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UNIVERSIDAD ESTATAL PENINSULA DESANTA ELENA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERACARRERA DE INGENIERA EN PETRLEO
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA ACIDIFICACINMATRICIAL EN LAS ARENAS PRODUCTORAS DEL CAMPO
GUSTAVO GALINDO VELASCO, PROVINCIA DE SANTAELENA.
TESIS DE GRADO
PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE:
INGENIERO EN PETRLEO
AUTOR:CSAR FABRICIO JARA COBOS
TUTOR:ING. CARLOS ALFREDO MALAV CARRERA
SANTA ELENAECUADOR
2015
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UNIVERSIDAD ESTATAL PENINSULA DE
SANTA ELENA
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERACARRERA DE INGENIERA EN PETRLEO
ESTUDIO DE FACTIBILIDAD PARA LA ACIDIFICACIN
MATRICIAL EN LAS ARENAS PRODUCTORAS DEL CAMPOGUSTAVO GALINDO VELASCO, PROVINCIA DE SANTAELENA.
TESIS DE GRADO
PREVIO A LA OBTENCIN DEL TTULO DE:
INGENIERO EN PETRLEO
AUTOR:CSAR FABRICIO JARA COBOS
TUTOR:ING. CARLOS ALFREDO MALAV CARRERA
SANTA ELENAECUADOR
2015
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III
TRIBUNALDEGRADUACIN
_______________________________ ____________________________
Ing. Alamir lvarez Loor Ing. Carlos Portilla LazoDECANO DE LA FACULTAD DIRECTOR DE LA CARRERA
DE CIENCIAS DE LA INGENIERA DE INGENIERA EN PETRLEO
____________________________ __________________________
Ing. Carlos Malav Carrera Ing. Daro Cedeo MacasTUTOR DE TESIS PROFESOR DE REA
____________________________Abg. Joe Espinoza Ayala.SECRETARIO GENERAL
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IV
REVISINORTOGRFICAYGRAMATICAL
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V
CERTIFICADODELTUTOR
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VI
DECLARACINEXPRESA:
Yo, Csar Fabricio Jara Cobos con C.I. N 0922860655, declaro bajo
juramento, que el trabajo de Tesis presentado, es de mi autora que no ha
sido previamente utilizado, para ningn grado o calificacin profesional. Que
he consultado las referencias bibliogrficas, que estn incluidas en este
trabajo.
Paralelamente, cedo mis derechos de propiedad intelectual sobre esta tesis,a la Universidad Estatal Pennsula de Santa Elena, segn lo establecido por
la Ley de Propiedad Intelectual, por su Reglamento y por la Normativa
Institucional vigente, para que haga uso de ella, como a bien tuviere.
Csar Fabricio Jara Cobos
C.I. N 0922860655
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VII
AGRADECIMIENTO
A Dios, por generar la fortaleza necesaria y poder sobrellevar los momentos
ms difciles en mi preparacin, ser mi refugio y llenarme de paz y fuerza
para seguir.
A mis padres, Csar y Miriam, por ser ejemplo de superacin, por el apoyo
incondicional, sacrificio y esfuerzo que me brindaron durante mis estudios
superiores, GRACIAS por hacer de m una persona de bien.
A la U.P.S.E y la Escuela de Ingeniera de Petrleos, en la que desarroll
todo mi potencial para culminar mi carrera profesional, al tutor: Ingeniero
Carlos Malav Carrera, por su direccin en la teora y tiempo dedicado en
ste trabajo, de igual manera al Ingeniero Alamir lvarez por sus consejos
trasmitidos.
Al Ingeniero Christian Snchez, tutor de campo, en especial, expreso mi
agradecimiento, por su gua y todos los conocimientos impartidos para el
desarrollo de este trabajo de investigacin, a PACIFPETROL S.A. y a los
ingenieros del rea de produccin, que de manera desinteresada aportaron
con sus conocimientos para finalizar todo mi trabajo.
Csar Jara C.
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VIII
DEDICATORIA
La vida de los seres humanos se mide yvalora, por las huellas que va dejando en sus
acciones (Pascal).
Dedico todo el esfuerzo de este trabajo a
Dios y a quienes me dieron la vida:
CESAR JARA AGUILAR Y MIRIAM COBOS
ALVARADO.
Padres ejemplares, por ser mis guas y voz
de aliento, por el apoyo incondicional que
me brindaron en mi formacin, por sus
sacrificios, a pesar de las circunstancias por
eso a ellos les dedico este logro, que es la
meta de un anhelo, la realidad de un sueo y
el orgullo para mi familia, amigos y sociedad.
A mis hermanos Michelle y Fabin, por el
amor y apoyo moral que me supieron brindar.
A mis grandes amigos Johnny y Ana, por su
amistad incondicional en los momentos ms
necesitados, de manera especial a Adriana
por acompaarme desinteresadamente en
los buenos y malos momentos.
Csar Jara C.
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IX
ndice General
TRIBUNAL DE GRADUACIN .............................................................................................................. III
REVISIN ORTOGRFICA Y GRAMATICAL .......................................................................................... IV
CERTIFICADO DEL TUTOR .................................................................................................................... V
DECLARACIN EXPRESA: .................................................................................................................... VI
AGRADECIMIENTO ............................................................................................................................ VII
DEDICATORIA ................................................................................................................................... VIII
ABREVIATURAS .............................................................................................................................. XVIII
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................................... XX
JUSTIFICACIN .................................................................................................................................. XX
MARCO TICO ................................................................................................................................... XX
OBJETIVOS DEL PROYECTO .............................................................................................................. XXI
METODOLOGA DE LA INVESTIGACIN ............................................................................................ XXI
PRESENTACIN ................................................................................................................................... 1
RESUMEN ............................................................................................................................................ 4
CAPTULO I .......................................................................................................................................... 5
DESCRIPCIN DEL CAMPO GUSTAVO GALINDO VELASCO (G.G.V.)................................................. 5
1.1. ASPECTOSGENERALESDELCAMPO:G.G.V. ................................................61.2. UBICACINGEOGRFICA. ...............................................................................81.3. DIVISINDELCAMPO. .......................................................................................91.4. GEOLOGADELCAMPOGUSTAVOGALINDOV.........................................101.4.1. YACIMIENTO. ....................................................................................................111.4.1.1. POROSIDAD(). ...............................................................................................121.4.1.1.1.POROSIDADES ENCONTRADAS EN LAS FORMACIONES PRODUCTORASDELCAMPOGUSTAVOGALINDOV. ..............................................................................131.4.1.2. PERMEABILIDAD(K). .......................................................................................141.4.1.2.1.PERMEABILIDADES ENCONTRADAS EN LAS FORMACIONESPRODUCTORASDELCAMPOANCN. ..........................................................................151.4.1.3. SATURACIN(SFLUIDO). ......................................................................................161.4.1.3.1.SATURACIONES DE LOS FLUIDOS ENCONTRADAS EN LAS
FORMACIONESPRODUCTORASDELCAMPOANCN. ...............................................171.4.1.4. VISCOSIDADDELACEITE(O). ........................................................................171.4.1.4.1.VISCOSIDADES ENCONTRADAS EN LAS FORMACIONES PRODUCTORASDELCAMPOANCN. .......................................................................................................181.4.1.5. COMPRESIBILIDAD(C). ...................................................................................191.4.1.5.1.COMPRESIBILIDADDELAFORMACIN(CF). ................................................191.4.1.5.2.COMPRESIBILIDADDELGAS(CG). ................................................................20
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X
1.4.1.5.3.COMPRESIBILIDADDELACEITE(CO). ...........................................................201.4.1.6. DENSIDAD. ........................................................................................................211.4.1.6.1.DENSIDADDELACEITE(O). ...........................................................................221.4.1.6.2.DENSIDADRELATIVADELACEITE(O). ........................................................221.4.1.7. MOJABILIDAD. ..................................................................................................24
1.4.1.8. TEMPERATURADELRESERVORIO(F). ........................................................241.4.1.9. PRESINDELRESERVORIO. ..........................................................................251.4.2. LITOLOGA. .......................................................................................................251.4.2.1. FORMACIONESPRODUCTORAS. ...................................................................251.5. MECANISMODEPRODUCCINDELCAMPOGUSTAVO GALINDO V...........301.5.1. EMPUJEPORGASENSOLUCIN. .................................................................311.6. SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL EN EL CAMPO GUSTAVOGALINDO V. .......................................................................................................................331.6.1. BOMBEOMECNICO(BM). .............................................................................341.6.2. HERRAMIENTALOCAL(HL). ...........................................................................361.6.3. PISTONEOOSWAB. .........................................................................................37
1.6.4. PLUNGERLIFT(PL). .........................................................................................381.6.5. FLUYENTE(FY). ................................................................................................401.6.6. GASLIFT(GL). ..................................................................................................41
CAPTULO II ....................................................................................................................................... 43
DAO A LA FORMACIN Y TEORA DE ACIDIFICACIN DE POZOS EN ARENISCAS. ........................... 43
2.1.1. DEFINICIN. ......................................................................................................442.1.2. ORIGENDELDAODEFORMACIN. ............................................................462.1.2.1. OPERACIONESDEPERFORACIN. ...............................................................462.1.2.2. OPERACIONESDECEMENTACIN. ...............................................................472.1.2.3. CAONEOOPUNZADOS. ................................................................................48
