Cuencas petroleras de México y retos en la perforación y explotación de yacimientos

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Cuenca Veracruz 1,022

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Cuencas Petroleras de M éxico

1,022MMBPCE

Remanente Extraída

152 MMBPCE 280 MMBPCE

r

1 tI ¡ Cuencas Petroleras de M e"*xico r1 E 1 CO.

1 1

• Yacimientos en rocas carbonatadas :

del Jurásico y Cretácico y de arenas en el Terciario.

• Los hidrocarburos se generaron en cahzas arcillosas y lutitas del Jurásico Superior y migraron al Cretácico y Terciario.

Cuencas11Petroleras de Mexico

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Provincia Terciaria de Chicontepec AL~

/ Paleocanal de

C Es / Chicontepec

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Rocas al m acen ado ras y t i po deIporos ída el

1j iJJZ

Mesozoico: KM y KS sawnos

Originadas en ambientes de depósito de =,ff~AUES

plataforma a marabierto.

Constituidas por carbonatos micro a :

mesocristalinos.

Porosidad: HOOES

—+ primaria intergranular e intrafosilar

secundaria intercristalina VEWW

— por disolucion *ICYAC ç

Mesozo!co vugu lar MAMUTZ

ÇJ por fracturamiento

—* varía de 4- 15% '

TAMAVUPAS

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• Arcillosas ONTTALES

• Deleznables JQ3'C.LI

: -•:- • Con granos de cuarzo —

LALAJ.

• Afectadas porfalías normales HOFUNES \ .

• Porosidad:

primaria intergranular ARGON

VELICO

—+varíadel2 20%

• Espesor 5 - 20 metros EÍ

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Mesozoico

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Chiapas-Tabasco, terrestre TA

Datan del Jurásico Superior al Cretácico F II 150 LA

Están constituidas por:

- carbonatos de rnicroa mesocrista linos ouwcw

calcarenitas

cuerpos de brecha

cavidades por dsolución PLEOCEO

ENOEZ.

vúgu los AGU NU EVA

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Macuspana

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L!I ncas almacenadoras y tipo de porosídad

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10 20

_1 Clasificacion de yacimientos por tipo de fluído

",7

s. • Mecanismos más eficientes: empuje del acuífero y segregación

M E 1 Ç O

perforación y explotación

-

Clasificaci ó*n de yacimientos por tipo de fluido

:

Por tener toda la gama de

LIQUIDO A

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Á. MIL -

L II I liriNf.1iII4yacimientospori sr.zii1ffli0 rA Ex* 1 C

1 35

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Ii 1 Clasificaci Ó*n de yacimientos por tipo de fluído ' Tr

LI1JrLk:

• Una fase gaseosa en el yacimiento

• Contiene licuables C2 de p: 0.80 - 015 gr/cm 3

extracción comercial RGA: 10,000 - 20,000 m 3/m3

• Es un líquido casi transparente

• Reducir presión de abandono

• Requieren instalación de compresores

39

•1

I Frente CO 1 miscible

41

Ligero .1 f f) RRftRT .LU,UO IVIIVIO

T

Reservas totales de aceite: 30,3 10 MMB T

42

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1100

1000

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600

500

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y

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1 ti Retos en la perforaci ó*n de pozos petroleros

• Profundidad

- 7000 metros en tierra , ..•., -. ..•,

—* 400 metros de tirante de - -."-

agua

• Presiones> 1000 Kg/cm 2

• Temperaturas > 200 OC

a (

90 93 95 98 01 04

Años 44

4 , ~4 ,

-

• Cambio de tecnología

Fluidos de perforación -2111

Tuberías de revestimiento - -• -

-~ Materiales

Terminación de pozos - V

Por primera vez se perforaron -...

pozos de 4500 m

ip-

¡

*

)

México genera uno de los cambios mas importantes en la perforación y terminación de pozos

46

47

y

Retos en la perforaci ó*n de pozos petroleros

~ IWI

48

1000

2000

E 3000

4000

5000

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Temperatura (°C)

