de fractura y liberar presión
Sacar sarta de fractura.
Bajar sarta de producción.
144
Resultados: El trabajo de fracturamiento hidráulico fue exitoso, la producción
incrementó de 140 bppd a 314 bppd, obteniendo un incremental de producción
de 174 bppd.
Los datos obtenidos durante el fracturamiento hidráulico se presentan en la
Tabla N° 4.47.
Tabla N° 4. 47. Resultados obtenidos durante el fracturamiento del pozo
Parahuacu 40
Parámetro Valor Unidad Parámetro Valor Unidad
ISIP 1,815 psi Espesor de la arena
12 pies
Presión final
6,745 psi Presión máxima 6 745 psi
Total fractura
854 bls Total de apuntalante en formación
25 826 lbs
Total de apuntalante cerámico 20 /40
28, 456 lbs Gradiente de fractura
0.63 psi/pie
Gradiente de fricción 213 psi/1000 pies
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Por medio de la Tabla N° 4.47, se puede realizar el diseño en base a cálculos
de las variables del fracturamiento para el pozo Parahuacu 40, la presión
máxima sirve para determinar si la presión máxima que se generó en
superficie, con logra alcanzar la presión de fractura del yacimiento, la cantidad
de fluidos inyectados sirven para calcular los volúmenes de fractura y la
eficiencia del fluido de fracturamiento hidráulico.
145
Del mismo modo, del trabajo de fracturamiento hidráulico se consiguió
registrar los datos presentados en las Gráficas N° 4.47, 4.48 y 4.49.
Gráfica N° 4. 47. DataFRAC del fluido OneSTEP GP del pozo Parahuacu 40
(Schlumberger, 2014)
Antes de realizar el fracturamiento, se realizó la inyección de 90 barriles de
fluido de acondicionamiento del pozo, conocido con nombre comercial
OneSTEP GP, ver Gráfica N° 4.47, que sirve para que el yacimiento mejore
sus propiedades para la inyección del fluido de fractura, la línea de color rojo
representa la presión de tratamiento medida en superficie, donde la presión
aumenta debido a la inyección del fluido, teniendo una presión máxima de
4 900 psi, la línea de color azul representa el caudal de inyección, qi, el cual
aumenta a varios caudales para poder registrar la variación de presión en el
yacimiento, la línea de color marrón simboliza la presión anular, la cual
aumenta con la inyección pero no excede el valor de 1 000 psi.
Presión
Máxima
Caudal
Máximo
Presión
anular
máxima
146
Gráfica N° 4. 48. DataFRAC de la calibración del fracturamiento del pozo
Parahuacu 40
(Schlumberger, 2014)
En la Gráfica N° 4.48, se exhibe el registro tomado del DataFRAC, que se
realizó para calibrar y lograr determinar la caída de presión. Para la calibración
de los parámetros de la fractura se manejó 140 barriles (bls) de fluido
fracturante Sapphire CF 135.
Este tipo de calibración para poder determinar los parámetros óptimos de la
fractura, es un aseguramiento de que los trabajos de fracturamiento hidráulico,
esto es una política por parte de la empresa prestadora de servicios, la cual
es considerada como una buena práctica para la realización de los trabajos
de fracturamiento se cumplan teniendo en consideración el diseño de la
fractura propuesto para el pozo Parahuacu 40.
Presión
Máxima
Caudal
Máximo
Presión
anular
máxima
147
Gráfica N° 4. 49. DataFRAC del fracturamiento del pozo Parahuacu 40
(Schlumberger, 2014)
Para la realización de la fractura al igual que en los pozos anteriormente
estudiados en esta investigación, se utilizó una estrategia de fractura similar,
la Gráfica N° 4.49, representa los datos tomados durante la fractura
hidráulica.
La línea de color rojo simboliza la respuesta de presión durante el tratamiento
medido en la superficie, la presión aumenta por la inyección de fluido
fracturante hasta fracturar la formación (1), la fractura se propaga (2), a
continuación se presenta el cierre instantáneo, ISIP, (3), posterior se logra
registrar la presión de cierre (4), se reabre la fractura por el ingreso del
material apuntalante (5), debido a que la concentración del apuntalante
aumenta de forma considerable la presión aumenta a un valor máximo de
7 600 psi medidos en superficie.
Caudal
Máximo
Presión
Máxima
Presión
anular
máxima
1
2
1
5
4
3
2
1
3
2
1
4
3
2
1
148
4.4.4. Análisis de la Prueba de Restauración de Presión Posterior a la
Fractura
Los resultados obtenidos de la prueba de restauración de presión posterior a
la fractura se muestran en la Tabla N° 4.48.
Tabla N° 4. 48. Resultados del Build Up posteriores al fracturamiento del
pozo Parahuacu 40
Parámetro Valor Unidades
Presión de yacimiento al punto medio de los disparos
1,812 psi
Pwf a la profundidad de la bomba (9,748 pies)
1,049.7 psi
Permeabilidad 43.5 mD
S 0
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
La prueba de presión posterior al trabajo de fracturamiento hidráulico, reveló
que la restricción al flujo fue eliminada, pero el pozo no se encuentra ni
estimulado ni dañado.
Durante la realización de la prueba de restauración de presión realizada al
campo Parahuacu, posterior al trabajo de estimulación por fracturamiento
hidráulico se logró esquematizar la respuesta de presión del pozo, el cual se
presenta en la Gráfica N° 4.50.
149
Gráfica N° 4. 50. Derivada de la presión del Build Up posterior al
fracturamiento
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.50, se identifican la región de tiempos tempranos, ETR,
caracterizada por la elevación de la presión, a continuación se observa la
región de tiempos medios, MTR, donde se obtiene un flujo radial identificado
por la línea recta de color celeste, posterior se muestra la región de tiempos
tardíos, LTR, los valores de esta región se encuentran todos sobre la línea de
referencia de la región MTR, por lo que la formación no se encuentra ni
dañada ni estimulada.
4.4.5. Cálculo de diseño de fractura pozo Parahuacu 40
Para la realización de esta investigación es indispensable realizar el cálculo
de las variables de diseño del trabajo de fracturamiento hidráulico.
4.4.5.1. Máximo esfuerzo de la roca
Para determinar el máximo esfuerzo o vertical, a una determinada
profundidad, se puede utilizar la ecuación de Overburden, ver
Ecuación N° 4.8.
LTR MTR
ETR
150
𝜎𝑣 =165 ∗ 9,982
144 = 11,438 𝑝𝑠𝑖
Dividiendo el valor obtenido para la profundidad obtenemos un gradiente de
presión, así:
𝑑𝜎𝑣
𝑑𝐻=
11,438 𝑝𝑠𝑖
9,982 𝑝𝑖𝑒𝑠= 1.15
𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒
Esta gradiente de presión es correcto debido a que las unidades de campo
empleados en la industria petrolera son de 1.1 psi/pie.
4.4.5.2. Módulo de Compresibilidad de la Roca
Esta constante de las rocas es determinada por la relación entre la presión
aplicada con respecto al cambio generado por dicha presión. El módulo de
compresibilidad de la roca es el recíproco de la compresibilidad total de la
roca, calculado por la Ecuación N°4.9.
𝐾𝑏 =1
𝑐𝑡=
1
4.51𝑒−6= 221,729 𝑝𝑠𝑖
𝐾𝑏 = 221,729 𝑝𝑠𝑖 ∗ 1 𝑎𝑡𝑚
14.7 𝑝𝑠𝑖∗
101 325 𝑃𝑎
1 𝑎𝑡𝑚= 1.5 𝑥 109 𝑃𝑎
El valor del módulo de compresibilidad de las rocas se encuentra de acuerdo
a los valores para las areniscas que va de 2.0 x108 y 5.5 x 109 Pascales (Pa).
4.1.5.3. Flujo y Mecánica del Fluido en la Fractura
Es crítico para el transporte del material sustentante, los parámetros de qi y µ,
ya que permiten mantener abierta la fractura, además influyen en la presión
neta, Pnet, afectando según lo antes expresado en esta investigación a la altura
y longitud de penetración de la fractura.
Para el cálculo de la Presión neta de fractura, Pnet, se puede utilizar la
Gráfica N° 4.51, de la variación de esfuerzos y la Ecuación N° 4.10.
151
Gráfica N° 4. 51. Esfuerzos de la formación productora en función de la
profundidad del pozo Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.51, se representa por la línea de color verde al esfuerzo
(Stress) que soporta la roca a una determinada profundidad, para el cálculo
de la presión neta de fractura se reta el máximo valor de esfuerzo menos el
mínimo valor del esfuerzo, diferencia de esfuerzos, y se divide para 3, debido
a que la altura de la fractura es mucho mayor que el ancho.
Los valores de la diferencia de esfuerzos se realizan los cálculos pertinentes
y se obtienen los resultados expuestos en la Tabla N° 4.49.
Tabla N° 4. 49. Cálculo de la Presión neta del pozo Parahuacu 40
Procedimiento Resultado
Pnet (psi) 𝑃𝑛𝑒𝑡 =
1
3 (650)
216
∆σ = 650 psi
152
4.4.5.4. Ancho de la Fractura
Para describir la geometría elemental de una fractura es necesario considerar
al ancho de fractura, w.
Considerando a la roca como un medio elástico, al inicio de la fractura es una
grieta en la roca.
La presión neta, Pnet, la fractura se cierra por el esfuerzo de cierre, esfuerzo
que anula la Pnet e incluso puede llegar a tener un valor menor que cero.
Considerando una geometría de fractura de tipo elíptica, el ancho máximo
será calculado mediante la Ecuación N° 4.11.
Debido a que la longitud de la fractura esperada es mayor que la altura de la
fractura se utilizará el modelo PKN, la altura de la fractura, hf, es de 12 pies o
144 pulgadas, para efectos del cálculo del ancho debe ser calculada con las
unidades en pulgadas y se reemplazan los valores en la Ecuación N° 4.11,
obteniendo:
𝑤𝑚𝑎𝑥 =2𝑃𝑛𝑒𝑡ℎ𝑓
�̀�=
2 ∗ 216 ∗ 144
8.33 𝑥 105= 0.075 𝑝𝑢𝑙𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠
4.1.5.5. Presión Hidrostática
Esta presión es generada por el fluido en el pozo contra la formación.
Matemáticamente es calculado por la Ecuación N° 4.13.
𝑃𝐻 = 0.052 ∗ 22.56 ∗ 9 982 = 11 710 𝑝𝑠𝑖
Este valor indica que el fluido inyectado generaría 11 128.9 psi, pero se debe
tener en cuenta las pérdidas por fricción que pueden ser calculadas por la
Ecuación N° 4.15.
𝑃𝐹 = 213 𝑝𝑠𝑖
1,000 𝑝𝑖𝑒𝑠∗ 9,982 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 2 ,126 𝑝𝑠𝑖
153
La presión de pérdidas por fricción, se utilizará para calcular el valor de la
presión de fractura en fondo, BHFP, que será analizada con mayor detalle en
la siguiente sección.
4.4.5.6. Presión instantánea de cierre (ISIP)
Es la presión instantánea generad al momento de paralizar el bombeo durante
un fracturamiento hidráulico, sin tener en cuenta la fricción.
4.4.5.7. Presión de fractura en fondo (BHFP)
La presión de fractura en fondo, es la presión necesaria para poder generar
la fractura en la formación productora (Lozada, 2009, págs. 25-27).
Esta variable de la fractura puede ser calculada mediante la
Ecuación N° 4.16.