2.1.2.4. PRODUCCIN. ..................................................................................................492.1.2.5. DAOSPORACIDIFICACIN. .........................................................................492.1.2.6. REACONDICIONAMIENTO DEPOZOS. ...........................................................502.1.3. CAUSASPRINCIPALESDELDAODEFORMACIN. ...................................502.1.3.1. DAOSNATURALES. .......................................................................................502.1.3.1.1.MIGRACINDEFINOS. ....................................................................................502.1.3.1.2.DAOPORARCILLAS......................................................................................512.1.3.1.2.1. HIDRATACINDEARCILLAS. .................................................................522.1.3.1.2.2. MIGRACINDELASARCILLAS. .............................................................522.1.3.1.3.DEPSITOSINORGNICOS. ...........................................................................532.1.3.1.3.1. IDENTIFICACINDEINCRUSTACIONES. ...............................................552.1.3.1.3.2. ELIMINACINDEINCRUSTACIONES. ....................................................56
2.1.3.1.3.2.1. ELIMINACIN/INCRUSTACIONES MEDIANTE TCNICASMECNICAS. ................................................................................................................572.1.3.1.3.2.2. ELIMINACIN/INCRUSTACIONES MEDIANTETCNICASQUMICAS. . ................................................................................................................592.1.3.1.4.DEPSITOSORGNICOS. ...............................................................................602.1.3.1.4.1. FORMACINDEDEPSITOSDEPARAFINAS. ......................................602.1.3.1.4.2. ELIMINACINDEPARAFINAS.................................................................61
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XI
2.1.3.1.4.2.1. ELIMINACIN/MEDIANTE MTODOSTRMICOS. .............................622.1.3.1.4.2.2. ELIMINACIN/MEDIANTE MTODOSMECNICOS..........................632.1.3.1.4.2.3. ELIMINACINCONSOLVENTE. ..........................................................632.1.3.1.4.3. FORMACINDEDEPSITOSDEASFALTENOS...................................642.1.3.2. DAOSINDUCIDOS. .........................................................................................65
2.1.3.2.1.EFECTODELPH. ...............................................................................................652.1.3.2.2.FLUIDOSINYECTADOS....................................................................................662.1.3.2.2.1. DAOPORBLOQUEODEEMULSIONES...............................................662.1.3.2.2.2. DAOPORBLOQUEODEAGUA. ............................................................662.1.3.2.3.BACTERIAS.......................................................................................................672.1.4. REDUCCINDELAPERMEABILIDADABSOLUTADELAFORMACIN.....692.1.5. REDUCCINDELAPERMEABILIDADRELATIVADELAFORMACIN.......692.1.6. ALTERACINDELAVISCOSIDADDELOSFLUIDOS...................................702.2. TIPOSDEESTIMULACIONESCIDAS. ...........................................................702.2.1. FRACTURAMIENTOCIDO. ............................................................................722.2.2. ACIDIFICACINMATRICIAL. ...........................................................................72
2.3. TIPOSDECIDOS. ...........................................................................................732.3.1. CIDOSMINERALES. .......................................................................................742.3.1.1. CIDOCLORHDRICO(HCL). ...........................................................................742.3.1.2. CIDOFLUORHDRICO (HF). ...........................................................................762.3.2. CIDOSORGNICOS. ......................................................................................782.3.2.1. CIDOACTICO. ..............................................................................................782.3.2.2. CIDOFRMICO. .............................................................................................792.3.3. MEZCLADECIDOS. .......................................................................................802.3.3.1. MUDACID. .........................................................................................................802.4. ADITIVOS...........................................................................................................802.4.1. INHIBIDORESDECORROSIN. ......................................................................812.4.2. SURFACTANTES. .............................................................................................85
2.4.2.1. SURFACTANTEANINICO. .............................................................................882.4.2.2. SURFACTANTECATINICOS. ........................................................................882.4.2.3. SURFACTANTENOINICO. ............................................................................882.4.2.4. SURFACTANTEANFOTRICO. .......................................................................892.4.3. ADITIVOSPARACONTROLDEHIERRO. ........................................................902.4.3.1. CONTROLDEPH. ..............................................................................................922.4.3.2. AGENTESSECUESTRANTES ..........................................................................922.4.3.3. AGENTESREDUCTORES. ...............................................................................932.4.4. AGENTESDIVERGENTES. ...............................................................................942.4.5. ESTABILIZADORESDEARCILLA. ..................................................................952.4.5.1. SALES ...............................................................................................................96
2.4.5.2. ESTABILIZADORESDEARCILLAINORGNICOS. ........................................962.4.5.3. POLMEROSORGNICOS. ..............................................................................972.4.6. AGENTESANTI-BARROS(ANTISLUDGING). .................................................972.4.7. SOLVENTEMUTUAL. .......................................................................................982.5. ACIDIFICACINMATRICIALDEARENISCA(SANDSTONE).........................982.5.1. REACCIONES DEL HF CON LAS ARENISCAS Y SUS DIFERENTESCOMPUESTOS. ............................................................................................................... 1002.5.1.1. REACCINDELHFENARENASLIMPIAS. ................................................... 101
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2.5.1.2. REACCINDELHFCONARCILLAS/ALUMINOSILICATOS. ........................ 1022.5.1.3. REACCINDELHFCONCARBONATOS. ..................................................... 1022.6. CONSIDERACIONES PARA EL DISEO DE UNA ACIDIFICACINMATRICIAL. .................................................................................................................... 1022.6.1. SECUENCIADELASETAPASYSELECCINDEFLUIDOS........................ 103
2.6.1.1. LIMPIEZADELATUBERA(PICKLING)......................................................... 1032.6.1.2. PRE-FLUJO ..................................................................................................... 1042.6.1.3. ETAPADELFLUIDOPRINCIPAL ................................................................... 1052.6.1.4. ETAPADELOVER-FLUSH ............................................................................. 1062.7. BOMBEODELCIDO. .................................................................................... 1072.7.1. BOMBEOCONTUBERAFLEXIBLE(COILEDTUBING)............................... 1072.7.2. BOMBEOSINTUBERAFLEXIBLE. ............................................................... 1082.7.3. PERMEABILIDADDELAFORMACIN.......................................................... 1092.7.4. GROSORDELAFORMACIN. ...................................................................... 1092.7.5. PRESINDELYACIMIENTO. ......................................................................... 1102.7.6. ZONASMLTIPLES. ....................................................................................... 110
2.7.7. PROFUNDIDADPORDEBAJODELASPERFORACIONES......................... 110CAPTULO III .................................................................................................................................... 111
SELECCIN DE POZOS CANDIDATOS Y PROPUESTAS PARA TRATAMIENTOS CIDOS EN LAS ARENAS
PRODUCTORAS DEL CAMPO GUSTAVO GALINDO V.................................................................... 111
3.1. SELECCINDEPOZOSPARAELTRATAMIENTOCIDOENLASARENASPRODUCTORASDELCAMPOGUSTAVO GALINDO V.................................................. 1123.1.1. CRITERIOSDESELECCIN........................................................................... 1133.1.1.1. DECLINACIN ABRUPTA DE LA PRODUCCIN DE PETRLEO ................................... 1133.1.1.2. POZOS VECINOS A TRABAJOS EXITOSOS DE ACIDIFICACIN. .................................. 1143.1.1.3. DEPSITOS ORGNICOS E INORGNICOS GENERADOS POR LOS FLUIDOS PRODUCIDOS
EN EL CAMPO GUSTAVO GALINDO V. .................................................................................. 1153.1.2. POZOSCANDIDATOSPARAESTIMULACIONESCIDAS.......................... 1163.1.3. ANLISISDEPOZOSCANDIDATOS. ............................................................ 118A) HISTORIAL DE PRODUCCIN, COMPLETACIN Y REACONDICIONAMIENTO DEL POZOANC0504. ........................................................................................................................ 118B) HISTORIAL DE PRODUCCIN, COMPLETACIN Y REACONDICIONAMIENTO DEL POZOANC0550. ........................................................................................................................ 121C) HISTORIAL DE PRODUCCIN, COMPLETACIN Y REACONDICIONAMIENTO DEL POZOANC1639. ........................................................................................................................ 124D) HISTORIAL DE PRODUCCIN, COMPLETACIN Y REACONDICIONAMIENTO DEL POZOCMA0009. ........................................................................................................................ 1273.2. PROPUESTADELTRATAMIENTOCIDO PARAPOZOS SELECCIONADOS
DELCAMPOG.G.V. ........................................................................................................ 1303.2.1. CALCULO DEL VOLUMEN DE TRATAMIENTO PARA LOS POZOSSELECCIONADOS. ......................................................................................................... 138A) VOLMENDELTRATAMIENTOPARAELPOZOANC0504......................... 139B) VOLMENDELTRATAMIENTOPARAELPOZOANC0550......................... 140C) VOLMENDELTRATAMIENTOPARAELPOZOANC1639......................... 140D) VOLMENDELTRATAMIENTOPARAELPOZOCMA0009. ........................ 141
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XIII
3.2.2. PROYECCIONDELASTASASDEPRODUCCINDELOSPOZOSLUEGODELOSTRATAMIENTOS. .................................................................................................... 141
CAPTULO IV .................................................................................................................................... 148
ANLISIS ECONMICO .................................................................................................................... 148
4.1. DESCRIPCINDELOSCOSTOSDETRATAMIENTO. ................................. 1494.1.1. COSTOSDEINSTALACINABOMBEOMECNICO(BM).......................... 1504.1.2. TRATAMIENTOCIDOCONBAKERHUGHES. ............................................ 1504.1.2.1. COSTOSDELOSQUMICOS. ......................................................................... 1514.1.2.2. COSTOSDELSERVICIO................................................................................. 1514.1.3. ALQUILERDEPACKER.................................................................................. 1514.1.4. REGISTROCCL(CASINGCOLLARLOCATOR)........................................... 1514.1.5. IMPREVISTOS. ................................................................................................ 1514.2. ANLISISECONMICO.................................................................................. 1514.2.1. CRITERIOSPARALAEVALUACINECONMICA. ..................................... 1524.2.1.1. VALORACTUALNETO(VAN). ....................................................................... 152
