Post on 02-Oct-2018
Taller de Geomecánica en las Cuencas de MéxicoTaller de Geomecánica en las Cuencas de México
“Trayendo la Geomecánicadel Laboratorio al Campo”
Luis Carlos Vaillard
TerraTek – Historia
US Defense Contractor Soportando Cálculosde Efectos Nucleares (1970)
Mecánica de Rocas Aplicada a la recuperación de recursos naturales paraperforación, completación y evaluaciónde yacimientos.
Expandió servicios en diferentes áreas con Tecnología Avanzada Unica hacia todo el mundo.
Continúa colaborando en proyectos de Investigación de Tecnologías Avanzadascon el Gobierno de Estados Unidos.
• Pre 1970 University of Utah• 1970 Contratos Gubernamentales
– Efecto de Ensayos Nucleares– Geotermia
• 1978 Expande en Análisis Avanzado de Rocas
• 1987 Análisis de Rocas y Análisis de Núcleos
• 2005 Nuevos Laboratorios/Oficinas• 2006 Compra por Schlumberger• 2007 Nuevos Edificios/Facilidades
Sísmica
DCS – Flujo de Trabajo para el Modelado Geomecánico
TerraTek soporte:
Modelo Inicial de
Esfuerzos
t =0t =10yr MEM Dinámico
Núcleos / RegistrosModelo Marco 1D MEM Modelo de Propiedades
Modelo de Presión de
Poros
• Datos para poblar propiedades de modelos• Integración de Modelos Núcleos – Registros• Propiedades de Rocas para calcular esfuerzos
in-situ • Datos para transformaciones
estática�dinámica• WL y otras mediciones
GeomecGeomecGeomecGeomecáááánicanicanicanicaMecMecMecMecáááánicanicanicanica de de de de RocasRocasRocasRocas &&&&
AplicacionesAplicacionesAplicacionesAplicaciones de de de de IngenierIngenierIngenierIngenierííííaaaa
RecuperaciRecuperaciRecuperaciRecuperacióóóónnnn de Gas de Gas de Gas de Gas
No No No No ConvencionalConvencionalConvencionalConvencionalPerforaciPerforaciPerforaciPerforacióóóónnnn y y y y CompletaciCompletaciCompletaciCompletacióóóónnnn IntegraciIntegraciIntegraciIntegracióóóónnnn NNNNúúúúcleoscleoscleoscleos ---- RegistrosRegistrosRegistrosRegistros
Coalbed MethaneCoalbed MethaneCoalbed MethaneCoalbed Methane
Tight Shale GasTight Shale GasTight Shale GasTight Shale Gas
Tight SandsTight SandsTight SandsTight Sands
FormacionesFormacionesFormacionesFormaciones FracturadasFracturadasFracturadasFracturadas
PerforaciPerforaciPerforaciPerforacióóóónnnn ProfundaProfundaProfundaProfunda
AmbientesAmbientesAmbientesAmbientes de Alta de Alta de Alta de Alta PresiPresiPresiPresióóóónnnn ////
Alta Alta Alta Alta TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura (HP/HT) (HP/HT) (HP/HT) (HP/HT)
CorrelacionesCorrelacionesCorrelacionesCorrelaciones NNNNúúúúcleoscleoscleoscleos –––– RegistrosRegistrosRegistrosRegistros
CalibraciCalibraciCalibraciCalibracióóóónnnn de de de de RegistrosRegistrosRegistrosRegistros WirelineWirelineWirelineWireline
ModeloModeloModeloModelo de de de de DesarrolloDesarrolloDesarrolloDesarrollo de Camposde Camposde Camposde Campos
TerraTek – Areas de Trabajo
TerraTek – Linea de Productos
TerraTek
Controller Rory HokansonBDM Rich LewisHR Linda ThomasIntegration George Spencer
Bob Griffin Wes MartinHomer Robertson Roberto Suarez
John Keller
Greg Gubelin, General Manager SLC Operations
75 Empleados tiempo completoBackgrounds: Geología, Ingeniería
Mecánica, Mecanica de Rocas, Geofísica, etc.