𝐵𝐻𝐹𝑃 = 0.79 𝑝𝑠𝑖
𝑝𝑖𝑒∗ 9,982 𝑝𝑖𝑒𝑠 = 7,886 𝑝𝑠𝑖
Sin embargo, a este valor se debe disminuir el valor de las pérdidas de fricción
calculadas anteriormente, obteniendo un valor de BHFP= 5 760 psi.
4.4.5.8. Pérdidas de fluido en la fractura
La ecuación generalmente utilizada en fracturamiento hidráulico es el balance
de materiales. En la cual el volumen inyectado de fluido fracturante, una
porción de este volumen penetra dentro de la formación y otra parte se
encuentra en el interior del volumen de la fractura. El volumen inyectado, Vi,
se encuentra definido matemáticamente así, ver Ecuación N° 4.17.
𝑉𝑖 = 20 𝑏𝑝𝑚 ∗ 24 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 = 480 𝑏𝑙𝑠
Por datos presentados por la PETROAMAZONAS EP, el volumen inyectado
calculado Vi= 480 barriles (bls), no concuerda con el volumen inyectado real
del fracturamiento que es Vi=461 barriles (bls), la diferencia de 19 barriles se
154
estima que es debido a que el volumen inyectado durante todo el tratamiento
no es un valor constante y el tiempo de inyección no se encuentra registrado
de forma correcta.
La pérdida de fluido, es un factor crítico dentro de los trabajos de
fracturamiento hidráulico y el diseño de la geometría de la fractura, debido que
este parámetro determina la eficiencia del fluido fracturante.
El volumen de pérdidas de fluido en el interior de la formación, VLp, puede
ser estimado aproximadamente con la Ecuación N°4.18.
𝑉𝐿𝑝 = 6 ∗ 0.0005 ∗ 12 ∗ 149.8 ∗ √24
𝑉𝐿𝑝 = 26.4 𝑏𝑙𝑠
El cálculo del volumen de fractura, Vf, se lo realiza por la Ecuación N°4.15,
de la ecuación de balance de materiales.
Mediante el análisis del balance de materiales en un fracturamiento se puede
determinar la eficiencia que posee un fluido fracturante por medio de la
utilización de la Ecuación N°4.19.
𝑉𝑓 = 461 − 26.40 = 434.6 𝑏𝑙𝑠
La eficiencia del fracturamiento hidráulico, puede ser calculada por la
Ecuación N° 4.20.
𝜂 =434.6 𝑏𝑙𝑠
461 𝑏𝑙𝑠= 0.90
La eficiencia calculada de la fractura es del 94%, esto es comparado con los
datos de campo de la fractura.
𝜂 =25 826 𝑙𝑏𝑠
28 456 𝑙𝑏𝑠= 0.91
155
Los datos calculados concuerdan con los datos presentados por la compañía
operador, PETROAMAZONAS EP, el error es del 1 %, lo que indica que el
cálculo se encuentra realizado de forma correcta.
4.4.5. Cotejo Post Fractura
Una vez realizados el trabajo de fracturamiento hidráulico en el pozo
Parahuacu 40, se compararon la simulación de la fractura Propuesta y la
fractura generada en el pozo según comparación, ver Tabla N° 4.50.
Tabla N° 4. 50. Comparación de la fractura propuesta y la fractura real
generada del pozo Parahuacu 40
Fractura
propuesta
Fractura generada
según cotejo
Procedimiento
Error
Variables Valor Unidades Valor Unidades %
Longitud de
Fractura
148.6 pies 149.8 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|149.8 − 148.6|
149.8
0.80
Altura de
Fractura
69.3 pies 67.2 pies %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|67.2 − 69.3|
67.2
3.13
Conductividad 4 578 mD-pie 3 757 mD-pie %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|3757 − 4578|
3757
20.0
Ancho
Promedio
0.160 pulgadas 0.186 pulgadas %𝑒𝑟𝑟𝑜𝑟 =
|0.186 − 0.160|
0.186
14.0
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
El porcentaje de error calculado entre el valor de las variables de la fractura y
la fractura real generada, no supera el valor del 20%, tomando en cuenta esta
consideración, el diseño de la fractura se cumplió en el programa.
156
El perfil simulado de la fractura y la concentración de apuntalante inyectado al
pozo, se exhiben en la Gráfica N° 4.52.
Gráfica N° 4. 52. Perfil de fractura y concentración de material apuntalante
del fracturamiento del pozo Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Gráfica N° 4.52, se presenta el perfil de la fractura simulado, donde la
fractura es representada por el rectángulo de color rojo, ubicado en la parte
izquierda de la gráfica. En la posición derecha de la gráfica se presenta la
concentración de apuntalante inyectado en la fractura, debido a que el
material apuntalante se inyecta después del fluido acondicionante, en la punta
de la fractura no existe mayor concentración, sin embargo, existe una buena
colocación de material apuntalante a lo largo de la fractura.
Ancho de
fractura (wf)
157
4.4.6. Análisis de la Producción
El estudio del Análisis Nodal es parte fundamental para la consideración de
un pozo candidato al trabajo de fractura, debido a que el costo de las fracturas
es alto, la potencial producción posterior a los trabajos de fracturamiento es la
base para tomar la decisión correcta de fracturar o no un pozo.
En la Gráfica N° 4.53, se exhibe el estudio de análisis Nodal realizado al pozo
Parahuacu 40.
Gráfica N° 4. 53. Análisis Nodal del pozo Parahuacu 40
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
La línea de color verde y color gris representan las curvas del índice de
productividad cuando el pozo tiene daño, el punto de color celeste indica la
producción promedio actualizada que tenía el pozo antes del fracturamiento,
qo=150 bppd, la curva de color rosado simboliza el índice de productividad
que puede alcanzar el pozo después de los trabajos de fracturamiento, el
punto estimado del incremento de la producción posee un valor de qo=350
bppd.
158
Igualmente, en la Gráfica N° 4.54, se muestra el comportamiento de la
producción desde el mes de noviembre de 2013 hasta mayo de 2014.
Gráfica N° 4. 54. Comportamiento del pozo Parahuacu 40 posterior al
fracturamiento
(PETROAMAZONAS EP, 2014)
La línea de color azul simboliza la producción de fluidos producidos por día,
posterior al fracturamiento aumentó y se estabilizó en un valor aproximado de
390 barriles de fluido por día (bfpd).
La línea de color rojo representa la producción de petróleo la cual al eliminar
el daño que mantenía el pozo en sus alrededores aumentó, tiene una leve
caída debido a las pruebas pero se mantiene en un valor de 300 barriles de
petróleo por día (bppd).
La línea de color verde representa la producción de agua por día que mantiene
el pozo Parahuacu 40, posterior a los trabajos de fractura aumenta, esto
puede ser consecuencia de los fluidos inyectados para probar el pozo, pero
después de producir un mes baja la producción de agua.
La producción de petróleo, posterior al fracturamiento, se logró incrementar
de 140 bppd a 314 bppd, es decir, el incremento de producción posterior al
fracturamiento fue de 174 bppd. El índice de productividad también aumentó
de 0.21 bls/día/psi a 0.75 bls/día/psi.
CAPÍTULO V
160
CAPÍTULO V
5. ANÁLISIS ECONÓMICO
Para realizar un análisis económico adecuado de los trabajos de
fracturamiento hidráulico se debe tomar en cuenta los siguientes aspectos:
costos de inversión, costos de operación, valor actual neto (VAN), tasa interna
de retorno (TIR), producción de petróleo, precio del barril de petróleo, entre
otras variables posteriormente estudiadas.
5.1. POZO PARAHUACU 10
A continuación se realizará el estudio económico del pozo Parahuacu 10 para
demostrar la rentabilidad o pérdida que generó el fracturamiento hidráulico.
5.1.1. Ingresos del Proyecto
El ingreso que generará el proyecto de fracturamiento hidráulico es la venta
del incremental de la producción, este incremento puede será calculado de la
diferencia entre los valores antes del fracturamiento y la producción
incremental que generó el fracturamiento, puede calculado mediante la
Ecuación N°5.1.
𝑞𝑡 = 𝑞𝑖𝑒−𝐷𝑡 𝐸𝑐. [5.1 ]
Donde:
qt Tasa de producción anual, barriles anuales
D Declinación, fracción de la tasa de producción, bls/año, valor aproximado del campo Parahuacu, D=15.56%
qi Tasa de producción referencial
t Tiempo, años
161
El tiempo de vida del proyecto generalmente se consideran 10 años, los
valores calculados del incremento de producción se presentan en la
Tablas N° 5.1 y 5.2.
Tabla N° 5. 1. Condición inicial y estimación de la producción del año 2014
del pozo Parahuacu 10
Año Producción
con fracturamiento
Producción sin
fracturamiento
Incremento de
Producción
bls bls bls
2014 (Condición inicial)
127,020 52,560 74,460
Tabla N° 5. 2. Cálculo del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 10
Año Procedimiento Producción con fracturamiento
bls Procedimiento
Producción sin fracturamiento
bls Procedimiento
Incremento de
Producción bls
2015 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗1 10,8716.6 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗1 44,986.2 ∆𝑞 = 108716 − 44986 63,730
2016 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗2 93,050.7 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗2 38,503.7 ∆𝑞 = 93051 − 38504 54,547
2017 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗3 79,642.2 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗3 32,955.4 ∆𝑞 = 79642 − 32955 46,686
2018 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗4 68,165.9 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗4 28,206.6 ∆𝑞 = 68166 − 28207 39,959
2019 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗5 58,343.3 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗5 24,142.1 ∆𝑞 = 58343 − 24142 34,201
162
Continuación Tabla N° 5.2. Cálculo del incremento de producción anual del
pozo Parahuacu 10
Año Procedimiento Producción con fracturamiento
bls
Procedimiento Producción sin fracturamiento
bls
Procedimiento Incremento de
Producción bls
2020 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗6 49,936.1 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗6 20,663.2 ∆𝑞 = 49936 − 20663 29,272
2021 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗7 42,740.4 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗7 17,685.7 ∆𝑞 = 42740 − 17686 25,054
2022 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗8 36,581.6 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗8 15,137.2 ∆𝑞 = 36582 − 15137 21,444
2023 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗9 31,310.2 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗9 12,955.9 ∆𝑞 = 31310 − 12956 18,354
2024 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗10 26,798.5 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗10 11,089 ∆𝑞 = 26798 − 11089 15,710
Este incremento de producción debe ser multiplicado por el precio del crudo,
debido a que el precio del crudo es variable para determinado tiempo.
Se decidió tomar tres escenarios del precio del crudo.
El primer escenario con un valor de USD$ 60, siendo el escenario más
pesimista.
Un escenario normal con un precio del crudo de USD$ 70 y un escenario
positivo con un valor de crudo de USD$ 80, los ingresos de la venta del
incremental de crudo se muestran en la Tabla N° 5.3.