4.2.1.2. TASAINTERNADERETORNO(TIR). ............................................................. 1534.2.1.3. RELACINBENEFICIO-COSTO(RBC) ........................................................ 1534.2.1.4. FLUJONETODEEFECTIVO. .......................................................................... 1544.2.2. RESULTADODELANLISISECONMICO................................................... 1544.2.2.1. CAMPAADEACIDIFICACIN2016. ............................................................ 154
CAPTULO V ..................................................................................................................................... 158
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .......................................................................................... 158
5.1. CONCLUSIONES. ............................................................................................ 1595.2. RECOMENDACIONES. ................................................................................... 1615.3. BIBLIOGRAFA. ............................................................................................... 162
ANEXOS ........................................................................................................................................... 163
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XV
FIG. N 2. 1 REPRESENTACIN DE UNA ZONA DAADA (SKIN EFFECT); ................................45
FIG. N 2. 2 PERFIL DE LA PRESIN EN SENTIDO RADIAL DE UN POZO CON EL EFECTO DE
DAO (SKIN EFFECT); .............................................................................................................46
FIG. N 2. 3 DAO DE FORMACIN DURANTE LA PERFORACIN;..........................................47
FIG. N 2. 4 DAO POR CAONEO O PUNZADOS; ..................................................................48FIG. N 2. 5 DAO EN UN POZO EN PRODUCCIN; ................................................................49
FIG. N 2. 6 LOCALIZACIN DE LOS VARIOS TIPOS DE DAO..................................................56
FIG. N 2. 7 ELIMINACIN DE INCRUSTACIONES DE CARBONATO DE CALCIO CON CHORRO DE
AGUA ABRASIVO; ...................................................................................................................59
FIG. N 2. 8 EFECTOS DE LA SOLUBILIDAD POR LA TEMPERATURA Y PRESIN EN
ASFALTENOS. .........................................................................................................................61
FIG. N 2. 9 EFECTOS DE LA SOLUBILIDAD POR LA TEMPERATURA Y PRESIN EN
ASFALTENOS. .........................................................................................................................65
FIG. N 2. 10.REPRESENTACIN DEL TRATAMIENTO CIDO. ..................................................71
FIG. N 2. 11 EFECTO DEL INTENSIFICADOR EN EL CONTROL DE CORROSIN........................83FIG. N 2. 12 PRINCIPIO DE CORROSIN ................................................................................83
FIG. N 2. 13 DIAGRAMA ESQUEMTICO DE UNA INTERFASE ACEITE/AGUA CON
MOLCULAS SURFACTANTES ADSORBIDAS............................................................................87
FIG. N 2. 14 REPRESENTACIN DEL SURFACTANTE ANINICO. ............................................88
FIG. N 2. 15 REPRESENTACIN DEL SURFACTANTE CATINICO. ...........................................88
FIG. N 2. 16 REPRESENTACIN DEL SURFACTANTE NO INICO. ...........................................89
FIG. N 2. 17 REPRESENTACIN DEL SURFACTANTE ANFOTRICO. .......................................89
FIG. N 2. 18 AGENTE DIVERGENTE POR BOLAS SELLADORAS;...............................................95
FIG. N 3. 1 DECLINACIN BRUSCA DE PRODUCCIN; ......................................................... 114
FIG. N 3. 2 HISTORIAL DE PRODUCCIN DEL POZO ANC0504; ............................................ 118
FIG. N 3. 3 COMPLETACIN DEL POZO ANC0504; ............................................................... 120
FIG. N 3. 4 HISTORIAL DE PRODUCCIN DEL POZO ANC0550; ............................................ 121
FIG. N 3. 5 COMPLETACIN DEL POZO ANC0550; ............................................................... 123
FIG. N 3. 6 HISTORIAL DE PRODUCCIN DEL POZO ANC1639; ............................................ 124
FIG. N 3. 7 COMPLETACIN DEL POZO ANC1639; ............................................................... 126
FIG. N 3. 8 HISTORIAL DE PRODUCCIN DEL POZO CMA0009; ........................................... 127
FIG. N 3. 9 COMPLETACIN DEL POZO CMA0009; .............................................................. 129
FIG. N 3. 10 CORES FACILITADOS A LA COMPAIA BAKER HUGHES; .................................. 131
FIG. N 3. 11 ANLISIS DE CORES; ........................................................................................ 133
FIG. N 3. 12 ANLISIS DE CORES; ........................................................................................ 134
FIG. N 3. 13 SENCIBILIDAD DEL NCLEO AL SISTEMA 1; ..................................................... 137
FIG. N 3. 14 SENCIBILIDAD DEL NCLEO AL SISTEMA 2; ..................................................... 137
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XVI
FIG. N 3. 15 COMPORTAMIENTO DE LA PRODUCCIN LUEGO DE ACIDIFICAR DEL POZO
ANC0504; ............................................................................................................................. 143
FIG. N 3. 16 CURVA BASE + INCREMENTAL DE LA PRODUCCIN DEL POZO ANC0504; ...... 144
FIG. N 3. 17 COMPORTAMIENTO DE LA PRODUCCIN LUEGO DE ACIDIFICAR DEL POZO
ANC0550; ............................................................................................................................. 144FIG. N 3. 18 CURVA BASE + INCREMENTAL DE LA PRODUCCIN DEL POZO ANC0550; ...... 145
FIG. N 3. 19 COMPORTAMIENTO DE LA PRODUCCIN LUEGO DE ACIDIFICAR DEL POZO
ANC1639; ............................................................................................................................. 145
FIG. N 3. 20 CURVA BASE + INCREMENTAL DE LA PRODUCCIN DEL POZO ANC1639; ...... 146
FIG. N 3. 21 COMPORTAMIENTO DE LA PRODUCCIN LUEGO DE ACIDIFICAR DEL POZO
CMA0009; ............................................................................................................................ 146
FIG. N 3. 22 CURVA BASE + INCREMENTAL DE LA PRODUCCIN DEL POZO CMA0009; ...... 147
FIG. N 3. 23 COMPORTAMIENTO DE LA PRODUCCIN DE LA CAMPAA DE ACIDIFICACIN;
............................................................................................................................................. 147
FIG. N 4. 1 REPRESENTACIN DEL FLUJO ACUMULADO DE EFECTIVO; ...............................156
INDICE DE TABLAS
TABLA 1. 1 DIVISIN DEL CAMPO ANCN, POR ZONAS Y SECCIONES; ....................................9
TABLA 1. 2 CONSIDERACIONES PARA CLASIFICAR LA POROSIDAD; ........................................13TABLA 1. 3 POROSIDAD DEL CAMPO G.G.V.; ..........................................................................14
TABLA 1. 4 PERMEABILIDAD DEL CAMPO G.G.V.; ..................................................................15
TABLA 1. 5 SATURACIN DE AGUA Y PETRLEO DEL CAMPO G.G.V.; ....................................17
TABLA 1. 6 VISCOCIDAD DEL CAMPO G.G.V.; .........................................................................18
TABLA 1. 7 API DEL CAMPO G.G.V.; ......................................................................................23
TABLA 1. 8 CARACTERISTICAS DE LOS MECANISMOS DE PRODUCCIN; ...............................31
TABLA 1. 9 SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL Y SU PRODUCCIN DIARIA; .............34
TABLA 2. 1 VALORES PARA IDENTIFICAR EL DAO A LA FORMACIN (SKIN EFFECT). ............45
TABLA 2. 2 ESCALAS COMUNES EN LA INDUSTRIA PETROLERA; ............................................54
TABLA 2. 3 CONDICIONES Y CLASIFICACIN DE LAS BACTERIAS. ...........................................68
TABLA 2. 4 BACTERIAS QUE PRODUCEN DAO A LA FORMACIN.........................................68
TABLA 2. 5. MEZCLA HCl-HF USANDO BeHCl@20 Y SAL ABF PARA HACER 1000 GAL DE
SOLUCIN CIDA. ..................................................................................................................77
TABLA 2. 6 CLASIFICACIN DE LOS SURFACTANTES ...............................................................87
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17/201
XVII
TABLA 2. 7 SURFACTANTES MS UTILIZADOS. .......................................................................90
TABLA 2. 8 MINERALES QUE PROPORCIONAN HIERRO ..........................................................91
TABLA 2. 9 AGENTES SECUESTRANTES UTILIZADOS EN ACIDIFICACIN;................................92
TABLA 2. 10 AGENTES REDUCTORES UTILIZADOS EN ACIDIFICACIN. ...................................93
TABLA 2. 11 PROBLEMAS DE LOS MINERALES SOLUBILIZADOS EN HF. ................................101
TABLA 3. 1 PROBLEMAS MECNICOS EN LA COMPLETACIN DEL POZO. ............................113
TABLA 3. 2 RESULTADOS DE LA CROMATOGRAFA LQUIDA SARA;..................................116
TABLA 3. 3 ............................................................................................................................116
TABLA 3. 4 ............................................................................................................................117
TABLA 3. 5 ............................................................................................................................117
TABLA 3. 6 ESTIMULACIONES Y PRINCIPALES INTERVENCIONES MECANICAS REALIZADAS AL
POZO ANC0504. ...................................................................................................................119
TABLA 3. 7 ESTIMULACIONES Y PRINCIPALES INTERVENCIONES MECANICAS REALIZADAS ALPOZO ANC0550. ...................................................................................................................122
TABLA 3. 8 ESTIMULACIONES Y PRINCIPALES INTERVENCIONES MECANICAS REALIZADAS AL
POZO ANC1639. ...................................................................................................................125
TABLA 3. 9 ESTIMULACIONES Y PRINCIPALES INTERVENCIONES MECANICAS REALIZADAS AL
POZO CMA0009. ..................................................................................................................128
TABLA 3. 10 TRATAMIENTOS APLICADOS A LOS NCLEOS; .................................................130
TABLA 3. 11 RESULTADOS DEL ANLISIS POR DIFRACCIN DE RAYOS X (XRD) ....................132
TABLA 3. 12 RESUMEN DE LOS ANLISIS;.............................................................................133
TABLA 3. 13 PLANIFICACIN PROPUESTA N 1; ...................................................................135
TABLA 3. 14 PLANIFICACIN PROPUESTA N 2; ...................................................................136TABLA 3. 15 RESULTADO FINAL DEL ANLISIS ......................................................................138
TABLA 4. 1 COSTOS ESTIMADOS DEL POZO ANC0504; .........................................................149
TABLA 4. 2 COSTOS ESTIMADOS; .........................................................................................150
TABLA 4. 3 CONSIDERACIONES DEL VALOR ACTUAL NETO (VAN); .......................................153
TABLA 4. 4 CONSIDERACIONES DE LA TASA INTERNA DE RETORNO (TIR). ...........................153
TABLA 4. 5 CONSIDERACIONES DE LA RELACIN BENEFICIOCOSTO. ................................154
TABLA 4. 6 RESULTADOS DEL VAN, TIR, RCB Y FLUJO NETO DE EFECTIVO; ..........................157
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XVIII
ABREVIATURAS
G.G.V. GUSTAVO GALINDO VELASCO.A.E.O ANGLO ECUADORIAN OILFIELDS.