TerraTek, El líder en Mecánica de Rocas
• 38 a. en la industria, de reconocida reputación
• Trabajos de Geomecánicade alta calidad
• Más equipos y servicios• Grandes capacidades para
resolver desafíos de los operadores(ej. Aguas profundas, ultra profundas y alta presión)
• Servicios Integrados
TerraTek – Geomecánica
Equipamientos– 14 Sistemas de Ensayos Triaxiales– 3 Marcos de carga adicionales para ensayos de mecánica de
rocas– 4 Registro continuo de resistencia a la rayadura (scratch
machines) – Equipo ‘Million lbf’ para bloques pequeños y ensayos de alta
cargaMayores capacidades
– Puede manejar núcleos entreros (4”) y aún muestras de 6”– Rutinariamente presiones aplicadas (incl. pore) > 20,000 psi– Ciertos receptáculos pueden manejar presiones de 30,000 &
60,000 psi – Capacidad de temperatura elevadas
Servicios– Ensayos de Mecánica de Rocas rutinarios y de requerirse –
aplicación de varios escenarios de carga– Ensayos especializados (creep de largo alcance, propiedades
térmicas, tasa de flujo altas, experimentos de extensión y arenamiento)
– Ensayos de raspadura (Scratch test) –integración de datos con análisis de registros / agrupamiento de datos
– Servicios Petrográficos (Salt Lake City, Houston, Las Morochas(Vzla))
– Trabajos con XRD, SEM y CT Scan (tomografía)
TerraTek – Geomecánica
Nuevas Tecnologías y Desarrollos de Laboratorio: Perfiles de Heterogeneidad y Esfuerzos– Estimación Cuantitativa de heterogeneidad de rocas
(fracturas, bedding y regiones de debilidad)– Medidas continuas de esfuerzos de rocas (UCS) – Selección de muestras para ensayos– Mejora de predicciones de esfuerzos basado en
registros eléctricos
Reservorio de areniscas exhibiendo una
sección de esfuerzos uniforme
(izquierda), una fractura abierta y una
sección laminada con considerable
heterogeneidad de esfuerzos (derecha).
Muestra de una arcillita
TerraTek – Geomecánica
Esfuerzos & Creep
Moduli
Compresibilidad
MedicionesAcústicas
Esfuerzos In-Situ
PropiedadesTérmicas
EstabilidadEstabilidadEstabilidadEstabilidad, , , , ArenamientoArenamientoArenamientoArenamiento
DiseDiseDiseDiseññññoooo de de de de FracturasFracturasFracturasFracturas
CompactaciCompactaciCompactaciCompactacióóóónnnn, , , , SubsidenciaSubsidenciaSubsidenciaSubsidencia, Drive, Drive, Drive, Drive
CalibraciCalibraciCalibraciCalibracióóóónnnn de de de de RegistrosRegistrosRegistrosRegistros
PerforaciPerforaciPerforaciPerforacióóóónnnn, , , , CompletacionesCompletacionesCompletacionesCompletaciones, , , ,
EstimulaciEstimulaciEstimulaciEstimulacióóóónnnn, , , , ProducciProducciProducciProduccióóóónnnn
PWRI, FloodsPWRI, FloodsPWRI, FloodsPWRI, Floods
TerraTek – Ensayos de Geomecánica
TerraTek – Ensayos de Geomecánica
Compresibilidad –
EnsayosEspecializados
• Steam Flood
• Ciclo de Esfuerzos
• Colección de Finos& Evaluación
TerraTek – Ensayos de Geomecánica
- Ensayos de Cilindros de pared
gruesa (Thick-walled)
TerraTek – Geomecánica en la Compresibilidad de Yacimientos
TerraTek – Ensayos de Geomecánica