163
Tabla N° 5. 3. Cálculo de las ventas de la producción incremental anual
estimada del pozo Parahuacu 10
Año
Incremento de
Producción bls
Condición N° 1
USD$60
Condición N° 2
USD$70
Condición N° 3
USD$80
Procedimiento Resultado
MM USD
Procedimiento Resultado
MM USD
Procedimiento Resultado
MM USD
2015 63,730 63730 ∗ 60 3.3 63730 ∗ 70 3.9 63730 ∗ 80 4.5
2016 54,547 54547 ∗ 60 2.8 54547 ∗ 70 3.3 54547 ∗ 80 3.9
2017 46,686 46686 ∗ 60 2.3 46686 ∗ 70 2.9 46686 ∗ 80 3.3
2018 39,959 39959 ∗ 60 2.0 39959 ∗ 70 2.4 39959 ∗ 80 2.8
2019 34,201 34201 ∗ 60 1.7 34201 ∗ 70 2.0 34201 ∗ 80 2.4
2020 29,272 29272 ∗ 60 1.5 29272 ∗ 70 1.7 29272 ∗ 80 2.1
2021 25,054 25054 ∗ 60 1.3 25054 ∗ 70 1.5 25054 ∗ 80 1.8
2022 21,444 21444 ∗ 60 1.1 21444 ∗ 70 1.3 21444 ∗ 80 1.5
2023 18,354 18354 ∗ 60 0.9 18354 ∗ 70 1.1 18354 ∗ 80 1.3
2024 15,710 15710 ∗ 60 0.8 15710 ∗ 70 0.9 15710 ∗ 80 1.1
5.1.2. Egresos del Proyecto
Dentro de los egresos del proyecto se ha considerado la inversión inicial del
proyecto y el costo operativo por barril de petróleo producido.
164
5.1.2.1. Costos de Inversión
Los costos reales del fracturamiento, se exhiben en la Tabla N° 5.4.
Tabla N° 5. 4. Costos reales de la fractura del pozo Parahuacu 10
SERVICIO
GASTO
USD $
Movilización 8,501.81
Trabajo de Torre 234,526.3
Supervisión y Transporte 19,966.61
Fluido de Control 164,649.95
Memorias 2,800
Registros de correlación, renta packer 43,184.93
Pulling 3,665
Inspección tubulares 5,376
Fractura Arena “U inf” 335,338.95
W/L 10,848.9
MTU 316,51.52
Corrida de Tubulares 5,376
165
Continuación Tabla N° 5.4. Costos reales de la fractura del pozo
Parahuacu 10
SERVICIO
GASTO
USD $
Conjunto TCP 68,315.32
Spooler 6,739.17
Renta de Packer Fractura 22,226.76
Desinstalación de Protectores 6,271.83
TOTAL 991,364.05
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
Los costos reales del fracturamiento hidráulico alcanzan un valor de
USD $ 991 364, siendo el trabajo de fracturamiento hidráulico más costoso, a
pesar de que la fractura entre fluido y servicios tiene un valor aproximado de
USD $ 330 000, para este pozo aumentan varios servicios donde el costo
presentado es muy alto.
5.1.2.2. Costos Operativos
En relación a los costos operativos se consideró, el costo de producción por
barril producido para el año 2013 fue por un valor de USD $8.95, este fue
calculado con la ecuación presentada a continuación (PETROAMAZONAS
EP, 2013).
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑏𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙 =𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑦 𝑔𝑎𝑠𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑂𝑝𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛
𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑐𝑐𝑖ó𝑛 𝑎𝑛𝑢𝑎𝑙 =
1,065,486,267
119,026,500= 8.95 𝑈𝑆𝐷 $ /𝑏𝑙
166
Para encontrar el costo de producción anual se debe multiplicar el número de
barriles de incremento debido a los trabajos de fracturamiento hidráulico por
el costo, en la Tabla N° 5.5, se estiman los costos de producción por año.
Tabla N° 5. 5. Costos de producción anuales del pozo Parahuacu 10
Año
Incremento de Producción
Procedimiento
Costos Operativos
bls MM USD
2015 63,730 63730 ∗ 8.95 0.570
2016 54,547 54547 ∗ 8.95 0.488
2017 46,686 46686 ∗ 8.95 0.418
2018 39,959 39959 ∗ 8.95 0.358
2019 34,201 34201 ∗ 8.95 0.306
2020 29,272 29272 ∗ 8.95 0.262
2021 25,054 25054 ∗ 8.95 0.224
2022 21,444 21444 ∗ 8.95 0.192
2023 18,354 18354 ∗ 8.95 0.164
2024 15,710 15710 ∗ 8.95 0.141
5.1.3. Flujos Netos de Caja del Proyecto
Los flujos netos de caja son necesarios para la evaluación económica de los
proyectos de inversión, estos son calculados mediante las Ecuaciones N°
5.2, 5.3 y 5.4.
167
𝑭𝑵𝑪 = 𝑰𝒏𝒈𝒓𝒆𝒔𝒐𝒔 − 𝑬𝒈𝒓𝒆𝒔𝒐𝒔 𝐸𝑐. [5.2]
Para el primer año del proyecto, la Ecuación N° 5.3, será la siguiente:
𝑭𝑵𝑪 = 𝑽𝒆𝒏𝒕𝒂𝒔 − (𝑰𝒏𝒗𝒆𝒓𝒔𝒊ó𝒏 + 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐𝒔 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐𝒔) 𝐸𝑐. [ 5.3]
Para los años posteriores al primer año, si no existen más inversiones en el
pozo, la ecuación utilizada será la Ecuación N° 5.4.:
𝑭𝑵𝑪 = 𝑽𝒆𝒏𝒕𝒂𝒔 − 𝑪𝒐𝒔𝒕𝒐𝒔 𝑶𝒑𝒆𝒓𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐𝒔 𝐸𝑐. [ 5.4]
Los flujos netos de caja para el pozo Parahuacu 10 son mostrados en el
Anexo N° 2.
5.1.4. Valor Actual Neto Pozo Parahuacu 10 (VAN PRH10)
Este es un indicativo económico que permite analizar si el trabajo es aceptado
o rechazado. Los valores del VAN y si la rentabilidad del proyecto se observan
en la Tabla N° 5.6.
Tabla N° 5.6. Valores y consideraciones del indicativo Valor Actual Neto
(VAN)
VAN OBSERVACIONES
VAN > 0 El proyecto es rentable, la inversión proporcionará beneficio.
VAN = 0 Se considera un proyecto indiferente, solo se recupera la inversión.
VAN < 0 El proyecto no es rentable, se produce pérdida de la cuantía.
Fuente: (Retana, 2007)
168
Para el pozo Parahuacu 10 se realizó el cálculo del Valor Actual Neto,
utilizando una tasa de descuento ajustada al riesgo i=20% y precios para el
barril del crudo de 60, 70 y 80 USD/Barril. En la Tabla N° 5.7, se exhibe el
procedimiento para calcular el Valor Actual Neto del pozo Parahuacu 10.
Para el cálculo del Valor Actual Neto, se manejó la Ecuación N° 5.5, para
calcular el Valor Actual Neto del pozo.
𝑉𝐴𝑁 = −𝐶𝑜 +𝐶1
(1 + 𝑖)+
𝐶2
(1 + 𝑖)2+
𝐶3
(1 + 𝑖)3+ ⋯ +
𝐶𝑛
(1 + 𝑖)𝑛 𝐸𝑐. [5.5]
Donde:
Co Capital inicial de inversión del proyecto
Cn Diferencia entre cobros y pagos calculados al periodo n
n Tiempo de vida útil del proyecto, años
i Tasa de descuento ajustada al riesgo
Tabla N° 5. 6. Procedimiento del cálculo del Valor Actual Neto con un precio
del crudo de USD $ 60 del pozo Parahuacu 10
Condición
Precio del crudo USD$60
Procedimiento 𝑉𝐴𝑁 = −0.9 +
2.8
(1 + 0.20)+
3.3
(1 + 0.20)2 +2.8
(1 + 0.20)3
+2.3
(1 + 0.20)4 +2
(1 + 0.20)5 +1.7
(1 + 0.20)6
+1.5
(1 + 0.20)7 +1.3
(1 + 0.20)8 +1.1
(1 + 0.20)9
+0.9
(1 + 0.20)10
RESULTADO VAN MM USD
7.38
169
El Valor Actual Neto calculado es muy alto debido a que el incremento de la
producción del pozo Parahuacu 10 generó réditos económicos desde el primer
año, el proyecto de fracturamiento hidráulico es muy rentable, incluso
colocando una tasa de descuento ajustada del riesgo del 20%.
Los resultados obtenidos del Valor Actual Neto, se muestran en la
Tabla N° 5.8, de las tres condiciones planteadas son alto, considerándose un
proyecto muy rentable.
Tabla N° 5. 7. Resultados del Valor Actual Neto del fracturamiento del pozo
Parahuacu 10
Condiciones
Condición 1 Condición 2 Condición 3
USD$ 60 USD $70 USD $ 80
VAN
MM USD$ $ 7.38 $ 9.12 $ 10.73
5.1.5. Tasa Interna de Retorno Pozo Parahuacu 10 (TIR PRH 10)
La tasa Interna de retorno, TIR, complementa la información económica del
proyecto proporcionada por el VAN, debido a que realiza el cálculo con un
VAN igual a cero y calcula la tasa de que le permite al flujo de caja neto ser
cero (Retana, 2007, págs. 25-26).
Matemáticamente, se ve representado por la Ecuación N° 5.6:
𝑉𝐴𝑁 = ∑𝐹𝑁𝐶𝑛
(1 + 𝑖)𝑛= 0
𝑛
𝑡=1
𝐸𝑐. [5.6]
170
Donde:
FNC Flujo Neto de Caja en el periodo t
n Número de periodos
I Valor de la inversión inicial
VAN Valor actual Neto
TIR Tasa Interna de Retorno
En la Tabla N° 5.9, se exhiben los datos ingresados en el programa Excel.
Tabla N° 5. 8. Cálculo del TIR del fracturamiento del pozo Parahuacu 10
A B C D
Flujo neto de Caja (MM USD) Fórmula de Excel Resultado (%)
1 -0.9
2 2.8
3 3.3
4 2.8
5 2.4
6 2.0
7 1.7
8 1.5
9 1.3
10 1.1
171
Los valores obtenidos del cálculo de la Tasa Interna de Retorno, TIR, son
utilizados para medir el grado de rentabilidad de la inversión del proyecto,
presentándose dos condiciones, así:
TIR > 0, el proyecto es aceptable y general réditos económicos.
TIR < 0, el proyecto es rechazado y genera pérdidas económicas
Se utilizó fórmulas similares para el cálculo de la Tasa Interna de retorno para
los precios de petróleo de USD$ 70 y 80, los resultados del cálculo de la Tasa
Interna de Retorno, TIR, se presentan en la Tabla N° 5.10.
Tabla N° 5. 9. Resultados del TIR del fracturamiento del pozo Parahuacu 10
Condición 1 Condición 2 Condición 3
USD$ 60 USD $70 USD $ 80
TIR (%) 291 363 435
5.1.6. Relación Costo / Beneficio Pozo Parahuacu 10 (RCB PRH 10)
La Relación Costo / Beneficio, expresa cuántos dólares de ganancia se
obtendrá por casa dólar invertido en el proyecto. Debido a que en el primer
año se recuperará la inversión, se utilizará los ingresos, costos e inversión
para el primer año y la Ecuación N° 5.7.
𝑅𝐶𝐵 =𝐼𝑛𝑔𝑟𝑒𝑠𝑜𝑠
𝐶𝑜𝑠𝑡𝑜𝑠+𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛 𝐸𝑐. [5.7]
El procedimiento y resultados del cálculo de la relación costo beneficio se
presenta en la Tabla N° 5.11.
172
Tabla N° 5. 10. Procedimiento y resultados del cálculo de la relación costo
beneficio del fracturamiento del pozo Parahuacu 10
Condición 1 USD$ 60
Condición 2 USD $70
Condición 3 USD $70
Procedimiento 𝑅𝐶𝐵 =
2 809 819
666 417 + 991 364 𝑅𝐶𝐵 =
3 554 419
666 417 + 991 364 𝑅𝐶𝐵 =
4 299 019
666 417 + 991 364
Resultado RCB
1.69 2.14 2.69
Igual que en los parámetros económicos anteriores si el valor es positivo, el
proyecto generará ganancia, por cada dólar invertido se recuperará 1.69 para
un precio del crudo de USD$ 60.