I.P.C. INTERNATIONAL PETROLEUM CO.
M.E.C. MANAB EXPLORATION CO.
TENEC. TENNESSE DE ECUADOR.
CEPECA CAUTIVO EMPRESA PETROLERA ECUATORIANA.
CEPE CORPORACIN ESTATAL PETROLERA ECUATORIANA.ESPOL ESCUELA SUPERIOR POLITCNICA DEL LITORAL.
CGC COMPAA GENERAL DE COMBUSTIBLES.
OFM OIL FIELD MANAGER.
API AMERICAN PETROLEUM INSTITUTE.
FM. FORMACIN.
AT ATLANTA.
ST SANTA ELENA.
SO SOCORRO.
CPB CLAY PEBBLE BEDS.
PB PASSAGE BEDS.
BM BOMBEO MECNICO.
GL GAS LIFT.
HL HERRAMIENTA LOCAL.
SW SWAB.
PL PLUNGER LIFT.
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XIX
FY FLUYENTE.
TVD PROFUNDIDAD VERTICAL VERDADERA.
HCI CIDO CLORHDRICO.
HF CIDO FLUORHDRICO.
XRD DIFRACCIN DE RAYOS X.
Pb PUNTO DE BURBUJA.
RMA REGULAR MUDACID.
PQA AMINAS POLI-CUATERNARIAS.
PA POLI-AMINAS.
EGMBE ETILEN GLICOL MONOBUTIL ETER.
CCL CASING COLLAR LOCATOR.
VAN VALORACTUAL NETO.
TIR TASA INTERNA DE RETORNO.
RBC RELACIN BENEFICIO-COSTO.
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XX
PLANTEAMIENTODELPROBLEMA
El Campo Gustavo Galindo Velasco contiene en la mayora de sus pozos
ms del 50% de saturados en su composicin y ante la cada abrupta de la
produccin en uno de ellos sin que existan problemas mecnicos, se predice
dao a la permeabilidad de la roca, surgiendo la necesidad de implementar
tcnicas de estimulacin ya existentes en la industria petrolera.
Por esta razn en el presente trabajo se realizar un estudio de factibilidad
mediante tcnicas de acidificacin matricial en areniscas para pozos
seleccionados, que presenten dao en la formacin y as mejorar la
permeabilidad natural de la misma.
JUSTIFICACIN
El Campo Gustavo Galindo Velasco es en su mayora parafnico, lo que
genera que sus pozos estn propensos a daos por depsitos orgnicos y en
ocasiones inorgnicos por los fluidos de la formacin. Los datos histricos de
produccin, estimulaciones cidas realizadas, resultados de cromatografas
lquidas, anlisis mineralgicos y de sensibilidad en ncleos, en conjunto con
un anlisis econmico nos permitirn determinar si proyecto est en
condiciones de ser implementado y posteriormente ser ejecutado.
La importancia de la investigacin, propone un anlisis de factibilidad
econmica que permita aplicar la tcnica de acidificacin matricial en las
arenas productoras del Campo Gustavo Galindo Velasco.
MARCOTICO
El presente estudio respeta las normas legales, permisos y autorizaciones
necesarias para el manejo de la informacin, polticas y compromiso de
confidencialidad de la empresa, no va a afectar los intereses de la compaa
7/26/2019 ACIDIFICACIN MATRICIAL EN LAS ARENAS PRODUCTORAS
21/201
XXI
ni de los autores de estudios similares a los cuales se hace referencia en
esta bibliografa, ni al medio ambiente.
OBJETIVOSDEL PROYECTO
OBJETIVO GENERAL
Disear un estudio de factibilidad para la acidificacin matricial y seleccionar
pozos candidatos del Campo Gustavo Galindo Velasco.
OBJETIVOS ESPECFICOS
Analizar datos relevantes para la seleccin de pozos. Establecer una lista de pozos idneos para la aplicacin de un
tratamiento cido.
Proponer el tratamiento adecuado para optimizar y solucionar los
problemas en la formacin.
Restaurar la permeabilidad de la roca con la finalidad de incrementar
la produccin de petrleo.
METODOLOGADELAINVESTIGACIN
Debido a la falta de informacin necesaria para el desarrollo del proyecto, la
metodologa de la investigacin se desarroll mediante el anlisis de
historiales de produccin e intervenciones mecnicas.
Para el anlisis de la produccin se us el Software Oil Field Manager
(OFM), el mismo que permiti realizar proyecciones para determinar la
produccin de petrleo antes y luego de aplicar una estimulacin cida,obteniendo los incrementales de cada pozo para determinar la factibilidad del
proyecto.
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1
PRESENTACIN
El desarrollo del proyecto de titulacin aborda la importancia de realizar un
estudio de factibilidad econmica vinculada a la eliminacin del daoproducido en la formacin y a la mejora de la permeabilidad.
El campo Gustavo Galindo Velasco es considerado un campo maduro,
debido a que ha sido explotado por ms de 100 aos, alcanzando su
punto mximo de produccin y seguidamente disminuyendo la misma de
forma constante.
En la actualidad se prefiere invertir recursos econmicos en campos
maduros, que arriesgarse a invertir en proyectos de exploracin o
desarrollo de nuevas reservas, los campos maduros son aquellos donde la
produccin alcanza su punto mximo y luego inicia un proceso de
disminucin de forma constante. Este tipo de campos suelen presentar
buenos indicadores a la hora de planificar una estimulacin. La
estimulacin de un pozo maduro, consiste en la lograr limpiar o mejorar las
propiedades de la arena productora, principalmente porosidad y
permeabilidad.
El dao en la formacin es recurrente en los pozos petroleros, debido los
procesos de perforacin, cementacin, produccin y estimulacin,
afectando directamente la permeabilidad y creando una disminucin en la
produccin.
De acuerdo a los estudios realizados por la Empresa Privada Pacifpetrol
S.A., se recomienda desarrollar un Estudio de Factibilidad en el CampoGustavo Galindo Velasco, con el objetivo de establecer una lista de pozos
candidatos para la aplicacin de tratamientos cidos.
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2
El mtodo de Acidificacin Matricial, consiste en la inyeccin de fluidos en
la formacin, utilizando cido o solvente a una presin menor a la presin
de fractura, mejorando la permeabilidad del yacimiento, la estimulacin se
considera efectiva, cuando se consigue remover el dao a la formacin.
El estudio del proyecto se fundament en la toma de datos como:
Historiales de produccin, Completaciones, Intervalos caoneados y un
Anlisis de las Curvas de Produccin.
El proyecto se divide en cinco captulos, que sern descritos brevemente a
continuacin:
El Captulo I describe el Campo Gustavo Galindo Velasco (G.G.V),
dentro de esta descripcin se encuentra la ubicacin geogrfica y
divisin del mismo, se detallan las formaciones productoras y
caractersticas del yacimiento, tambin se hace referencia al
mecanismo de produccin predominante y a los sistemas de
levantamiento artificial presentes en el Campo Gustavo Galindo V.
El Captulo II conceptualiza los trminos del dao a la formacin y
teora de cidos, dentro del dao a la formacin, se describe elorigen, las causas principales para que la formacin se dae:
Formacin de depsitos orgnicos e inorgnicos y los Mtodos de
Eliminacin, en la teora de cidos se describen los tipos de cidos
aditivos, usados en una Acidificacin Matricial, as se describen las
consideraciones para el diseo de un tratamiento cido.
El Captulo III describe los criterios usados para la seleccin de
pozos y la propuesta del tratamiento cido, los pozos seleccionados
se basaron en tres criterios principales: Declinacin abrupta de la
produccin de petrleo, pozos vecinos a trabajos exitosos de
acidificacin y depsitos orgnicos e inorgnicos, generados por los
fluidos producidos en el Campo Gustavo Galindo V, en este
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3
captulo se tabula tambin las principales estimulaciones e
intervenciones mecnicas realizadas a los pozos candidatos,
adems tambin sus respectivos diagramas de completacin.
En el Captulo IV se desarrolla el anlisis econmico que
determinar la factibilidad del proyecto, considerando tres criterios
fundamentales para su anlisis como lo son: El Valor Actual Neto
(VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR) y la Relacin Beneficio
Costo (RBC), se describe tambin el costo que genera la aplicacin
del tratamiento cido como lo son: Costo de Cambio de Sistema,
de Qumicos, de Servicios, por alquiler de Packer, costo por tomade registro CCL y un 5% de imprevistos para prevenir por si se
presentase algn problema. Durante el proceso de acidificacin, el
anlisis se lo realiz de manera conjunta e individual, para
determinar que pozo tiene mejores resultados.
En el Captulo V se presentan las conclusiones y recomendaciones
a las que se lleg, al finalizar ste proyecto de tesis.
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4
RESUMEN
El proyecto descrito a continuacin se enfoca en el Estudio de Factibilidad
y propuesta de un tratamiento cido, a pozos que fueron seleccionadoscomo candidatos ante un minucioso anlisis de sus historiales,
mineralgicos y de sensibilidad de ncleos.
Ante la imprevista cada abrupta en la produccin en uno de los pozos de
mayor rendimiento del Campo Gustavo Galindo Velasco sin presentar
daos mecnicos el mismo, se asume la existencia de dao a la formacin
y se recomienda realizar un Anlisis de Factibilidad para la aplicacin de la
tcnica de acidificacin matricial.