Análisis Petrográficos• Caracterización de Granos y Poros• Mineralogía de Detritos• Identificación de diagénesis de
cementos & arcillas• Identificación y descripción de
posibles fuentes de daños de formación y sesibilidad mineralógica
• Cuantificación de contactosgranulares y sus efectos sobre los esfuerzos, compactación del yacimiento y compresibilidad del volumen poral
TerraTek – Estimulación y Producción
• Brazo de Investigación y Consultoría de TerraTek
• Heterogeneidad de “Tight gas shales”
• Relaciones de Escala (Scaling-relationships)
• Modelado e Integración núcleos-registros
• Modelado de fracturas hidráulicas(TerraFRAC)
• Estabilidad de Pozos• Producción de Arenas • Modelado a escala de Campos
para diferentes yacimientos y • Calidad de Completación• Manejo del Dato (eREPORT,
eBASE)
TerraTek – Estimulación y Producción
Cluster Tagging– Clasificación por tipo de roca
con foco en Geomecánica– Medición Acoplada de las
propiedades de rocas con analisis n-dimensional
– Datos contínuos de UCS resultando esencial los datosde la medición de resistencia a la raspadura (scratch test)
– Integración de núcleos –registros donde los datos esténdisponibles
– Clasificación extendida a pozosdonde no haya núcleosdisponibles
3. Rico en Calcita
(No reservorio)
2. Rico en arcillas
(No reservorio)
1. Mezclada
silíceo/arcilloso
(Yacimiento)
4. Rico en Silíceo
(Yacimiento)
TerraTek – Estimulación y Producción
Arreglos Texturales y sus Correspondientes Respuestas de Registros
Agrupadas (Cluster Analysis)1
2
3
4
1 2 43
TerraTek – Estimulación y Producción SWP
“Tight gas Arcilla” Heterogénea Arena Homogénea GOM
90 ft
30 ft
30 ft
30 ft
30 ft
30 ft
120 ft
Selección
EstandardSelección
Estandard
Cluster
AnálisisCluster
Análisis
8 SWP8 SWP8 SWP8 SWP 14 SWP14 SWP14 SWP14 SWP 8 SWP8 SWP8 SWP8 SWP 5 SWP5 SWP5 SWP5 SWP
SWP SWP SWP SWP UbicacionUbicacionUbicacionUbicacion dededede
profundidadprofundidadprofundidadprofundidad
LocalizaciLocalizaciLocalizaciLocalizacióóóónnnn de de de de
NNNNúúúúcleoscleoscleoscleos
Casos de 2 Escenarios
TerraTek – Etimulación y Producción
Integración Núcleos- Registros– Calidad del
Yacimiento :K, Ø, Vg, Q,
Conformidad
– Calidad de Completación:
Propiedades de Roca (MY, RP)
TerraTek – Análisis de Núcleos: Revisión de Tecnologías
Datos de Núcleos• Resolución de la
composición de rocas y textura
• Integración de Núcleos –Registros
• Identificación de Facies• Heterogeneidad y
anisotropía• Caracterización
Petrofísica• Caracterización Mecanica• Nuevos Modelos de Física
de Rocas
-
Análisis de Núcleos Especializados: Carbón , Arcillas Tight Gas
TerraTek – Análisis de Núcleos
TerraTek – Análisis de Núcleos
Recuperación de Arcillas “Tight Gas”– Permeabilidad Nano darcy– Alto grado de heterogeneidad de
Yacimientos– Sensibildad Arcilla – fluidos– Arcilla Madura vs. Immadura y materia
orgánica (arcilla y madurez kerógeno)– Clasificación de Arcillas, contenido
mineral, atributos textural / petrológicos– Integración de Análisis de rocas
apretadas con agrupamiento tipoCluster (Integración Núcleo-Registro) y Caracterización de Mecánica de Rocas