Para un precio del crudo de USD$ 70 se obtendrá 2.14 dólares por cada dólar
invertido.
En el mejor escenario de USD$ 80 por cada dólar de inversión se logrará
obtener 2.69 dólares.
5.1.7. Tiempo de recuperación de la Inversión Pozo Parahuacu 10
(Payback PRH 10)
El tiempo de recuperación de la inversión, Payback, sirve para estimar el
tiempo requerido para recuperar la inversión inicial y los costos operativos.
Este criterio económico mide no solo la liquidez sino también el riesgo relativo,
para anticipar eventos a corto plazo. Se calcula con la Ecuación N° 5.8.
𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛
𝐼𝑛𝑔𝑟𝑒𝑠𝑜𝑠∗ 365 𝐸𝑐. [5.8 ]
173
Donde:
Payback Tiempo de retorno de la inversión, días
Inversión Inversión inicial anual, USD$
Ingresos Ingresos anuales, USD$
365 Constante de transformación de años a días
El procedimiento y resultados del cálculo del tiempo de recuperación de la
inversión se exhiben en la Tabla N° 5.12.
Tabla N° 5. 11. Procedimiento y resultados del cálculo del tiempo de
recuperación de la inversión del fracturamiento del pozo Parahuacu 10
Condición 1
USD$ 60
Condición 2
USD $70
Condición 3
USD $80
Procedimiento 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
991 364
2 809 819 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
991 364
3 554 419 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
991 364
4 299 018
Resultado
Payback
(días)
129 102 84
5.1.8. Análisis de Resultados pozo Parahuacu 10
El pozo Parahuacu 10 posee propiedades estratigráficas adecuadas para
poder contener la fractura dentro de la zona de interés, del análisis de presión
previo a la fractura, se determinó que existía un daño en el pozo, el cual fue
removido quedando estimulado posterior a la fractura, el trabajo de
fracturamiento hidráulico se llevó a cabo sin contratiempo ni novedades,
logrando los resultados esperados, incrementando la producción del pozo.
174
En el aspecto económico, los parámetros económicos del pozo indican que el
fracturamiento hidráulico genera réditos económicos significativos,
obteniéndose la recuperación de la inversión en un período máximo de 4
meses.
5.2. POZO PARAHUACU 11
Debido a la realización de la fractura en el pozo Parahuacu 11 es necesario
realizar el análisis económico pertinente para evaluar la rentabilidad o pérdida
que ocasionó el trabajo de fracturamiento hidráulico realizado en el campo
Parahuacu.
5.2.1. Ingresos del Proyecto
El ingreso que generará el proyecto de fracturamiento hidráulico es la venta
del incremental de la producción, este incremento puede será calculado de la
diferencia entre los valores antes del fracturamiento y la producción
incremental que generó el fracturamiento. Los valores calculados del
incremento de producción se presentan en las Tablas N° 5.13 y 5.14.
Tabla N° 5. 12. Condición inicial y estimación de la producción del año 2014
del pozo Parahuacu 11
Año
Producción con
fracturamiento
Producción sin
fracturamiento
Incremento de
Producción
bls anuales bls anuales bls anuales
2014 (Condición inicial)
15,253 65,335 -50,082
175
Tabla N° 5. 13. Cálculo del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 11
Año Procedimiento Producción con fracturamiento
M bls Procedimiento
Producción sin fracturamiento
M bls Procedimiento
Incremento de
Producción M bls
2015 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗1 13.1 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗1 55.9 ∆𝑞 = 13.1 − 55.9 -42.8
2016 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗2 11.2 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗2 47.8 ∆𝑞 = 11.2 − 47.8 -36.6
2017 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗3 9.6 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗3 41.0 ∆𝑞 = 9.6 − 41.0 -31.4
2018 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗4 8.2 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗4 35.1 ∆𝑞 = 8.2 − 35.1 -26.9
2019 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗5 7.0 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗5 30.0 ∆𝑞 = 7.0 − 30 -23.0
2020 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗6 6.0 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗6 25.7 ∆𝑞 = 6.0 − 25.7 -19.7
2021 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗7 5.1 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗7 22.0 ∆𝑞 = 5.1 − 22.0 -16.9
2022 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗8 4.4 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗8 18.8 ∆𝑞 = 4.4 − 18.8 -14.4
2023 𝑞𝑡 = 152253𝑒−0.15∗9 3.8 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗9 16.1 ∆𝑞 = 3.8 − 16.1 -12.3
2024 𝑞𝑡 = 127020𝑒−0.15∗10 3.2 𝑞𝑡 = 52560𝑒−0.15∗10 13.8 ∆𝑞 = 3.1 − 13.8 -10.7
Debido a que no se logró recuperar la producción original que el pozo
mantenía antes de cerrarse en el 2012, no se generó un incremento de
producción que permita generar ganancias, lo cual es un explicativo del signo
negativo de los cálculos realizados en la Tablas N° 5.13 y 5.14.
176
No se pudo generar ganancias por ventas de crudo debido a que el pozo
Parahuacu 11, se cerró debido a los problemas que presenta.
Durante los tres meses posteriores al trabajo de fracturamiento hidráulico solo
se pudieron recuperar 586 barriles de petróleo.
Esta producción del pozo Parahuacu 11, representa un promedio de 6.5
barriles de petróleo por día, bppd, lo cual se encuentra por debajo del límite
económico del pozo, al momento el pozo se encuentra cerrado.
Sin embargo se realizó un cálculo del valor obtenido de ingresos durante estos
tres meses, como se muestra en la Tabla N° 5.15.
Tabla N° 5. 14. Ingresos obtenidos en el pozo Parahuacu 11
Año Producción
bls
Condición N° 1
USD$60
Condición N° 2
USD$70
Condición N° 3
USD$80
Procedimiento Resultado
USD
Procedimiento Resultado
MM USD
Procedimiento Resultado
MM USD
2014 586 586 ∗ 60 35,160 586 ∗ 70 41,020 586 ∗ 80 46,880
5.2.2. Egresos del Proyecto
Por los problemas que se generaron en el pozo Parahuacu 11, los egresos
del proyecto serán los costos de la inversión inicial realizada.
5.2.2.1. Costos de Inversión
Los costos reales del fracturamiento, se exhiben en la Tabla N° 5.16.
177
Tabla N° 5. 15. Costos reales del fracturamiento del Pozo Parahuacu 11
SERVICIO
GASTOS
USD $
Movimiento de la Torre (1-25 Km) 10,500.00
Trabajo de la Torre (23 días + 10 horas) 81,930.60
Company Man 11,030.00
Diesel para el RIG 1,679.00
Química para fluido de control 31,087.13
Inspección de tubería 5,497.80
Slick Line 525.23
Packer Mecánico 14,682.34
Fractura servicios 101,928.10
Fractura materiales 249,760.64
Servicio de Packer 10,824.14
Servicio de Cabezal 6,332.80
Fluido de Control + Servicio Técnico 19,757.15
178
Continuación Tabla N° 5.16. Costos reales del fracturamiento del Pozo
Parahuacu 11
SERVICIO
GASTOS
USD $
Cheque de tope de área 371.46
Servicio Técnico de Packer 3,426.30
Slick Line 676.64
Inspección de tubería 5,660.20
TOTAL 555,124.02
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
El costo inicial de inversión de la fractura del pozo Parahuacu 11, tuvo el costo
más bajo de los trabajos de fracturamiento hidráulico del campo Parahuacu,
pero es importante evaluar si se recuperará la inversión que alcanza el valor
de USD$ 555 124 dólares.
Para encontrar el costo de producción anual se debe multiplicar el número de
barriles por el costo de producción por cada barril producido, en la
Tabla N° 5.17, se exhibe el costo de producción para los 586 barriles
recuperados en tres meses.
179
Tabla N° 5. 16. Costos de producción pozo Parahuacu 11
Año
Producción
Procedimiento
Costos Operativos
bls USD $
2014 586 586 ∗ 8.95 5 244.7
5.2.3. Flujos Netos de Caja del Proyecto
Los flujos netos de caja son necesarios para la evaluación económica de los
proyectos de inversión, estos son calculados mediante las Ecuaciones N°
5.2, 5.3 y 5.4.
Los flujos netos de caja para el pozo Parahuacu 11 son mostrados en el
Anexo N° 3.
Debido a que todos los flujos de caja son negativos, es un indicativo que no
van a existir ganancias y debido a que el pozo se encuentra cerrado no existe
mayor producción que pueda generar ingresos.
5.2.4. Valor Actual Neto Pozo Parahuacu 11 (VAN PRH11)
Para el cálculo del Valor Actual Neto, se manejó la Ecuación N° 5.5, para
calcular el Valor Actual Neto del pozo.
En la Tabla N° 5.18, se exhibe el procedimiento para calcular el Valor Actual
Neto del pozo Parahuacu 11.
180
Tabla N° 5. 17. Procedimiento y resultados del cálculo del Valor Actual Neto
del pozo Parahuacu 11
Condición Precio del crudo
USD$60
Precio del crudo
USD$70
Precio del crudo
USD$80
Procedimiento 𝑉𝐴𝑁 = −555,12 +29915
(1 + 0.20) 𝑉𝐴𝑁 = −555,12 +
35775
(1 + 0.20) 𝑉𝐴𝑁 = −555,12 +
41635
(1 + 0.20)
Resultado
VAN
M USD
-26.4 -26.3 -26.3
Los cálculos del Valor Actual Neto, revelan que el proyecto no es rentable, se
produce pérdida de la cuantía.
5.1.5. Tasa Interna de Retorno Pozo Parahuacu 11 (TIR PRH 11)
La tasa Interna de retorno, TIR, complementa la información económica del
proyecto proporcionada por el VAN.
Debido a que realiza el cálculo con un VAN igual a cero y calcula la tasa de
que le permite al flujo de caja neto ser cero.
Para el cálculo de la Tasa Interna de retorno que presenta el trabajo de
fracturamiento hidráulico del pozo Parahuacu 11, se exhibe la Tabla N° 5.19,
donde se muestra el procedimiento para el cálculo de la Tasa Interna de
Retorno, TIR, en el programa Excel.
181
Tabla N° 5. 18. Procedimiento y resultados del cálculo de la Tasa Interna de
Retorno del fracturamiento al pozo Parahuacu 11
A B C D
Precio del Crudo USD $ 60
Flujo neto de Caja
( USD)
Fórmula de Excel Resultado
(%)
1 -555,124
=TIR(B1:B2;0.2) -95
2 29,915
Precio del Crudo USD $ 70
3 -555,124
=TIR(B3:B4;0.2) -94
4 35,775
Precio del Crudo USD $ 80
5 -555,124
=TIR(B5:B6;0.2) -92
6 41,635
Los resultados del cálculo de la Tasa Interna de Retorno, TIR, con los tres
escenarios son negativos, por lo que el proyecto debe ser rechazado y
generará pérdidas económicas.
182
5.2.6. Relación Costo / Beneficio Pozo Parahuacu 11 (RCB PRH 11)
La Relación Costo / Beneficio, expresa cuántos dólares de ganancia se
obtendrá por casa dólar invertido en el proyecto. Se puede cuantificar
mediante la Ecuación N° 5.7.
El procedimiento y resultados del cálculo de la relación costo beneficio se
presenta en la Tabla N° 5.20.