El desarrollo se realiz mediante el anlisis de historiales de produccin e
intervenciones mecnicas para la seleccin de los pozos candidatos,
anlisis mineralgicos y sensibilidad de ncleos para la determinacin del
fluido a inyectar. Una vez seleccionados los pozos y el fluido se realiza
proyecciones de la produccin antes y despus de la acidificacin para as
poder definir los costos de ingresos, egresos del proyecto y determinar sufactibilidad.
A pesar de resultar factible el proyecto se recomienda el uso de la nueva
Tecnologa Micro-Cure dirigida a formaciones parafnicas, debido a que los
resultados en el anlisis econmico mejoraron a los que se obtuvieron con
Acidificacin Matricial.
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5
CAPTULOI
DESCRIPCINDELCAMPOGUSTAVO
GALINDOVELASCO(G.G.V.).
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6
1.1. ASPECTOS GENERALES DEL CAMPO: G.G.V.1
En la Pennsula, el conocimiento de la existencia de petrleo data desde
tiempos prehispnicos, siendo nuestros antepasados (aborgenes y luegolos conquistadores) los primeros en descubrirlo y posteriormente utilizarlo,
a pesar de esto, recin a mediados del siglo XIX se conocieron datos
reales, sobre la existencia del petrleo en el pas, despertando el inters
de ciertas empresas britnicas ya constituidas como fue Ancn Ol
Company.
El bloque Gustavo Galindo Velasco, fue descubierto en 1911 en conjunto
con la perforacin del pozo Ancn 1, el mismo que alcanz unaprofundidad de 2116 ft, obteniendo una magra produccin de niveles de
Socorro. Este Bloque est conformado por varias reas martimas y
terrestres, estas originalmente fueron explotadas por una empresa de
origen britnico Anglo Ecuadorian OilFields Ltd. (A.E.O.) desde 1921
hasta 1976, controlando el 75% de las pertenencias de la zona sur y
convirtindose en una de las dos empresas que operaban
mayoritariamente el campo.
En la zona Norte se encontraba un conjunto de pequeos campos que
representan el 25% restante, estos fueron entregados a empresas como:
International Petroleum Co. (I.P.C) operaba los camposCarmela, Santa
PaulaCarolinaPetrpolis" y mayoritariamente el campo se encontraba
operado por Ecuador OilFields Ltd., siendo sta de origen britnico.
Ecuador Ol Fields Ltd, descubri en 1934 el campo Tigre, para el ao
1951 las propiedades de la empresa fueron transferidas a la Manab
Exploration Co.(M.E.C), no paso mucho tiempo para que los patrimonios
fueran adquiridos en 1958 por Tennesse de Ecuador (TenEc.) y
1Informe de Geologa y Yacimientos Ancn, Pacifpetrol.
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7
terminando Cautivo Empresa Petrolera Ecuatoriana (CEPECA) como
dueo de las propiedades de la zona norte en 1,963.
Durante ese periodo fueron perforados 2,814 pozos, alcanzando una
produccin de 10,000 BPPD.
En 1,976 el Bloque pas a ser operado por Corporacin Estatal Petrolera
Ecuatoriana (CEPE), perodo en el cual se perforaron 5 pozos y la
produccin promedio fue de 780 BPPD.
A partir de octubre de 1,994, la Escuela Superior Politcnica del Litoral
(ESPOL) tom a su cargo el Bloque, para lo que se uni, en consorcio con
la Compaa General de Combustibles (CGC) quien inici sus
operaciones en 1996, realizaron estudios de Impacto Ambiental,
registraron 400 km de lneas ssmicas 2D y perforaron 15 pozos,
alcanzando una produccin mxima de 1,000 BPPD en el ao 2,000.
En el 2,002, el Grupo Synergy adquiere las propiedades de CGC
encargndose de la operacin de 1,200 km, de los cuales el 38% (456
km2) pertenecen al rea terrestre en donde hay un aproximado de 1,500
pozos.
Como se muestra en la FIG. 1.1, Pacifpetrol en calidad de operadora logr
un incremento en la produccin del campo, elevndola de 1,080 a 1,240
BPPD (dato actualizado a diciembre de 2,012), mediante la optimizacin
de los sistemas extractivos y la incorporacin de pozos que se
encontraban fuera de extraccin efectiva. El crudo que se produce del
campo Gustavo Galindo V, en las secciones ms relevantes tiene un
promedio de 37.9API (TABLA 1.7)[D1], con un corte de agua de 21%
aproximadamente, adicionalmente se inici la produccin de gasolina
natural y gas.
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8
FIG. N 1. 1 PRODUCCIN HISTRICA DEL PETRLEO DEL CAMPO G.G.V., CON PROYECCIN DEPRODUCCIN HASTA EL FINAL DEL CONTRATO;
ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS, SOFTWARE OFM;
1.2. UBICACIN GEOGRFICA.2
El Bloque Gustavo Galindo Velasco, tambin conocido como Bloque
Ancn, est localizado en la provincia de Santa Elena, se encuentra
ubicado a 120 km al oeste de la ciudad de Guayaquil. El bloque tiene un
rea de 1,200 km2, de stos el 62% (744 km2) son costa afuera y el 38%
(456 km2) son costa adentro, en l se han perforado aproximadamente
2,900 pozos, siendo el principal yacimiento el campo Ancn, que tiene
reservorios desde la Era Terciaria.
2 Informe Geologa y Yacimientos del Campo Ancn Pag. 4, Pacifpetrol.
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9
FIG. N 1. 2 UBICACIN GEOGRFICA DEL CAMPO ANCN;FUENTE: INFORME DE GEOLOGA Y YACIMIENTOS DEL CAMPO G.G.V.;
1.3. DIVISIN DEL CAMPO.
El Bloque G.G.V. est dividido en tres zonas, Norte, Central y Sur, cada
una dirigida por un grupo tcnico encargado de analizar la informacin de
los pozos, para programar los trabajos de mantenimiento yreacondicionamiento de los mismos.
TABLA 1. 1 DIVISIN DEL CAMPO ANCN, POR ZONAS Y SECCIONES;
FUENTE: PACIFPETROL;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
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10
El Grupo Synergy para el desarrollo del Bloque Gustavo Galindo V,
cuenta con un rea integrada de Yacimientos, conformada por un grupo
de tcnicos capacitados en Geo-ciencia y Yacimientos, quienes analizan
minuciosamente la informacin histrica y proponen planes para cumplir
con su objetivo principal, que es incrementar la produccin.
1.4. GEOLOGA DEL CAMPO GUSTAVO GALINDO V.3
El Campo Ancn se encuentran ubicado en la cuenca homnima, en launidad geolgica conocida como Levantamiento de Santa Elena, sta
comprende una secuencia sedimentaria que va desde el Cretcico hasta
el Terciario Inferior (Paleoceno Eoceno), desarrollada sobre la corteza
ocenica.
El Levantamiento de Santa Elena est delimitado, as:
En el Norte, la Falla Regional de La Cruz, que la separa de la
cuenca de Progreso, con sedimentacin de edad del Oligoceno-
Plioceno.
En el Sur, el Alto de Santa Elena ha servido como lmite para la
secuencia del Mioceno inferior al Pleistoceno que representa la
apertura del Golfo de Guayaquil.
En el Oeste, el lmite actual est constituido por el Prisma de
Subduccin Negeno.
3 Informe Geologa y Yacimientos del Campo Ancn Pag.11, Pacifpetrol.
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11
FIG. N 1. 3 CORTE GEOLGICO REGIONAL;FUENTE: INFORME GEOLGICO, PACIFPETROL;
1.4.1. YACIMIENTO.
Un yacimiento es todo cuerpo rocoso encontrado en la parte
subterrnea de la tierra, este debe tener la porosidad y permeabilidad
suficiente para almacenar y transmitir fluidos.
FIG. N 1. 4 REPRESENTACIN DEL YACIMIENTO;FUENTE: EL POZO ILUSTRADO, EFRAN BARBERII;
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33/201
12
A continuacin se presentan las propiedades petrofsicas de las rocas y
las propiedades de los fluidos.
1.4.1.1. POROSIDAD ().
Es una propiedad fsica de la roca y representa el porcentaje del
espacio, que puede ser ocupado por lquido o gas, es decir, la
porosidad es la capacidad que tiene la roca para almacenar un fluido,
sta propiedad viene comnmente expresada en porcentajes.
FIG. N 1. 5 REPRESENTACIN DE LA POROSIDAD EN UN CUERPO ROCOSO;FUENTE: RECOPILACIN TCNICAINGENIERA DE YACIMIENTOS, HALLIBURTON;
La porosidad se la puede definir mediante la siguiente formula:
EC. 1. 1
EC. 1. 2
Dnde:
=Porosidad (%).
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13
Vb=Volumen Bruto.
Vm=Volumen de la Matriz.
VP=Volumen Poral.
La porosidad es considerada:
La porosidad en la industria es un factor importante para poder
determinar las reservas de petrleo, sta se encuentra clasificada
como se expresa en la TABLA 1.2.
TABLA 1. 2 CONSIDERACIONES PARA CLASIFICAR LA POROSIDAD;
FUENTE: RECOPILACIN TCNICAINGENIERA DE YACIMIENTOS, HALLIBURTON;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
1.4.1.1.1. POROSIDADES ENCONTRADAS EN LAS
FORMACIONES PRODUCTORAS DEL CAMPO
GUSTAVO GALINDO V.
En la TABLA 1.3 se puede observar la porosidad existente en el
Campo Gustavo Galindo Velasco y como se la considera enbase a la clasificacin antes mencionada:
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14
TABLA 1. 3 POROSIDAD DEL CAMPO G.G.V.;
FUENTE: PACIFPETROL;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
1.4.1.2. PERMEABILIDAD (K).
Tambin llamada permeabilidad absoluta, es la capacidad que tiene
la roca para permitir el paso del fluido a travs del medio poroso
interconectado, si los poros no estuvieran interconectados no
existiera permeabilidad, se la puede expresar como sigue:
FIG. N 1. 6 ESQUEMA DEL EXPERIMENTO DE DARCY;FUENTE: LEY DE DARCY, JAVIER SNCHEZ ROMANDPTO. DE GEOLOGA;
EC. 1. 3
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15
Dnde:
K= Permeabilidad de la roca (Darcys).
q= Tasa de produccin (cm3/s).