O 20 40 60 80 100 120 140 60 180 o l

kJ

rT( Retos en la perforación de pozos petroleros

rtLii

• Puerto Ceiba: 120 °C en superficie

• Luna :216 °C en el fondo

• (ntrII orqciipntp nnrmI nrn

uRetos enla perforaci ó* n

1:1 UllI

52

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95,000

- Esfuerzo a la cedencia (psi)

Esfuerzo de cedencia ajustado (psi)

110,000

105,000

100,000

95,000

90,000

85,000

011 • - 80.000 +----- --•--• -v-

i. 0 50 100 150 200 250 300 350 Temperatura (CC)

L }

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Temperatura (°C) LI-

400

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Reducción promedio en el esfuerzo a la r1I 1') 0/,

Esfuerzo a la cedencia (psi) 170,000

165,000

130,000

125,000

120,000

115,000

110,000

105,000

Esfuerzo a la cedencia (psi)

Esfuerzo de cedencia ajustado (psi)

160000

155,000

150,000

145,000

140,000

135,000

Esfuerzo a la cedencia (psi)

Esfuerzo de cedencia ajustado (psi)

1'

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0 50 100 150 200 250 300 350 400

0 50 100 150 200 250 300 350 400

Temperatura (°C)

Temperatura (°C)

53

Tuberia de producción de 7" colapsada en el pozo Caan 72.

gr

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('JII 11la perforacítui ide pozos petroleros1

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55

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URetos en 1 pozos petroleros

1 T-,

1íflefJ) d•JiP) Y 2 t ILQUJFP 1 PSC

Los resultados de las pruebas sobre 1

diferentes diámetros, grados de acero y C arreglos señalan que la calidad de la " tubería no es un factor que contribuya al L

problema de los colapsos. IJJJr

Tubería de 9 518" sometida a una rigurosa medición de sus propiedades mecánicas.

Una buena cementación incrementa la resistencia al colaoso.

' y

u Li 1 Retos en la perforaci Ó̀n de pozos petroleros

áR, GZ Eo"' Mm immellljiprc>k"- ~ M

• Durante la terminación de un pozo, los disparos a la formación es la operación mas importante.

Se establece la comunicación de los fluidos del yacimiento con el pozo.

Con un buen diseño de cargas y la selección de la pistola mas adecuada se logrará la producción óptima.

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EElo MIR Retóst] 11la perforacion de pozos petroi

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Uso alterno de los recortes de perforación

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cemento.

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Máxima producción

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• Presión de Saturación

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Importancia de la inyecci 0** n de gases en la explotación de yacimientos de hidrocarburos

í ii m

Campos Artesa y Complejo Antonio J. Bermúdez

• Mecanismos de explotación primaria.

Expansión del sistema roca fluido.

-* Gas en solución.

• Altos ritmos de explotación.

• Alcanzan rápidamente presión de burbuja.

• Factor de recuperación = 6 %

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Campo Artesa 35

30 • Inyección de agua en 1979

25

• Inyección de CO 2 en 2000 20

• Cambió la pendiente de la caída de °' 15

presión 10

• Incremento en la producción de aceite o

1

Lm f

800

• Inyección de agua en 1977 700

- - 600 • Disminuye la caida de presion

500

• Mantiene el nivel de producción 400

• Programa de reparaciones y 300

perforaciones en 1997 200

• Se inyectará gas para mantener la 100

presión t O

¡ Ps = 318.5 K/C!Y .

IrI :

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• Mantenimiento de presión natural 200

• Por más tiempo Py> Ps 150

o 0' 100

irrJp 50

• Durante 20 años de explotación Py> Pb A 1 -

Pb = 262.4 Kg/cm'

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Importancia de la inyeccí 0"* n de gases en la explotación de yacimientos de hidrocarburos

1,3 L1 1

• Inyección de agua

• Recuperación mejorada MI

471,

401

cJe J 1ff)p cje] •.