Tabla N° 5. 19. Procedimiento y resultados de la Relación Costo Beneficio
del fracturamiento al pozo Parahuacu 11
Condición 1 USD$ 60
Condición 2 USD $70
Condición 3 USD $70
Procedimiento 𝑅𝐶𝐵 =
29,915
5,245 + 555,124 𝑅𝐶𝐵 =
35,775
5,245 + 555,124 𝑅𝐶𝐵 =
41,635
5,245 + 555,124
Resultado RCB
0.05339 0.06384 0.07430
Este indicador concuerda con los anteriores indicadores del proyecto debido
a que por cada dólar de inversión se generarán de 5 centavos en el peor
escenario y 7 centavos en el caso más optimista, el proyecto genera pérdidas
por lo que debe ser rechazado.
5.2.7. Tiempo de recuperación de la Inversión Pozo Parahuacu 11
(Payback PRH 11)
El tiempo de recuperación de la inversión del pozo Parahuacu 11 se calcula
mediante la Ecuación N° 5.8.
El procedimiento y resultados del cálculo del tiempo de recuperación de la
inversión se exhiben en la Tabla N° 5.21.
183
Tabla N° 5. 20. Procedimiento y resultados del Tiempo de Recuperación de
la Inversión del fracturamiento al pozo Parahuacu 11
Condición 1
USD$ 60
Condición 2
USD $70
Condición 3
USD $70
Procedimiento 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
555,12
29,915 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
555,12
35,775 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
555,12
41,635
Resultado
Payback (días) 6,773 5,664 4,867
Debido a que el pozo solo produjo por tres meses y en el mejor de los casos
el tiempo de recuperación de la inversión del proyecto se dará en 13 años, es
conveniente rechazar el proyecto y es recomendable cerrar el pozo.
5.2.8. Análisis de Resultados pozo Parahuacu 11
Se incrementó el riesgo del capital de la inversión al no realizar una prueba
de restauración de presión previa al fracturamiento y se decidió tomar valores
de una prueba desactualizada de mayo de 2009. La fractura se realizó de
acuerdo al programa, obteniéndose dimensiones según el objetivo, se utilizó
los mismos fluidos que en los otros pozos, al poner el pozo a producción la
producción aumentó pero disminuye rápidamente, lo cual no genera un
aumento significativo de la producción.
En base a los datos presentados, los indicadores económicos del pozo son
negativos y representan una pérdida en la inversión inicial. Para el Pozo
Parahuacu 11, el trabajo de fracturamiento hidráulico, no obtuvo los resultados
esperados, razón por la cual, no existió un incremento en la producción del
pozo.
184
Todos los valores del pozo se consideran pérdidas y los criterios económicos
presentan valores negativos, no se pudo recuperar la inversión inicial del
proyecto y no se obtuvieron ganancias, ver Tabla N° 5.22.
Tabla N° 5. 21. Indicadores económicos del fracturamiento al pozo
Parahuacu 11
Indicador Precio del Crudo $ 60
Precio del Crudo $ 70
Precio del Crudo $ 80
VAN (USD)
-7,366.2 -34,983.9 -36,167.7
TIR (%) - - -
RCB -29,1 -33, 8 -43,2
TRI (días) 6,773 5,664 4,867
El valor promedio de la producción histórica, antes del cierre del pozo
Parahuacu 11, en el mes de Septiembre de 2012 fue de 179 BPPD, como se
mencionó en el capítulo anterior el pozo no aporta después del
reacondicionamiento # 2, posterior al fracturamiento hidráulico la producción
tienen un promedio de 41.79 bppd, por lo que los indicativos económicos del
proyecto son negativos y no se logran valores positivos.
El proyecto, representó pérdida para la empresa y no generó ningún rédito
económico.
5.3. POZO PARAHUACU 12
El proyecto de fracturamiento hidráulico del pozo Parahuacu 12, generó una
inversión inicial considerable, por este motivo es vital analizar los indicadores
económicos que generó el proyecto.
185
5.3.1. Ingresos del Proyecto
El ingreso que generará el proyecto de fracturamiento hidráulico es la venta
del incremental de la producción, este incremento puede será calculado de la
diferencia entre los valores antes del fracturamiento y la producción
incremental que generó el fracturamiento, puede calculado mediante la
Ecuación N° 5.1.
En general, para proyectos de inversión, se estima un tiempo de vida útil del
proyecto de 10 años, los valores calculados del incremento de producción se
presentan en la Tablas N° 5.23 y 5.24.
Tabla N° 5. 22. Condición inicial y estimación de la producción del año 2014
del pozo Parahuacu 12
Año
Producción
con
fracturamiento
Producción
sin
fracturamiento
Incremento
de
Producción
bls bls bls
2014
(Condición
inicial)
118,260 90,994 27,266
186
Tabla N° 5. 23. Cálculo del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 12
Año Procedimiento Producción con fracturamiento
bls Procedimiento
Producción sin fracturamiento
bls Procedimiento
Incremento de
producción bls
2015 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗1 101,219 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗1 77,882 ∆𝑞 = 101219 − 77882 23,337
2016 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗2 86,633.4 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗2 66,660 ∆𝑞 = 86633.4 − 66660 19,973.8
2017 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗3 74,149.7 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗3 57,054.1 ∆𝑞 = 74149 − 57054 17,095.6
2018 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗4 63,464.8 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗4 48,832.7 ∆𝑞 = 63465 − 48833 14,632.2
2019 𝑞𝑡 = 1118260𝑒−0.15∗5 54,319.6 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗5 41,795.9 ∆𝑞 = 54320 − 41796 12,523.7
2020 𝑞𝑡 = 1118260𝑒−0.15∗6 46,492.3 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗6 35,773.2 ∆𝑞 = 46492 − 35773 10,719.1
2021 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗7 39,792.8 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗7 30,618.4 ∆𝑞 = 39793 − 30618 9,174.5
2022 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗8 34,058.7 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗8 26,206.3 ∆𝑞 = 34059 − 26206 7,852.4
2023 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗9 29,150.9 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗9 22,430 ∆𝑞 = 29151 − 22430 6,721.0
2024 𝑞𝑡 = 118260𝑒−0.15∗10 24,950.3 𝑞𝑡 = 90995𝑒−0.15∗10 19,198 ∆𝑞 = 24950 − 19198 5,752.5
Para estimar el valor del ingreso por las ventas del petróleo del trabajo de
fracturamiento hidráulico para el pozo Parahuacu 12, se debe ser multiplicar
el precio del crudo por barril.
Los barriles de incremento de producción, se decidió tomar tres escenarios
del precio del crudo, el primer escenario con un valor de USD$ 60, siendo el
escenario más pesimista.
187
Un escenario normal con un precio del crudo de USD$ 70 y un escenario
positivo con un valor de crudo de USD$ 80, los ingresos de la venta del
incremental de crudo se muestran en la Tabla N° 5.25.
Tabla N° 5. 24. Ingresos por venta de la producción incremental por
fracturamiento del pozo Parahuacu 12
Año
Incremento de
Producción bls
Condición N° 1
USD$60
Condición N° 2
USD$70
Condición N° 3
USD$80
Procedimiento
Resultado
MM USD
Procedimiento
Resultado
MM USD
Procedimiento
Resultado
MM USD
2014 2,7266 27266 ∗ 60 1.6 27266 ∗ 70 1.9 27266 ∗ 80 2.2
2015 23,3356.6 233356.6 ∗ 60 1.4 23336.5 ∗ 70 1.6 23336.5 ∗ 80 1.87
2016 19,973.8 19973.8 ∗ 60 1.2 19973.8 ∗ 70 1.4 19973.8 ∗ 80 1.60
2017 17,095.6 17095.6 ∗ 60 1.03 17095.6 ∗ 70 1.2 17095.6 ∗ 80 1.37
2018 14,632.2 14632.2 ∗ 60 0.88 14632.2 ∗ 70 1.02 14632.2 ∗ 80 1.17
2019 12,523.7 12523.7 ∗ 60 0.75 12523.7 ∗ 70 0.88 12523.7 ∗ 80 1.00
2020 10,719.1 10719 ∗ 60 0.64 10719 ∗ 70 0.75 10719 ∗ 80 0.86
2021 9,174.5 9175 ∗ 60 0.55 9175 ∗ 70 0.64 9175 ∗ 80 0.73
2022 7,852.4 7852 ∗ 60 0.47 7852 ∗ 70 0.55 7852 ∗ 80 0.63
2023 6,720.9 6721 ∗ 60 0.40 6721 ∗ 70 0.47 6721 ∗ 80 0.54
2024 5,752.4 5752 ∗ 60 0.45 5752 ∗ 70 0.40 5752 ∗ 80 0.46
188
5.3.2. Egresos del Proyecto
Dentro de los egresos del proyecto se ha considerado la inversión inicial del
proyecto y el costo operativo de producir cada barril de petróleo.
5.3.2.1. Costos de Inversión
Los costos reales del fracturamiento, se exhiben en la Tabla N° 5.26.
Tabla N° 5. 25. Costos reales del fracturamiento del pozo Parahuacu 12
SERVICIO
GASTOS
USD $
Movilización 8,501.81
Trabajo de la Torre (25 días + 15 Hrs) 244,878.90
Supervisión y Transporte 21,100.00
Fluido de Control 96,796.47
Elementos de Presión 4,400.10
Técnico 2,717.46
Pulling 3,283.30
Inspección Tubulares 11,184.32
Fractura 327,007.61
W/L 7,630.82
Evaluación 26,461.12
189
Continuación Tabla N° 5.26. Costos reales del fracturamiento del pozo
Parahuacu 12
SERVICIO
GASTOS
USD $
Corrida de Tubulares 20,585.00
Packer 8,369.52
Spooler 6,378.64
Servicio de Packer 2,704.00
Desinstalación e instalación de protectores 2,884.22
Instalación Quick Conector 3 387.50
Corrida de Tubulares 19 103.71
TOTAL 817 354.50
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
En la Tabla N° 5.26, los costos más representativos que se muestran son el
tiempo de trabajo de la torre y la fractura realizada, el costo total de la
estimulación es de USD $ 817 354.5, a continuación de estos dos rubros se
encuentra la corrida de tuberías.
Debido a que el costo inicial de la inversión que conllevan los trabajos de
fracturamiento hidráulico, el análisis económico es indispensable para
determinar la rentabilidad de los trabajos realizados al pozo Parahuacu 12.
190
5.3.2.2. Costos Operativos
Para conocer el valor que representan los costos de producción anual se
multiplica el número de barriles de incremento debido a los trabajos de
fracturamiento hidráulico por el costo de producción de cada barril, en la
Tabla N° 5.27, se estiman los costos de producción por año.
Tabla N° 5. 26. Costos anuales de producción del pozo Parahuacu 12
Año
Incremento de Producción
Procedimiento
Costos Operativos
bls MM USD
2015 23,337 233357 ∗ 8.95 0.21
2016 19,973.8 19973.8 ∗ 8.95 0.18
2017 17,095.6 17095.6 ∗ 8.95 0.15
2018 14,632.2 14632.2 ∗ 8.95 0.13
2019 12,523.7 12523.7 ∗ 8.95 0.11
2020 10,719.1 10719.1 ∗ 8.95 0.10
2021 9,174.5 9174.5 ∗ 8.95 0.08
2022 7,852.4 7852.4 ∗ 8.95 0.07
2023 6,720.9 6720.9 ∗ 8.95 0.06
2024 5,752.4 5752.4 ∗ 8.95 0.05
191
5.3.3. Flujos Netos de Caja del Proyecto
Los flujos netos de caja son necesarios para la evaluación económica de los
proyectos de inversión, estos son calculados mediante las Ecuaciones N°
5.2, 5.3, y 5.4.