Coal Bed Methane– Propiedades de Yacimientos– Gas Absorbido (expulsión Canister)– Gas Intersticial (TRA)
TerraTek – Ensayos de Desempeño de la Perforación
• Efectos de Trépanos, Fluidos, Rocas y Condiciones de Fondo de Pozo en ROP
• Estudios de Desempeño de Extracción de Núcleos y Daño de Núcleos
• Perforación de Arcillas PDC Shale con fluidos Base Agua
• Desviación de Trépanos, Vibración, Ensayosde Desgastes
• Ensayos de Nuevas Herramientas de Perforación y Extracción de Núcleos
• Ensayos de Perforación a Escala Completa y Mallas de Arenas
EnsayosEnsayosEnsayosEnsayos de de de de PerforaciPerforaciPerforaciPerforacióóóónnnn de Gran de Gran de Gran de Gran EscalaEscalaEscalaEscala y y y y ExtracciExtracciExtracciExtraccióóóónnnn de de de de
NNNNúúúúcleoscleoscleoscleos –––– CapacidadesCapacidadesCapacidadesCapacidades MMMMááááximasximasximasximas
Borehole Pressure 12,000 psi
Confining Pressure 20,000 psi
Overburden Stress 30,000 psi
Back (Pore) Pressure 4,000 psi
Mud Flow Rate 600 gpm
Mud Temperature 150•F
Drilling Stroke 6 feet
Rate of Penetration 200 ft/hr
Rotary Speed 1,000 rpm
Torque 10,000 ft lb
Weight on Bit 100,000 lbf
Bit Size 12 1/4 inches diameter
Rock Sample Size 20 1/2inches diameter • 60 inches long
TerraTek – Ensayos de Desempeño de la Perforación
TerraTek - Ensayos de Completación a Gran Escala
• Estabilidad de Hoyo y Nueva Generación de Completaciones
• Pronóstico y Mitigación de Producción de Arenas
• Cañoneo Underbalanced• Ensayo de Completación de
Arenas no consolidadas• Cañoneo Convencional• Cañoneo Intenso Overbalance• Fracturamiento Hidráulico & Re-
Inyección de Cuttings • Carga de Malla Horizontal• Ensayos de Daño de Formación,
Invasión de Finos, Evaluación “Kill Fluids”, Acidificación
Capacidades Máximas
Tamaño Roca 27 inches × 27 inches × 32 inches alto (con presion de poros)
Tamaño Central del Hoyo 4¾ inches diametro
Estress Vertical 8,000 psi
Estress Horizontal (1) 8,000 psi
Estress Horizontal (2) 8,000 psi
Diferencia Estress Horizontal 2,000 psi
Presión de Pozo 8,000 psi
Presión de Poros 4,000 psi
Tasa de Flujo 20 gpm
Presión de Flujo 2,000 psi
Cargas de Cañoneo Multiple Shot
Historia
Schlumberger es reconocida
globalmente por su continua innovación
tecnica y excelencia en el servicio en las
areas de Perforación, Perfilaje Eléctricto,
Cementación, Estimulación, Consultoría,
etc. Desde 1993 hasta la fecha, la
excelencia en la calidad de servicios es
también ofrecida en el Análisis de
Núcleos, con un amplio rango de servicios
de Laboratorio ofrecidos en las
instalaciones en Ciudad Ojeda, Venezuela.
1993 Comienza actividad Dowell
1997 Incorpora Oilphase
1999 Integrado con Wireline
2008 parte de DCS – Terratek
Servicios Actuales
AnAnAnAnáááálisis de rutinalisis de rutinalisis de rutinalisis de rutina
Perfil del Núcleo Gamma
Espectral
Slabbing de Núcleo 1/3 y 2/3
Fotografía de Núcleos bajo
luz blanca y ultravioleta
Fotografía digital de baja y
alta resolución (5000 dpi
máximo)
Medición de Porosidad y
permeabilidad a presiones
de sobrecarga neta y de
laboratorio.