= Viscosidad (cp).
L= Distancia que recorre el fluido en el medio poroso (cm).
A= Seccin transversal (cm2).
P=Diferencia de presin, (P2- P1) (atm).
Debido a que el Darcy es una unidad muy alta para la mayor partede las rocas productoras, la permeabilidad generalmente es
expresada en milidarcys (Unidades para medir la permeabilidad)
1.4.1.2.1. PERMEABILIDADES ENCONTRADAS EN
LAS FORMACIONES PRODUCTORAS DEL
CAMPO ANCN.
En la TABLA 1.4 se puede observar la permeabilidad existente en
el Campo Gustavo Galindo Velasco:
TABLA 1. 4 PERMEABILIDAD DEL CAMPO G.G.V.;
FUENTE: PACIFPETROL;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
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16
1.4.1.3. SATURACIN (Sfluido).
Es la cantidad del fluido que se encuentra ocupando el espacio
poroso, viene expresada en porcentaje y se la puede expresar comosigue:
EC. 1. 4Dnde:
Sfluido=Saturacin del fluido (%).
Vf=Volumen del fluido.
Vp=Volumen poroso.
Esta propiedad es fundamental para determinar la cantidad de
hidrocarburo que existe en el espacio poroso, para esto se debe
tener presente los tipos y cantidades de fluidos que se encuentran
presentes en el hidrocarburo.
Si se considera que el volumen poroso de una roca se encuentra
saturada por gas, petrleo y agua, debemos de tener presente lo
siguiente:
EC. 1. 5Dnde:
Sg= Saturacin del gas.
So= Saturacin del petrleo.
Sw= Saturacin del agua.
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17
De igual manera hay ocasiones en el que el gas se encuentra
disuelto en el petrleo, para ste caso la ecuacin queda expresada
como sigue:
EC. 1. 6Para reservorios que no contengan hidrocarburo la ecuacin
quedara as:
EC. 1. 71.4.1.3.1. SATURACIONES DE LOS FLUIDOS
ENCONTRADAS EN LAS FORMACIONES
PRODUCTORAS DEL CAMPO ANCN.
En la TABLA 1.5 se pueden observar las saturaciones existentes
en el Campo Gustavo Galindo Velasco:
TABLA 1. 5 SATURACIN DE AGUA Y PETRLEO DEL CAMPO G.G.V.;
FUENTE: PACIFPETROL;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
1.4.1.4. VISCOSIDAD DEL ACEITE (o).
Es la capacidad que tiene el fluido para oponerse a fluir a travs de
los canales porosos, esta propiedad est directamente relacionada
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18
con la densidad, por lo tanto tenemos que a mayor densidad
tendremos una mayor viscosidad y un menor API.
La viscosidad tambin se encuentra relacionada con las
caractersticas del yacimiento por lo tanto, si la temperatura se eleva
la viscosidad disminuye, la viscosidad aumenta cuando disminuye el
API, puede ser expresada como sigue:
EC. 1. 8Dnde:
o= Viscosidad del aceite (cp=gr/cm*seg)
v= Viscosidad cinemtica.
= Densidad del aceite.
1.4.1.4.1. VISCOSIDADES ENCONTRADAS EN
LAS FORMACIONES PRODUCTORAS DEL
CAMPO ANCN.
En la TABLA 1.6 se puede observar la viscosidad existente en el
Campo Gustavo Galindo Velasco:
TABLA 1. 6 VISCOCIDAD DEL CAMPO G.G.V.;
FUENTE: PACIFPETROL;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
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19
1.4.1.5. COMPRESIBILIDAD (C).
Es el cambio que se produce en el volumen por cambio unitario de
presin, se encuentra expresada como sigue: EC. 1. 9Dnde:
C= Compresibilidad (PSI-1).
V=Volumen de poros.
(V/P)= Cambio en unidad de volumen por cambio unitario de
presin.
FIG. N 1. 7 REPRESENTACIN DE LA COMPRESIBILIDAD;FUENTE: PROPIEDADES DE LA ROCA, PACIFPETROL;
1.4.1.5.1. COMPRESIBILIDAD DE LA FORMACIN
(Cf).
Es el cambio de volumen de los poros, en relacin a la presin del
fluido que se encuentra contenido en el volumen poroso, se la
puede representar como sigue:
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20
EC. 1. 10Dnde:
Cf= Compresibilidad de la formacin (psi-1).
Vp= Volumen de poros.
1.4.1.5.2. COMPRESIBILIDAD DEL GAS (Cg).
Es el cambio de volumen que sufre el gas, debido al cambio de
presin a una temperatura constante, se la puede expresar como
sigue:
EC. 1. 11Compresibilidad para un gas real.
EC. 1. 12Compresibilidad para un gas ideal.
EC. 1. 13Dnde:
Cg= Compresibilidad del gas (psi-1).
1.4.1.5.3. COMPRESIBILIDAD DEL ACEITE (Co).
Se da cuando se aplica un exceso de presin a un sistema, en que
el petrleo del yacimiento contiene todo el gas en solucin (en
este punto la presin es mayor que la del punto de burbuja),
provocando que el lquido sufra una disminucin no lineal en su
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21
volumen, que depende esencialmente de la composicin del
petrleo y su temperatura, a esta pequea variacin de volumen
se la conoce como compresibilidad del petrleo, se encuentra
expresada como sigue:
EC. 1. 14Dnde:
Co= Compresibilidad del petrleo (psi-1).
o= Factor volumtrico del petrleo (BY/BN).
o/P= Pendiente negativa.
Correlacin de Vasquez-Beggs:
+,+, EC. 1. 15Dnde:
Co= Compresibilidad del petrleo (psi-1).
Rs= Razn de solubilidad del gas en el petrleo.
T= Temperatura (R).
g= Gravedad especifica media de los gases de la superficie total.
P= Presin (Psi).
1.4.1.6. DENSIDAD.
Es la relacin que existe entre la masa de un fluido y su volumen a
temperaturas especficas, la podemos expresar como sigue:
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22
EC. 1. 16Dnde:
= Densidad del fluido (gr/cm3).
m= Masa del fluido (gr).
v= Volumen del fluido (cm3).
T=Temperatura.
1.4.1.6.1. DENSIDAD DEL ACEITE (o).
Es la relacin que existe entre la masa del aceite ms el gas
disuelto en l, sobre su volumen total, expresada como sigue:
++ EC. 1. 17Dnde:
o= Densidad del aceite (gr/cm3).
mo, mg= Masa del aceite, masa del gas disuelto (gr).
vo, vg= Volumen del aceite, volumen del gas disuelto (cm3).
1.4.1.6.2. DENSIDAD RELATIVA DEL ACEITE (o).
Tambin llamada densidad especfica, es la relacin que existeentre la densidad del fluido (aceite) y la densidad del agua a unas
mismas condiciones de presin y temperatura, es expresada como
sigue:
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23
EC. 1. 18Dnde:
o= Densidad del aceite (gr/cm3).
w= Densidad del agua (gr/cm3).
Generalmente la industria petrolera hace uso del trmino API
(American Petroleum Institute), esta es una escala que permite
expresar la gravedad especfica del hidrocarburo y as poder
determinar qu tan pesado es el mismo, a esta gravedad se la
podra expresar como sigue:
,@ , EC. 1. 19Dnde:
API= Gravedad API.
Sg= Gravedad especfica del fluido.
En la TABLA 1.7 se puede observar el API existentes en el
Campo Gustavo Galindo Velasco:
TABLA 1. 7 API DEL CAMPO G.G.V.;
FUENTE: PACIFPETROL;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
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24
1.4.1.7. MOJABILIDAD.
Es la tendencia que tiene un fluido por expandirse o adherirse a
superficies slidas, en presencia de fluidos inmiscibles. Cuando dosfluidos inmiscibles estn en contacto, el ngulo que se forma entre
ellos se denomina ngulo de contacto, por lo tanto tenemos que:
S el < 90 el sistema est mojado por agua.
S el > 90 el sistema est mojado por petrleo.
A continuacin se ilustrarn stas dos medidas de la mojabilidad:
FIG. N 1. 8 REPRESENTACIN DE LA MOJABILIDAD;FUENTE: FUNDAMENTOS DE INGENIERA DE YACIMIENTOS, FREDDY ESCOBAR, PHD;
1.4.1.8. TEMPERATURA DEL RESERVORIO (F).
La temperatura del reservorio permanecer constante durante toda la
vida del pozo, sta se encuentra controlada por el Gradiente
Geotrmico.
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El Gradiente Geotrmico, es la variacin de temperatura que
tenemos bajo la superficie terrestre, esta variacin va a ser de 3
cada 100 ft de profundidad.
1.4.1.9. PRESIN DEL RESERVORIO.
Es la fuerza por unidad de rea que ejercen las molculas alrededor
de los materiales, la presin aumenta con respecto a la profundidad,
entonces mientras ms profundidad tengamos, mayor ser la presin
que se ejerce sobre la roca reservorio.
A diferencia de la temperatura, la presin no permanecer constante
durante toda la vida del pozo, sta decaer y posteriormente se
necesitar un levantamiento artificial, para poder extraer el
hidrocarburo.
1.4.2. LITOLOGA.4
1.4.2.1. FORMACIONES PRODUCTORAS.
En el Campo Ancn las formaciones productoras estn clasificadas
como sigue:
Fm. Azcar yFm. Santa Elena(ST).
Fm. Atlanta (AT).
Morillo(Fm. Socorro, So).
Grupo Ancn(Socorro, CPB,Sto. Toms, PB).
4Informe Geologa y Yacimientos del Campo Ancn Pag.24-28, Pacifpetrol.