Los flujos netos de caja para el pozo Parahuacu 12 son mostrados en el
Anexo N° 4.
5.3.4. Valor Actual Neto Pozo Parahuacu 12 (VAN PRH12)
Para obtener el Valor Actual Neto del fracturamiento realizado al pozo
Parahuacu 12, se empleó la Ecuación N° 5.5.
En la Tabla N° 5. 28, se exhibe el procedimiento para calcular el Valor Actual
Neto del pozo Parahuacu 12.
Tabla N° 5. 27. Procedimiento y resultado del cálculo del Valor Actual Neto
del pozo Parahucau 12
Condición
Precio del crudo USD$60
Procedimiento
𝑉𝐴𝑁 = −0.81 +2.7
(1 + 0.20)+
2.3
(1 + 0.20)2 +2.0
(1 + 0.20)3
+1.7
(1 + 0.20)4 +1.5
(1 + 0.20)5 +1.3
(1 + 0.20)6
+1.07
(1 + 0.20)7 +0.92
(1 + 0.20)8 +0.79
(1 + 0.20)9
+0.67
(1 + 0.20)10
RESULTADO
VAN MM USD 3.8
192
El Valor Actual Neto del pozo Parahuacu 12 es alto debido a que el incremento
de la producción del pozo, incluso colocando una tasa de descuento ajustada
del riesgo del 20%.
Los resultados obtenidos del Valor Actual Neto son altos, incluso en el
escenario considerado como el más pesimista.
El proyecto presenta una alta rentabilidad, generando ganancias muy
significativas.
En la Tabla N° 5.29, se muestran los resultados del Valor Actual Neto del pzo
Parahuacu 12.
Tabla N° 5. 28. Resultados del Valor Actual Neto del fracturamiento al pozo
Parahuacu 12
Condiciones
Condición 1 Condición 2 Condición 3
USD$ 60 USD $70 USD $ 80
VAN
MM USD$ $ 3.8 $ 4.45 $4.91
En la Tabla N° 5.29, se evidencia que los resultados del valor actual neto del
pozo Parahuacu 12 son positivos y con un valor alto, por lo que el proyecto
generará una alta rentabilidad.
5.3.5. Tasa Interna de Retorno Pozo Parahuacu 12 (TIR PRH 12)
La tasa Interna de retorno, complementa la información económica del
proyecto proporcionada por el VAN, matemáticamente, se ve representado
por la Ecuación N° 5.6.
193
Para el cálculo de la Tasa Interna de retorno se presenta la Tabla N° 5.30,
donde se muestra el procedimiento para el cálculo del TIR, en el programa
Excel.
Tabla N° 5. 29. Procedimiento de cálculo del TIR en el programa Excel
A B C D
Flujo neto de Caja (MM USD)
Fórmula de Excel Resultado (%)
1 -0.81
=TIR(B1:B10;0,2) 109
2 0.57
3 1.4
4 1.2
5 1.02
6 0.88
7 0.75
8 0.64
9 0.55
10 0.47
Se utilizó el mismo procedimiento para el cálculo de la Tasa Interna de
Retorno para los precios de petróleo de USD$ 70 y 80, los resultados del
cálculo de la Tasa Interna de Retorno, TIR, se presentan en la Tabla N° 5.31.
194
Tabla N° 5. 30. Resultados del cálculo del TIR del fracturamiento al pozo
Parahuacu 12
Condición 1 Condición 2 Condición 3
USD$ 60 USD $ 70 USD $ 80
TIR (%) 109 136 146
La Tabla N° 5.31, demuestra que el proyecto del fracturamiento hidráulico
realizado al pozo Parahuacu 12 generó una rentabilidad alta, debido a que la
Tasa Interna de Retorno, TIR, es mayor a cero y superior al 100%.
5.3.6. Relación Costo / Beneficio Pozo Parahuacu 12 (RCB PRH 12)
La Relación Costo / Beneficio, expresa cuántos dólares de ganancia se
obtendrá por casa dólar invertido en el proyecto. Debido a que dentro del
primer año, mediante la estimación de la producción incremental que generará
el trabajo de fracturamiento hidráulico, la inversión se recuperará la inversión,
se utilizará los ingresos, costos e inversión para el primer año y la Ecuación
N° 5.7. El procedimiento y resultados del cálculo de la relación costo beneficio
se presenta en la Tabla N° 5.32.
Tabla N° 5. 31. Procedimiento y resultados de la Relación Costo Beneficio
del fracturamiento al pozo Parahuacu 12
Condición 1 USD$ 60 Condición 2 USD $ 70 Condición 3 USD $ 80
Procedimiento 𝑅𝐶𝐵 =
1 633 560
208866 + 817354 𝑅𝐶𝐵 =
1 908 585
208866 + 817354 𝑅𝐶𝐵 =
2 181 240
208866 + 817354
Resultado RCB
1.54 1.79 2.06
195
Los valores de la relación costo beneficio del pozo Parahuacu 12, demuestran
que el proyecto de la estimulación por fracturamiento hidráulico, en el peor de
las consideraciones obtendrá 1.54 dólares por cada dólar de inversión, para
un precio del crudo de USD$60.
Para un caso intermedio con un precio del crudo de USD$ 70, se obtendrá
una ganancia de 1.79 dólares por cada dólar invertido.
Con el precio del crudo más alto, USD $ 80, se presenta una ganancia de 2.06
dólares por cada dólar invertido.
5.3.7. Tiempo de recuperación de la Inversión Pozo Parahuacu 12
(Payback PRH 12)
El tiempo de recuperación de la inversión, Payback, sirve para estimar el
tiempo requerido para recuperar la inversión inicial y los costos operativos. Se
calcula con la Ecuación N° 5.8.
El procedimiento y resultados del cálculo del tiempo de recuperación de la
inversión se exhiben en la Tabla N° 5.33.
Tabla N° 5. 32. Procedimiento y resultados del cálculo del Tiempo de
Recuperación de la Inversión del fracturamiento al pozo Parahuacu 12
Condición 1
USD$ 60
Condición 2
USD $70
Condición 3
USD $70
Procedimiento 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
817 355
1 635 930 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
817 355
1 908 585 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
817 355
2 181 240
Resultado
Payback
(días)
182 156 137
196
El tiempo de recuperación de la inversión dependerá de los ingresos que se
relacionan de forma directa con el precio del crudo, con un precio de
USD$ 60, se necesitarán 6 meses para recuperar la inversión inicial.
Para recuperar la inversión con un precio del crudo de USD $ 70, se
necesitarán 5 meses y con un precio del crudo de USD $ 80, será necesario
mantener la misma producción que en los casos anteriores por 4 meses.
5.3.7. Análisis de resultados
El pozo Parahuacu 12, es el pozo que presentó el mayor incremento en la
producción de petróleo después de los trabajos de fracturamiento hidráulico,
técnicamente se evidencia mediante la eliminación de daño que mantenía la
formación de 11.2 a un valor de 0, creando un aumento en el valor del índice
de productividad del pozo que aumentó de 0.19 a 4.16 bls/psi.
Tomando en consideración los mismos criterios y valores estimados del barril
de petróleo, el fracturamiento hidráulico realizado al pozo Parahuacu 12, es el
que generó mayor rentabilidad.
El tiempo de recuperación de la inversión inicial es menor de 3 meses y se
obtienen una relación costo beneficio más alta que en los demás pozos
analizados.
5.4. POZO PARAHUACU 40
El pozo Parahuacu 40, es un pozo de desarrollo, el cual presentó problemas
en la producción de petróleo, por este motivo se decidió realizar un trabajo de
fracturamiento hidráulico para recobrar la producción original que presentaba
el pozo.
5.4.1. Ingresos del Proyecto
Los ingresos que se obtendrán en el proyecto de estimulación mediante el
fracturamiento hidráulico, se producirán de la venta del crudo.
197
El incremento puede será calculado de la diferencia entre los valores antes
del fracturamiento y la producción incremental que generó el fracturamiento,
puede calculado mediante la Ecuación N° 5.1.
El tiempo de vida del proyecto generalmente se consideran 10 años, los
valores calculados del incremento de producción se presentan en la
Tablas N° 5.34 y 5.35.
Tabla N° 5. 33. Condición inicial y estimación de producción del año 2014
del pozo Parahuacu 40
Año
Producción
con
fracturamiento
Producción
sin
fracturamiento
Incremento
de
Producción
bls bls bls
2014
(Condición
inicial)
97,852 62,306 30,425
Tabla N° 5. 34. Estimación del incremento de producción anual del pozo
Parahuacu 40
Año Procedimiento Producción con
fracturamiento
bls
Procedimiento Producción sin
fracturamiento
bls
Procedimiento Incremento
de
producción
bls
2015 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗1 83,752 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗1 53,327 ∆𝑞 = 83752 − 53327 30,425
2016 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗2 71,684 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗2 45,643 ∆𝑞 = 71684 − 45643 26,040
198
Continuación Tabla N° 5.35. Estimación del incremento de producción
anual del pozo Parahuacu 40
Año Procedimiento Producción con fracturamiento
bls
Procedimiento Producción sin fracturamiento
bls
Procedimiento Incremento de
producción bls
2017 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗3 61,354 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗3 39,066 ∆𝑞 = 61354 − 39066 22,288
2018 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗4 52,513 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗4 33,437 ∆𝑞 = 52513 − 33437 19,077
2019 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗5 44,946 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗5 28,618 ∆𝑞 = 44946 − 28618 16,328
2020 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗6 38,469 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗6 24,494 ∆𝑞 = 38469 − 24494 13,975
2021 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗7 32,926 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗7 20,965 ∆𝑞 = 32926 − 20965 11,961
2022 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗8 28,181 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗8 17,944 ∆𝑞 = 28181 − 17944 10,238
2023 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗9 24,121 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗9 15,358 ∆𝑞 = 24121 − 15358 8,762
2024 𝑞𝑡 = 97852𝑒−0.15∗10 20,645 𝑞𝑡 = 62305𝑒−0.15∗10 13,145 ∆𝑞 = 20645 − 13145 7,500
Para estimar el valor de las ventas que se obtendrán por el incremento de la
producción, es necesario multiplicar cada barril de incremento de producción
por el precio de cada del crudo, se decidió tomar tres escenarios del precio
del crudo: el primer escenario con un valor de USD$ 60, siendo el escenario
más pesimista, un escenario normal con un precio del crudo de USD$ 70 y un
escenario positivo con un valor de crudo de USD$ 80, los ingresos de la venta
del incremental de crudo se muestran en la Tabla N° 5.36.
199
Tabla N° 5. 35. Ingreso por ventas de crudo por fracturamiento del pozo
Parahuacu 40.