• Inyección de gases - '--

• Proceso con mayores posibihdades

*

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1Importancia de la inyecci 0** IIde gases en la 11] i1tII ón dt yacimíentos d 1

Campo Cantarell 1800

- 1600 • Primer proyecto de inyeccion de N 2 en

México 1400

1200

• Inició mayo 2000 !i000

- - 800 • Cambio de la declinacion de presion

600

• Incremento en la producción de aceite 400

Qo 1,398,000 BPD May-2000

_________________ _________________ ny cciórl de 200 ___________ ___________ _________________

85 87 89 91 93 95 97 99 01 03

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2001 2002 2003

3ep-99 Mar-OO Sep-OO Mar-Ol Sep-01 Mar-02 Sep-02 Mar-03 Sep-03 Ma

E or 1 hill.] 1t1 1 iI FII.9i i « fi iii r*i4aIff;

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• Complejo Bermúdez O O

SSitioGrande LtJ D Ijj o

Jujo Tecominoacán u o t:i-J- j:J o Jacinto D O

Cantarell

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'10 20 30 40 50 60 70

/ Gravedad API

d iirniri ix. 1,5

• Diferentes yacimientos

• Diferente potencial 90

• Diferente volumen original de 80

hidrocarburos

• Todos exitosos 70

60

:2 50

40 SE

o 1

o

Su factor de recuperación 30

es comparable con el de 20

otros campos del mundo 10

• _*

O

0 pl-

73

HMM Activo

Concluido

Activo

En programa

En programa

En programa

En programa

Activo

En programa

En programa

I r iI

Artesa UO2 2b

Jacinto CH 4 25

CH 4 25

Jujo-Teco N 2 120 IJujo-Teco

Sitio Grande CO2 30

Complejo Bermúdez CO2 30

Complejo Bermúdez N 2 180

Cantareli N2 , 1200

Ku-Maloob-Zap N 2 300

Caan CH A 90

1mportancía I ila ín]t lide 0,ases en la _de

t 1 1] i1ti. fs] IIyacimientosI11tSl1 i

inyndj 160 ,

4 - -

Jujo - Tecominoacán 50

Volumen máximo 39,320 BD 40

- - 30

U Jujo-Tecominoacan

rl Complejo A.J.B.

20

10

o + 2003 2005 2007 2009 2011 2013 2015 2017

Complejo Antonio J. Bermúdez

Volumen máximo 51 MBD

A los 6 años de iniciado

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75

fr-!O fil iIs]it1 iNEIS 1laiinyeccion d la

ierida para la inyección de gases de descarbonatación. -

2a. ETAPA CAN

ECOMPRESION ENJ

_CU!UA

180 MMPCSD

MEZCLA

(77%N2 Y 23%CO,)

(1)

o =

- 3 = o o

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1 r,#,I

0/ 78

En México se han enfrentado muchos retos en la perforación, pues en la

mayoría de los yacimientos se observan altas presiones y temperaturas,

condiciones que propician, colapsos de tuberías de producción y de

revestimiento, por lo que se requieren diseños especiales para las

condiciones que prevalecen en nuestros yacimientos.

Con base en los estudios del efecto de la temperatura en el esfuerzo a la

cedencia, se modificaron las ecuaciones originales de colapso, presión

interna y tensión.

A partir de las pruebas de penetración realizadas en diferentes blancos de

granito, acero y caliza, se recomendó reconsiderar los valores de

efectividad reportados nor el API para las cargas usadas en la terminación

79

La reserva más

cual constituye el

En México se tiene toda la variedad de yacimientos.

importante se tiene en yacimientos de aceite negro, el rrfl, .I_. 1..... ..__._. J_. i.. ZL57O ue d FSFVd ue ueiLe.

Por las características de los campos del Mesozoico el proceso que

recuperación de

se ha aplicado

80

láil Conclusiones

Está en proyecto la inyección de bióxido de carbono a los campos Sitio

Grande y Samaria, así como de nitrógeno a los campos Jujo-

Tecominoacán y Ku-Maloob-Zap. Por otra parte, está en estudio un

proyecto interesante para inyectar en el Complejo Antonio J. Bermúdez los

gases de descarbonatación provenientes del proceso de fabricación del

cemento.

Los factores de recuperación actuales en los campos más importantes de

México están dentro del promedio mundial, con base en el estudio

realizado en 250 campos de diferentes partes del mundo. Sin embargo, el

potencial de México se incrementará sensiblemente al implantar los

procesos de recuperación mejorada.