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26
Actualmente el campo registra aproximadamente 127 millones de
barriles de produccin acumulada (dato actualizado hasta junio del
2015), estos estn distribuidos como muestra la Fig. N1.9.
FIG. N 1. 9 DISTRIBUCIN PORCENTUAL DE LA PRODUCCIN ACUMULADA PORFORMACIN;
FUENTE: PACIFPETROL.ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
A continuacin en la FIG. 1.10 se representa la secuencia
estratigrfica generalizada de la Pennsula de Santa Elena:
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FIG. N 1. 10 COLUMNA ESTRATIGRAFICA DEL CAMPO ANCN;FUENTE: PACIFPETROL;
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A continuacin se describe brevemente las principales caractersticas
litolgicas de las formaciones presentes en la Pennsula de Santa
Elena:
Atlanta Sandstones (Fm. Azcar).- Esta gruesa
secuencia de origen turbidtico, constituye uno de los principales
reservorios del campo Ancn, donde ha acumulado 84 MM bls con
una produccin promedio por pozo de 137 M Bls.
Se compone de areniscas medianas a gruesas, conglomerdicas,
mal seleccionadas, con cemento silceo y abundante matriz
arcillosa; participan tambin conglomerados compactos, masivos y
pobremente estratificados.
Fm. Passage Beds.- Esta secuencia turbidtica sobre-
yace en discordancia sobre Atlanta Sandstone y presenta un
espesor variable ente 0 y 2,000 ft y es la base del Grupo Ancn
de edad Eoceno Medio. Se compone por una montona sucesin
de lutitas y arcillitas con intercalaciones delgadas de areniscas de
grano fino a medio, de hasta 2 a 10 ft de espesor.
La relacin arena/arcilla de dicha secuencia es aproximadamente
0.5, la porosidad de los intervalos arenosos es del orden de 13 %
promedio. La resistividad de estas arenas est comprendida entre
10 a 20 ohm.
Santo Tomas Sandstones (Gr. Ancn).- Estos
reservorios se encuentran desarrollados desde la zona del Tigre,
al norte del Campo Ancn, hasta el rea de San JoaqunLa
Fe al sur. Representan la culminacin del ciclo turbiditico de laFm. Passage Beds, constituyen depsitos de relleno de un canal
submarino, en una posicin de abanico superior.
Son depsitos lenticulares con direccin de desarrollo preferencial
N-S y presentan un espesor medio de 200 ft y se encuentran en
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un rango de profundidades de 1,700 a 2,000 ft. Son arenas
arcillosas con una porosidad promedio de 11 % y en perfiles
elctricos presentan una resistividad de 10 a 30 Ohm.
Fm. Socorro.- En esta formacin se encuentran losreservorios someros de segunda importancia en el campo
Ancn. El rango de profundidades que vara entre 200 y 1,500 ft,
habindose perforado aproximadamente 1,300 pozos someros,
que han recuperado 27 MM bls de petrleo, con una acumulada
promedio de 20 Mbls por pozo, son turbiditas finas estratificadas,
la porosidad medida en coronas vara entre 15 al 25 %. La
sucesin presenta un espesor de aproximadamente 1,500 ft ygrada verticalmente a arcilitas y lutitas de la Fm. Seca.
Para el desarrollo de estos reservorios someros se utiliz un
espaciamiento de 2 a 3 Acres. La mayora de los pozos fueron
completados con caera pre-perforada en todo el espesor de
Socorro, no se registraron perfiles, por esta razn es difcil de
estimar una relacin arena arcilla para esta Formacin.
Reservorios Cretcicos.- De los campos que producen de
reservorios Cretcicos, el ms importante debido a la magnitud de
la produccin, es el de Santa Paula.
Los reservorios principales son niveles de Chert, de carcter
concrecional, que se encuentran asociados a pelitas tobaceas y
porcelanitas (radiolaritas). Presentan una muy baja porosidad,
tipificndoselos como reservorios fisurados Tipo I, en los cuales
las fracturas proveen la porosidad y permeabilidad esencial al
sistema. Este tipo de reservorios se caracteriza por una rpida
declinacin de la produccin y de la presin del reservorio, con
invasin temprana de agua. Para obtener producciones
comerciales es necesaria su estimulacin.
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Los niveles productivos con presencia de Chert concrecional en
el campo Santa Paula se han denominado histricamente Chert I o
Superior de aproximadamente 250 ft de espesor promedio y Chert
II o Inferior de 350 ft de espesor. Son bastante discontinuos y losintervalos con mayor cantidad de fisuras y por ende los ms
productivos suelen presentar con lodo adecuado, desarrollo de
potencial espontaneo. Las producciones iniciales han sido muy
variables entre 70 y 200 BPPD.
1.5. MECANISMO DE PRODUCCIN DEL CAMPOGustavo Galindo V.
La produccin primaria de los pozos se define, como el uso de la energa
propia del yacimiento para la extraccin del hidrocarburo, en un yacimiento
pueden operar simultneamente varios mecanismos de produccin, pero
siempre predomina uno o dos, como ejemplo se puede citar un yacimiento
volumtrico que se encuentra produciendo por expansin de fluidos, con el
transcurso del tiempo el yacimiento se depleta lo suficiente y la produccin
hacia los pozos empieza a ser por drenaje gravitacional asistido por un
mecanismo de bombeo.
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TABLA 1. 8 CARACTERISTICAS DE LOS MECANISMOS DE PRODUCCIN;
FUENTE: INGENIERA DE YACIMIENTOS, FREDDY ESCOBAR M, PHD.;[D2]ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
En la TABLA. 1.8 se presentarn los mecanismos primarios de produccin
con sus respectivas caractersticas. El mecanismo por el que produce elCampo Gustavo Galindo Velasco es el empuje por gas en solucin y
este mecanismo lo detallaremos a continuacin:
1.5.1. EMPUJE POR GAS EN SOLUCIN.
Tambin conocido como liberacin de gas en solucin, es un mtodo
primario de extraccin del hidrocarburo y est caracterizado por:
a) La presin del yacimiento comienza a declinar rpidamente y
de una manera continua.
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b) La produccin de agua ser mnima durante la vida productiva
del yacimiento.
c) La relacin gas-petrleo aumentar rpidamente, siempre y
cuando haya sobrepasado la presin de burbuja.d) La produccin de petrleo es baja en la etapa final de la
explotacin del yacimiento.
FIG. N 1. 11 REPRESENTACIN DEL EMPUJE POR GAS EN SOLUCIN;FUENTE: EL POZO ILUSTRADO;
Dos etapas pueden ser observadas en yacimientos que presenten
este tipo de mecanismo de produccin:
a. Cuando el yacimiento se encuentra sub saturado.- Lapresin del yacimiento declinar rpidamente, el GOR
instantneo permanecer constante hasta alcanzar la presin
de burbuja, no tendremos formacin de capa de gas en esta
etapa.
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b. Cuando el yacimiento se encuentra por debajo de la
presin de burbuja (saturado).- Se forma una capa de gas
por la salida del gas en solucin, debido a esto la presin no
declina rpidamente, el GOR instantneo disminuir, hastaalcanzar la saturacin crtica de gas, en este punto comenzar
a aumentar hasta cierto valor de presin.
Este mecanismo no es tan eficiente al momento de recobrar el
hidrocarburo, su eficiencia va del 5% al 25% del petrleo
original en sitio (POES) y requiere ser asistido por un
mecanismo de bombeo.
1.6. SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL EN
EL CAMPO Gustavo Galindo V.5
Debido a que el Campo Gustavo Galindo Velasco es un campo
depletado y su mecanismo de empuje primario es el de gas en solucin,
se necesita adicionarle una fuerza externa para ayudar a fluir el
hidrocarburo hacia la superficie, los sistemas de levantamiento artificialusados en el Campo Gustavo Galindo V son los presentados a
continuacin:
5Sistemas de Levantamiento Artificial, Ing. William Swanson.
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TABLA 1. 9 SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL Y SU PRODUCCIN DIARIA;
FUENTE: INGENIERA EN PRODUCCIN (DATO DEL MES DE AGOSTO DEL 2015), PACIFPETROL;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
A continuacin se presenta una breve descripcin de los sistemas de
levantamiento artificial aplicados en el Campo Gustavo Galindo Velasco:
1.6.1. BOMBEO MECNICO (BM).
El bombeo mecnico (BM) es el levantamiento artificial ms antiguo y
usado en el mundo en comparacin a otros sistemas, es considerado elms usado debido a:
Fcil diseo.
Bajos costos operativos.
Facilidad de produccin de aceites viscosos y a altas
temperatura.
Reduce el riesgo de derrames por trabajar a presiones bajas.
Adaptable a agujeros de pequeo dimetro.
Para la utilizacin de este sistema, el yacimiento debe contar con la
presin necesaria para que el hidrocarburo alcance cierto nivel y luego
sea transportado por la bomba a la superficie.
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El sistema consiste en un balancn (FIG. N 1.12) que impulsado por un
motor (a gas o elctrico) imparte un movimiento ascendente y
descendente a una sarta de varillas, este movimiento ocasiona la
succin y transferencia del hidrocarburo hacia la superficie.
En el Campo Gustavo Galindo V se mantiene operando 318 pozos
con el sistema de bombeo mecnico representando el 57% de la
produccin diaria (Dato del mes Agosto, 2,015), es el segundo sistema
de levantamiento ms usado del campo despus de HL.
FIG. N 1. 12 REPRESENTACIN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR BOMBEOMECNICO (BM);
FUENTE: INFORME DE LOS SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL, ING. WILLIAM SWANSON;
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1.6.2. HERRAMIENTA LOCAL (HL).
La Herramienta Local (HL) especficamente no es un sistema de
levantamiento artificial, pero al aplicarlo en el campo result muy tildebido a su bajo costo de operacin, en la actualidad es el ms usado,
en el CampoGustavo Galindo Velasco, hay 667 pozos operando con
este sistema y representa el 18% de la produccin diaria (Dato del mes
Agosto, 2,015).