Año
Incremento de
producción bls
Condición N° 1
USD$60
Condición N° 2
USD$70
Condición N° 3
USD$80
Procedimiento Resultado
MM USD
Procedimiento Resultado
MM USD
Procedimiento Resultado
MM USD
2014 30,425 30435 ∗ 60 2.13 30435 ∗ 70 2.49 30435 ∗ 80 2.84
2015 26,041 26041 ∗ 60 1.83 26041 ∗ 70 2.13 26041 ∗ 80 2.43
2016 22,288 22288 ∗ 60 1.56 22288 ∗ 70 1.82 22288 ∗ 80 2.08
2017 19,077 19077 ∗ 60 1.34 19077 ∗ 70 1.56 19077 ∗ 80 1.78
2018 16,327 16327 ∗ 60 1.15 16327 ∗ 70 1.34 16327 ∗ 80 1.52
2019 13,975 13975 ∗ 60 0.98 13975 ∗ 70 1.14 13975 ∗ 80 1.31
2020 11,961 11961 ∗ 60 0.84 11961 ∗ 70 0.98 11961 ∗ 80 1.12
2021 10,238 10238 ∗ 60 0.72 10238 ∗ 70 0.84 10238 ∗ 80 0.96
2022 8,762 8762 ∗ 60 0.61 8762 ∗ 70 0.72 8762 ∗ 80 0.82
2023 7,500 7500 ∗ 60 0.532 7500 ∗ 70 0.61 7500 ∗ 80 0.70
5.4.2. Egresos del Proyecto
Dentro de los egresos del proyecto se ha considerado la inversión inicial del
proyecto y el costo operativo por barril de petróleo producido.
200
5.4.2.1. Costos de Inversión
Los costos reales del fracturamiento, se exhiben en la Tabla N° 5.37.
Tabla N° 5. 36. Costos reales del fracturamiento al pozo Parahuacu 40
SERVICIO GASTOS (USD $)
Movilización 7,570.35
Trabajo de la Torre (22 días + 22 Hrs) 199,391.50
Supervisión y Transporte 10,708.33
Fluido de Control 10,3973.44
Elementos de Presión 772.08
Renta de Packer 8,329.94
Fractura Hidráulica 32,9138.40
Inspección Tubulares 6,837.60
Tubing Punch 1,761.32
S/L 4,687.42
Servicio de instalación y asentamiento de ancla
2,426.30
Diesel 2,745.28
Corrida de Tubulares 68,051.20
TOTAL 746,394.16
Fuente: (PETROAMAZONAS EP, 2014)
201
Entre los costos reales revisados para el trabajo de fracturamiento hidráulico,
el costo de los fluidos y del fracturamiento posee un valor de USD$ 329 138
dólares.
El trabajo de la torre es el segundo valor más alto con un monto de
USD$ 199 391, el tercer rubro en cuanto al valor concierne al fluido de control,
el cual es necesario para evitar problemas con el pozo.
5.4.2.2. Costos Operativos
En relación a los costos operativos se consideró, el costo de producción por
barril producido para el año 2013 fue por un valor de USD $8.95.
Para encontrar el costo de producción anual se debe multiplicar el número de
barriles de incremento debido a los trabajos de fracturamiento hidráulico por
el costo, en la Tabla N° 5.38, se estiman los costos de producción por año.
Tabla N° 5. 37. Costos operativos anuales del fracturamiento al pozo
Parahuacu 40
Año
Incremento de
Producción Procedimiento
Costos
Operativos
bls MM USD
2014 30,425 30,425 ∗ 8.95 0.32
2015 26,041 26,041 ∗ 8.95 0.27
202
Continuación Tabla N° 5.38. Costos operativos anuales al pozo Parahuacu
40
Año
Incremento de Producción
Procedimiento
Costos Operativos
bls MM USD
2016 22,288 22,288 ∗ 8.95 0.23
2017 19,077 19,077 ∗ 8.95 0.20
2018 16,327 16,327 ∗ 8.95 0.17
2019 13,975 13,975 ∗ 8.95 0.15
2020 11,961 11,961 ∗ 8.95 0.13
2021 10,238 10,238 ∗ 8.95 0.11
2022 8,762 8,762 ∗ 8.95 0.09
2023 7,500 7,500 ∗ 8.95 0.08
A pesar de que los costos de operación han incrementado en comparación
con años anteriores, comparándolos con los ingresos generados estos costos
de operación son relativamente bajos.
5.4.3. Flujos Netos de Caja del Proyecto
Los flujos netos de caja son necesarios para la evaluación económica de los
proyectos de inversión, estos son calculados mediante las Ecuaciones N°
5.2, 5.3 y 5.4.
203
Los flujos netos de caja para el pozo Parahuacu 40 son mostrados en el
Anexo N° 5.
5.4.4. Valor Actual Neto Pozo Parahuacu 40 (VAN PRH 40)
Para el cálculo del Valor Actual Neto, se manejó la Ecuación N° 5.5, para
calcular el Valor Actual Neto del pozo.
En la Tabla N° 5.39, se exhibe el procedimiento para calcular el Valor Actual Neto del pozo Parahuacu 40.
Tabla N° 5. 38. Procedimiento para el cálculo del Valor Actual Neto del
fracturamiento al pozo Parahuacu 40
Condición
Precio del crudo USD$60
Procedimiento
𝑉𝐴𝑁 = −0.75 +1.06
(1 + 0.20)+
1.56
(1 + 0.20)2 +1.33
(1 + 0.20)3
+1.14
(1 + 0.20)4+
0.98
(1 + 0.20)5+
0.84
(1 + 0.20)6
+0.71
(1 + 0.20)7 +0.61
(1 + 0.20)8 +0.52
(1 + 0.20)9
+0.45
(1 + 0.20)10
RESULTADO
VAN MM USD 4.92
El mismo procedimiento de cálculo del Valor Actual Neto fue realizado para
los tres casos y los resultados se exhiben en la Tabla N° 5.40.
204
Tabla N° 5. 39. Resultados del Valor Actual Neto del fracturamiento del pozo
Parahuacu 40
Condiciones
Condición 1 Condición 2 Condición 3
USD$ 60 USD $70 USD $ 80
VAN
MM USD$ $ 4.92 $ 5.76 $ 6.60
El Valor Actual Neto calculado es muy alto debido a que el incremento de la
producción del pozo Parahuacu 40 generó réditos económicos desde el primer
año, el proyecto de fracturamiento hidráulico es muy rentable, incluso
colocando una tasa de descuento ajustada del riesgo del 20%.
Los resultados obtenidos del Valor Actual Neto de las tres condiciones
planteadas son alto, considerándose un proyecto muy rentable.
5.4.5. Tasa Interna de Retorno Pozo Parahuacu 40 (TIR PRH 40)
Debido a que realiza el cálculo con un VAN igual a cero y calcula la tasa de
que le permite al flujo de caja neto ser cero.
Matemáticamente, se ve representado por la Ecuación N° 5.6.
Para el cálculo de la Tasa Interna de retorno se presenta la Tabla N° 5.41,
donde se muestra el procedimiento para el cálculo del TIR, en el programa
Excel.
205
Tabla N° 5. 40. Procedimiento del cálculo del TIR del fracturamiento al pozo
Parahuacu 40
A B C D
Flujo neto de Caja (MM USD)
Fórmula de Excel Resultado (%)
1 -0.75
=TIR(B1:B10;0.2) 173
2 1.06
3 1.56
4 1.33
5 1.14
6 0.98
7 0.83
8 0.71
9 0.61
10 0.52
Se utilizó operaciones de cálculo similares para el cálculo de la Tasa Interna
de retorno para los precios de petróleo de USD$ 70 y 80, los resultados del
cálculo de la Tasa Interna de Retorno, TIR, se presentan en la Tabla N° 5.42.
206
Tabla N° 5. 41. Resultados del cálculo de la Tasa Interna de Retorno del
fracturamiento al pozo Parahuacu 40
Condición 1 Condición 2 Condición 3
USD$ 60 USD $70 USD $ 80
TIR (%) 173 215 258
Los resultados del cálculo de la Tasa Interna de Retorno, revelan que el
proyecto presenta una alta rentabilidad, debido a que el valor es positivo y
supera el 100%.
Con un costo del barril de petróleo de USD $ 60, el proyecto de la estimulación
del pozo por fracturamiento hidráulico presenta una condición de la Tasa
Interna de Retorno del 173%.
En el caso que el precio del barril de petróleo aumente el benefició será aún
mayor.
5.4.6. Relación Costo / Beneficio Pozo Parahuacu 40 (RCB PRH 40)
La Relación Costo / Beneficio, expresa cuántos dólares de ganancia se
obtendrá por casa dólar invertido en el proyecto. Debido a que en el primer
año se recuperará la inversión, se utilizará los ingresos, costos e inversión
para el primer año y la Ecuación N° 5.7.
El procedimiento y resultados del cálculo de la relación costo beneficio se
presenta en la Tabla N° 5.43.
207
Tabla N° 5. 42. Resultados del cálculo de la Relación del Costo Beneficio del
fracturamiento al pozo Parahuacu 40
Condición 1 USD$ 60
Condición 2 USD $70
Condición 3 USD $70
Procedimiento 𝑅𝐶𝐵 =
2 132 841
318 149 + 746 394 𝑅𝐶𝐵 =
2 488 314
318149 + 746 394 𝑅𝐶𝐵 =
2 843 788
318149 + 74 6394
Resultado RCB
2.00 2.34 2.67
La Relación Costo Beneficio, RCB, del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 40, presenta valores óptimos, indicando que se obtendrá una
rápida recuperación de la inversión inicial utilizada dentro del proyecto.
Tomando en cuenta un precio del crudo de USD $ 60, por cada dólar invertido
en el fracturamiento se obtendrán 2 dólares de ganancia.
De igual forma, para un precio de crudo de USD $ 70, por cada dólar de
inversión se alcanzará una ganancia de 2.34 dólares.
Con el más alto precio proyectado, el proyecto del fracturamiento hidráulico
del pozo Parahuacu 40, generará 2.67 dólares de ganancia por cada dólar
invertido.
5.4.7. Tiempo de recuperación de la Inversión Pozo Parahuacu 40
(Payback PRH 40)
El tiempo de recuperación de la inversión, Payback, sirve para estimar el
tiempo requerido para recuperar la inversión inicial y los costos operativos.
Este criterio económico mide no solo la liquidez sino también el riesgo relativo,
para anticipar eventos a corto plazo. Se calcula con la Ecuación N° 5.8.
208
El procedimiento y resultados del cálculo del tiempo de recuperación de la inversión se exhiben en la Tabla N° 5.44.
Tabla N° 5. 43. Procedimiento y cálculo del Tiempo de Recuperación de la
Inversión del fractuamiento al pozo Parahuacu 40
Condición 1
USD$ 60
Condición 2
USD $70
Condición 3
USD $70
Procedimiento 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
991 364
2 809 819 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
991 364
2 809 819 𝑃𝑎𝑦𝑏𝑎𝑐𝑘 =
991 364
2 809 819
Resultado
Payback
(días)
127 109 96
Los resultados de la Tabla N° 5.44, indican que se logrará la recuperación de
la inversión inicial en un periodo de tiempo de 3 a 4 meses, dependiendo el
valor del crudo.
5.4.8. Análisis de Resultados
Los resultados del pozo Parahuacu 40, presentados con varios indicadores
económicos todos ellos positivos, indican que el incremento en la producción
fue considerable y que cubre la inversión incurrida y los gastos operativos por
barril de producción, la recuperación de la inversión se obtendrá en 3 meses,
planteando un escenario con un precio del barril de crudo de USD$ 60,
adicionalmente por cada dólar invertido se podrá recuperará el doble, lo cual
muestra una alta rentabilidad.
CAPÍTULO VI
210
CAPÍTULO VI
6. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
6.1. CONCLUSIONES
El fracturamiento hidráulico se realiza a pozos que tienen problemas de
daño, para lograr aumentar el área de flujo de los fluidos presentes en
la formación productora.
En base a los registros eléctricos de los pozos seleccionados como
candidatos, se considera adecuada la realización de los trabajos de
fracturamiento hidráulico debido a que poseen barreras en los
extremos de la formación productora, que limitan la formación de la
fractura.
Los trabajos de fracturamiento hidráulico en todos los pozos del campo
Parahuacu, se han realizado sin novedades y no se han presentado
problemas operacionales.
Mediante el análisis de las pruebas de restauración de presión posterior
a los trabajos de fracturamiento hidráulico, se comprobó la remoción
del daño de formación y la creación de la fractura.
Los fluidos seleccionados para efectuar el fracturamiento hidráulico
fueron compatibles con las formaciones, debido a que los pozos
presentan características similares, se utilizó la misma estrategia de
fractura.
Los pozos Parahuacu 10, 12 y 40 presentan un incremento
considerable en la producción, sin embargo, el pozo Parahuacu 11
presentó un bajo aporte de fluidos por un periodo corto de tiempo,
211
después de este periodo el pozo no aporta, esto se generó desde un
reacondicionamiento realizado previamente.
El pozo Parahuacu 11 mostraba malas condiciones de integridad del
cemento, motivo por el cual se realizó una cementación forzada
(Squezze), lográndose evitar la comunicación entre el tubing y casing.
Los indicadores económicos de los pozos Parahuacu 10, 12 y 40,
indican que los proyectos de fracturamiento hidráulico son aceptables
y generan réditos económicos para la empresa.
La inversión incurrida en la fractura del pozo Parahuacu 11, no se logró
recuperar, todos los indicadores económicos son negativos y
representan una baja rentabilidad, PETROAMAZONAS EP, se
encuentra realizando estudios y alternativas para producir las reservas
remanentes del pozo.
Las dimensiones generadas en los trabajos de fractura, a pesar de
diferir a las planificadas, presentan diferencias altas en un parámetro y
no supera el 20%, que para los trabajos de fracturamiento hidráulico
son normales.
212
6.2. RECOMENDACIONES
Realizar estudios de compatibilidad más minuciosos para cada uno de
los pozos, donde se va a desarrollar trabajos de fracturamiento
hidráulico.
Efectuar una prueba de restauración de presión antes de realizar el
fracturamiento hidráulico y pruebas de laboratorio, para obtener datos
cercanos a la realidad del pozo y reducir el riesgo de la inversión de la
compañía operadora.
Limpiar el pozo de forma apropiada durante y después del
fracturamiento hidráulico, para evitar el taponamiento de la formación
por reflujo del apuntalante o migración de finos.
Debido a la presencia de finos, taponamiento y alta salinidad del agua
que presenta el pozo Parahuacu 11, se debe emplear químicos más
eficaces y adicionar un anticorrosivo.
Es recomendable realizar un registro eléctrico de la integridad del
cemento, que logre evitar las pérdidas del fluido de fractura.
Debido a la presencia de finos, la cual es una de las principales causas
del daño de formación, que pueden taponar las gargantas porales y
causar flowback de la arena de fractura, es recomendable ejecutar un
arranque del pozo a frecuencia mínima por un período de dos a tres
días, evitar producir a altos caudales de flujo y por ende evitar cambios
bruscos de frecuencia.
Monitorear Pwf para detectar el taponamiento o identificar un
comportamiento anómalo del yacimiento.
213
Utilizar el fluido One STEP GP, para acondicionar el pozo antes de
realizar el fracturamiento, debido a la presencia de arcilla, caolinita y
otros materiales.
214
GLOSARIO
API American Petroleum institute
∂ Derivada
bls Barriles
bapd Barriles de agua producidos por día
BES Bombeo electro sumergible
bf Barril fiscal
bfpd Barriles de fluido producidos por día
BHA Bottom Hole Assembly (Ensamblaje de fondo de pozo)
BHFP Bottom Hole Flowing Pressure (Presión de fondo fluyente)
bls Barriles
bppd Barriles de petróleo producidos por día
Bo Factor volumétrico del petróleo
bpm Barriles por minuto
BSW Basic Sediments and Water (Contenido de agua y sedimentos)
B Up Build Up (Prueba de restauración de presión)
by Barril de yacimiento
ETR Early Time Region (Región de tiempos tempranos)
EF Eficiencia de Flujo
Ce Compresibilidad efectiva
cP Centi poise
Cp Concentración de apuntalante
Ct Compresibilidad total de la roca, psi-1
dpp Disparos por pie
E Módulo de Young
215
Flush Última etapa del fluido de fractura utilizado para desplazar el fluido viscosificado con el agente de sostén
FG Gradiente de fractura
G Módulo de Corte
gal Galón
Gf Gradiente de fractura, psi/pie
GOR Relación Gas petróleo
Guar Polímero de alto nivel molecular que aumenta la viscosidad del fluido de fractura.
hf Altura media de la fractura, pies
HSP High-stength proppant (Apuntalante de alta resistencia)
HTD High Temperature delayed
Hz Hertzio
ID Inside Diameter (Diámetro Interno)
In Inches (Pulgadas)
IP Índice de productividad
ISIP Instantaneous shut-in pressure
K Permeabilidad, md
Kb Módulo de bulk
KGD Kristianovich, Geerstman y Daneshy
Ko Permeabilidad efectiva al petróleo, md
lb Libra
LTR Late Time Region (Región de tiempos tardíos)
lpg Libras por galón
MD Measure depth (Profundidad medida), pies
md Mili darcy (0.001 Darcy)
Min Minuto
216
MTU Mobile Test Unit
MTR Medium Time Region (Región de tiempos medios)
η Eficiencia
Np Número de perforaciones
°F Grado Fahrenheit
OD Outside Diameter (Diámetro exterior)
P Presión
Pb Presión de burbuja
pcn Pies cúbicos normales
pH Potencial hidrógeno. Medida de la concentración del ión hidrógeno.
PKN Perkins, Kern y Nordgren
ppa Pounds of ppropant added (Libras de apuntalante por galón de fluido)
ppg Pouns per gallon (Libras por galón)
Proppant Agente de soporte.
Ps Presión estática o de reservorio
Psi Pounds per square inch (Libras por pulgada cuadrada)
Psia Presión absoluta
Psig Pounds per square inch gauge (Presión manométrica)
PVT Presión, Volumen, Temperatura
Pwf Presión de fondo fluyente
q Caudal, bpm
RCB Relación costo-beneficio
RGP Relación gas petróleo, pcn/bl
Rsi Relación gas disuelto aceite, pcn/bl
rw Radio del pozo
217
σ Esfuerzo normal
S Daño de formación
Sg Specific gravity (Gravedad específica)
SQz Squeeze (Cementación Forzada)
Sw Saturación de agua
σmin Mínimo esfuerzo horizontal
T Temperatura
TCP Tubing Conveyed Perforating
Ti Arena T inferior
TIR Tasa Interna de retorno
TVD True Vertical Depth (Profundidad vertical verdadera)
µ Viscosidad, cP
Ui Arena U inferior
µo Viscosidad del petróleo, cP
VAN Valor Actual Neto
w Máximo ancho de fractura, in
WHP Well Head Pressure (Presión de cabeza), psi
WO Work Over (Reacondicionamiento)
w Máximo ancho de fractura, in
xf Longitud media de la fractura, pies
ε Deformación
Ø Porosidad
ʋ Relación de Poisson
ρ Densidad, ppg
τ Esfuerzo de corte
218
Bibliografía
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fractura y el flujo de fluidos en operaciones de fracturamiento hidráulico
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219
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ANEXOS
225
ANEXOS
Anexo N° 1. Normativa aplicada al fracturamiento hidráulico
226
Anexo N° 2. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 10
Año
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC1
MMUSD
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC2
MMUSD
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC3
MMUSD Condición N° 1
USD$60
Condición N° 2
USD$70
Condición N°3
USD$80
2014 4.4 1.658 2.742 5.2 1.658 3.542 6.0 1.658 4.342
2015 3.3 0.570 2.730 3.9 0.570 3.33 4.5 0.570 3.93
2016 2.8 0.488 2.312 3.3 0.488 2.812 3.9 0.488 3.412
2017 2.3 0.418 1.882 2.9 0.418 2.482 3.3 0.418 2.882
2018 2.0 0.358 1.642 2.4 0.358 2.042 2.8 0.358 2.442
2019 1.7 0.306 1.394 2.0 0.306 1.694 2.4 0.306 2.094
2020 1.5 0.262 1.238 1.7 0.262 1.438 2.1 0.262 1.838
2021 1.3 0.224 1.076 1.5 0.224 1.276 1.8 0.224 1.576
2022 1.1 0.192 0.908 1.3 0.192 1.108 1.5 0.192 1.308
2023 0.9 0.164 0.736 1.1 0.164 0.936 1.3 0.164 1.136
2024 0.8 0.141 0.659 0.9 0.141 0.759 1.1 0.141 0.959
227
Anexo N° 3. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 11
Año
Ventas
USD
Costos
USD
FNC1
MUSD
Ventas
USD Costos
MM
USD
FNC2
MUSD
Ventas
MMUSD Costos
MM
USD
FNC3
MMUSD Condición
N° 1
USD$60
Condición
N° 2
USD$70
Condición
N°3
USD$80
2014 35160 560368 -525 41020 560368 -519 46880 560368 -514
228
Anexo N° 4. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 12
Año
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC1
MMUSD
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC2
MMUSD
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC3
MMUSD Condición N° 1
USD$60
Condición N° 2
USD$70
Condición N°3
USD$80
2014 1.64 1.06 0.58 1.91 1.06 0.85 2.19 1.06 1.13
2015 1.4 0.21 1.19 1.6 0.21 1.39 1.87 0.21 1.66
2016 1.2 0.18 1.02 1.4 0.18 1.22 1.60 0.18 1.42
2017 1.03 0.15 0.88 1.2 0.15 1.05 1.37 0.15 1.22
2018 0.88 0.13 0.75 1.02 0.13 0.89 1.17 0.13 1.04
2019 0.75 0.11 0.64 0.88 0.11 0.77 1.00 0.11 0.89
2020 0.64 0.10 0.54 0.75 0.10 0.65 0.86 0.10 0.76
2021 0.55 0.08 0.47 0.64 0.08 0.56 0.73 0.08 0.65
2022 0.47 0.07 0.41 0.55 0.07 0.48 0.63 0.07 0.56
2023 0.40 0.06 0.34 0.47 0.06 0.41 0.54 0.06 0.48
2024 0.35 0.05 0.30 0.40 0.05 0.35 0.46 0.05 0.41
229
Anexo N° 5. Flujos Netos de Caja del fracturamiento hidráulico del pozo
Parahuacu 40
Año
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC1
MMUSD
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC2
MMUSD
Ventas
MMUSD Costos
MM USD
FNC3
MMUSD Condición N° 1
USD$60
Condición N° 2
USD$70
Condición N°3
USD$80
2014 2.13 1.07 1.06 2.50 1.07 1.43 2.84 1.07 1.77
2015 1.83 0.27 1.56 2.13 0.27 1.86 2.43 0.27 2.16
2016 1.56 0.23 1.33 1.82 0.23 1.59 2.08 0.23 1.85
2017 1.34 0.20 1.14 1.56 0.20 1.36 1.78 0.20 1.58
2018 1.15 0.17 0.98 1.34 0.17 1.17 1.50 0.17 1.33
2019 0.98 0.15 0.83 1.14 0.15 0.99 1.31 0.15 1.16
2020 0.84 0.13 0.71 0.98 0.13 0.85 1.12 0.13 0.99
2021 0.72 0.11 0.61 0.84 0.11 0.73 0.96 0.11 0.85
2022 0.61 0.09 0.52 0.72 0.09 0.63 0.82 0.09 0.73
2023 0.53 0.08 0.45 0.61 0.08 0.53 0.70 0.08 0.62