El HL puede ser aplicado en el campo, gracias a que los pozos son
someros y su crudo es de alta calidad, el funcionamiento de este
sistema es sencillo y similar al de Swab, consiste en bajar a travs deun cable de acero una cuchara (recipiente) hasta el tope del fluido, una
vez que se ha llegado al tope se sumerge la cuchara y en ella por la
presin que ejerce el fluido en sentido contrario a la cuchara se abre
una vlvula ubicada en la parte inferior, permitiendo el paso del fluido
hacia dentro, luego una vez llena la cuchara se procede a sacarla y en
ese instante la vlvula es cerrada por la presin permitiendo as que el
hidrocarburo no escape.
El hidrocarburo es almacenado en superficie, este proceso se repite
hasta que el pozo quede sin hidrocarburo.
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FIG. N 1. 13 REPRESENTACIN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL PORHERRAMIENTA LOCAL (HL);
FUENTE: INFORME DE LOS SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL, ING. WILLIAM SWANSON;
1.6.3. PISTONEO O SWAB.
En el CampoGustavo Galindo V.se encuentran 262 pozos operandopor el sistema de levantamiento artificial por Pistoneo o Swab, este
sistema representa el 23% de la produccin diaria (Dato del mes de
Agosto, 2,015), el proceso es casi similar al de HL, usan la misma
unidad pero en lugar de una cuchara se coloca una copa, en este
proceso es necesario el pistoneo.
El Swab es aplicado a pozos someros y profundos, su operacin es
realizada en yacimientos que presentan presiones insuficientes comopara vencer la columna hidrosttica e impidiendo la extraccin del
hidrocarburo.
El proceso consiste en bajar mediante el cable de acero, una porta
copas y sumergirlo aproximadamente 50 ft por debajo del contacto
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agua-petrleo, luego es aplicada la accin oscilante del pistn, esto
quiere decir bajar y subir el cable, mientras se presiona la varilla,
logrando as que el fluido se desplace hacia la superficie a travs del
tubing.
FIG. N 1. 14 REPRESENTACIN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR PISTONEO OSWAB (SW);
FUENTE: INFORME DE LOS SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL, ING. WILLIAM SWANSON;
1.6.4. PLUNGER LIFT (PL).
En el campo se encuentran operando cinco pozos por el sistema de
levantamiento artificial Plunger Lift (PL), este sistema representa el 1%
de la produccin diaria (Dato del mes de Agosto, 2,015), este sistema
se convierte en el ms econmico de todos, ya que depende de lapresin del gas del propio yacimiento o de algn pozo vecino, el
mantenimiento es menos frecuente, funciona automticamente y el
costo de la instalacin es muy reducido en comparacin con la de otros
sistemas.
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En el Campo Gustavo Galindo V,este sistema se lo implement por
primera vez en 1,996, pero no se realiz ningn seguimiento, ni
mantenimiento y qued descartado hasta el ao 2,011 en donde fue
implementado en tres pozos de BM, el funcionamiento de este sistemaconsiste en un pistn de metal, que viaja a travs del tubing con fluido
en su parte superior, este viaje del pistn es provocado por la presin
que ejerce el gas acumulado en el anular, luego se provoca un
diferencial de presin entre el tubing y el anular, que permite abrir la
vlvula del tubing y la presin ser aliviada, llevando consigo el pistn
hasta la superficie, al llegar a la superficie, este es retenido por un
cabezal hasta que el tiempo de purga finalice y el pistn caiga al fondo
del pozo.
Hay dos tipos de Plunger Lift y son:
Plunger Lift Asistido.- Es cuando la presin de gas en el anular
se logra mediante una lnea de inyeccin que viene de la
superficie. Plunger Lift Convencional.- Es cuando la presin del yacimiento
es suficiente, para lograr crear una presin propia en el anular.
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FIG. N 1. 15 REPRESENTACIN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL PLUNGER LIFT(PL);
FUENTE: INFORME DE LOS SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL, ING. WILLIAM SWANSON;
1.6.5. FLUYENTE (FY).
En el campo se encuentran 8 pozos fluyendo naturalmente
representando el 1% de la produccin diaria (Dato del mes de Agosto,
2,015), como su nombre lo indica los pozos fluyentes producen
nicamente con la energa que les aporta el yacimiento y en fondo
disponen nicamente de tubera de produccin, a travs del cual, el
fluido, agua petrleo y gas asciende a superficie.
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1.6.6. GAS LIFT (GL).
En el campo se encuentran operando cinco pozos por el sistema de
levantamiento artificial Gas Lift (GL), este sistema representa el 0,34%de la produccin diaria (Dato del mes de Agosto, 2,015), el
funcionamiento de este sistema se da mediante la inyeccin de gas a
una presin mnima de 250 lb/pulg2, esta adicin de presin se da para
aligerar la columna de fluido permitiendo que el fluido se desplace hacia
la superficie, existen dos tipos de bombeo y son:
Bombeo neumtico Continuo.- Se da cuando la presin es
inyectada de forma continua al pozo, para provocar el diferencial
de presin y as conseguir que los fluidos sean desplazados.
Bombeo neumtico intermitente.- Se da cuando la presin es
inyectada de manera peridica, controlada por un regulador o
interruptor.
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FIG. N 1. 16 REPRESENTACIN DEL SISTEMA DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL POR GAS LIFT;
FUENTE: INFORME DE LOS SISTEMAS DE LEVANTAMIENTO ARTIFICIAL, ING. WILLIAM SWANSON;
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CAPTULOII
DAOALAFORMACINYTEORADE
ACIDIFICACINDEPOZOSEN
ARENISCAS.
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2.1.DAO DE FORMACIN.
2.1.1. DEFINICIN.
Se conoce como dao de formacin o Skin Effect (FIG. N 2.1) a larestriccin que se presenta en la formacin para permitir el flujo de
fluidos, es decir, es la disminucin en la permeabilidad de la zona
productora en la vecindad del pozo, este dao generalmente es
originado por la perforacin, completacin y produccin de los pozos.
Una vez realizadas las actividades operacionales descritas antes, el
dao pudo ser ocasionado por la deposicin de las parafinas, invasin
de lodo de la perforacin a la zona productora, hinchamiento de arcillas,
bloqueos por agua y emulsiones, etc., ms adelante se detallaran los
orgenes y causas por el que se produce el llamado Skin Effect.
En la FIG. N 2.1 se representa el dao a la formacin, kx es la
permeabilidad en la zona daada, k es la permeabilidad en la zona
virgen, rxes el radio de penetracin de la zona daada.
La frmula para el clculo del dao de formacin es la siguiente:
EC. 2. 1
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45
FIG. N 2. 1 REPRESENTACIN DE UNA ZONA DAADA (SKIN EFFECT);FUENTE: MANUAL DE ESTIMULACIN MATRICIAL DE POZOS PETROLEROS, ISLAS, CARLOS;
El dao de la formacin viene expresado en unidades de dao, por lo
tanto, tenemos que:
Si kx > k, S < 0, pozo estimulado.
Si kx = k, S = 0, pozo no est daado ni estimulado.
Si kx < k, S > 0, pozo daado.
En la industria la formacin se considera: Daada, estimuladas y sin
dao, cuando presentan los valores mostrados en la TABLA 2.1:
TABLA 2. 1 VALORES PARA IDENTIFICAR EL DAO A LA FORMACIN (SKIN EFFECT).
FUENTE: MANUAL DE ESTIMULACIN MATRICIAL DE POZOS PETROLEROS, ISLAS, CARLOS;ELABORADO POR: CSAR JARA COBOS;
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FIG. N 2. 2 PERFIL DE LA PRESIN EN SENTIDO RADIAL DE UN POZO CON EL EFECTO DE DAO(SKIN EFFECT);
FUENTE: MANUAL DE INGENIERA DE YACIMIENTOS, HALLIBURTON;
2.1.2. ORIGEN DEL DAO DE FORMACIN.
El dao a la formacin puede ser ocasionado durante cualquiera de las
actividades realizadas para la construccin de un pozo de petrleo, as
tambin pueden presentarse daos al momento de la produccin,
debido a la alteracin de las caractersticas originales de los mineralesque conforman la roca o del fluido presente en el yacimiento.
La eliminacin definitiva del dao de formacin es muy difcil
conseguirla, debido a costosos tratamientos, pero existen mtodos que
nos permiten minimizar o prevenir el dao.
2.1.2.1. OPERACIONES DE PERFORACIN.
El proceso de perforacin es una de las primeras actividades
realizadas al construir un pozo y se la considera la ms comn para
que se genere dao a la formacin; el dao es generado desde el
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momento en que la barrena comienza atravesar la zona de inters,
hasta llegar a la profundidad vertical verdadera (TVD), en este
intervalo la zona se encuentra expuesta a lodo de perforacin, que
por lo general se encuentra constituido de materiales arcillosos,aditivos qumicos y agentes densificantes, todos estos son
severamente dainos para la zona de inters.
La invasin de slidos y fluidos de perforacin son considerados muy
peligrosos para la zona productora, debido a que pueden ocasionar
severos daos como taponamientos en la arena productora,
hidratacin de arcillas, etc. FIG. N 2.3.
FIG. N 2. 3 DAO DE FORMACIN DURANTE LA PERFORACIN;FUENTE: BJ-BAKER HUGHES;
2.1.2.2. OPERACIONES DE CEMENTACIN.
Las operaciones de cementacin tambin son parte de origen del
dao a la formacin, debido a la composicin de la lechada usada y
la presin de inyeccin, la lechada para el proceso de cementacin
contiene qumicos, que al ser inyectados pueden invadir la zona
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porosa y permeable, provocando la precipitacin de ciertos minerales
que estn formando la roca, producindose como resultado el
taponamiento de los poros y la reduccin de la permeabilidad, la
precipitacin tambin se podra presentar en formaciones arcillosas,donde las lechadas con pH elevado son consideradas dainas, en
especial cuando se encuentran en contacto con salmueras presentes
en la formacin, con alto contenido de calcio.
2.1.2.3. C