Sw, So, Densidad de Grano
AnalisisAnalisisAnalisisAnalisis de Nde Nde Nde Núúúúcleos Avanzadoscleos Avanzadoscleos Avanzadoscleos Avanzados
Prop. Eléctricas: FF, IR, a, m, n
Presiones Capilares: Swi, Pc
Permeabilidad Relativa :
o Krw / Krg / Kro
o Ko @ Swi
Mojabilidad
Compresibilidad del volumen de
poro
Análisis de sensibilidad de fluidos
Muestra de Pared tomada de un Núcleo
Muestra de pared tomada por herramienta de Wireline
Analisis Geológicos
Petrología: Análisis textural/mineralógico de
granos, matriz, cementos y tipos de
porosidad. Compactación, eventos
diagenéticos, desarrollo y/o reducción de la
porosidad y permeabilidad.
XRD, fracciones total y de arcilla, : provee
análisis semi-cuantitativo de componentes
mineralógicos, minerales de arcilla en
abundancia
SEM – EDAX: Análisis Visual de poros,
garganta poral, identificación de minerales
pequeños y relación granular tri-
dimensional. Tipo de arcillas y minerales
que pueden influenciar permeabilidad y
causar daño de formación.
Position [°2Theta] (Copper (Cu))
10 20 30 40 50 60
Counts
0
2500
10000
VLG-3912ST 14746,08
Servicios Futuros
En los próximos meses el Laboratorio recibirá una máquina de “Ensayo de
Resistencia a la Raspadura” (Scratch tester machine). Ya instalado en Las
Morochas
Beneficios:
�Medición continua de la resistencia de la roca (UCS) sobre todo el núcleo,
sobre núcleos slabbed, muestras de pared y de núcleos.
�Mejoramiento de la selección de muestras para análisis
�Mejorar las predicciones de esfuerzo-registros eléctricos
0
2 00 0
4 00 0
6 00 0
8 00 0
1 0 00 0
1 2 00 0
1 4 00 0
1 6 00 0
1 8 00 0
12 5 5 2 .0 12 5 5 2.1 1 2 5 52 .2 1 2 5 52 .3 1 2 55 2 .4 1 25 5 2 .5 1 25 5 2 .6 12 5 5 2.7 1 2 5 5 2.8 1 2 5 52 .9 1 2 55 3 .0
M ea s u re d D ep th , ft
Unc
onfin
ed C
ompr
essi
ve S
tren
gth,
psi
TerraTek – Sinergia / Oportunidades
Well Services– Fracturamiento / estimulación yacimientos de
arcilla no convencionales– Ensayos de Geomecánica & propiedades de
roca
– Ensayos de cañoneo en rocas bajo estress(Rosharon, TerraTek)
– Ensayos de Mallas en LAB paraCompletaciones
Wireline
– Recomendaciones de programas de muestrasde pared
– Ensayos de Geomecánica y propiedades de rocas
– Ensayos de Cañoneo sobre rocas bajo estress(Rosharon, TerraTek)
D&M
– Ensayos de Perforación a gan escala en LAB – Ensayos de sistemas direccionales usando
trépanos Lyng
TerraTek – Sinergias / Oportunidades Continuación
Testing Services– Análisis de rocas para
fluidos (ej. Fase Aceite) en proyectos requiriendotanto ensayos de núcleosy fluidos
Completions– Ensayo de Mallas en LAB
para CompletacionesSIS
– Uso de datos de propiedades de roca paramejora de servicios
IPM– Ensayos de Geomecánica
testing y propiedades de rocas
– Análisis de Núcleos– Centros de R&D– Capacidad para distintos
ensayos
TerraTek – como Terratek puede ayudar
• Datos• Experiencia• Tecnología• Mejorar los datos de entrada• Mejora de la toma de decisiones• Soluciones para
Mediciones WL!Incluyendo –
FMI + información de fractura de núcleosSonic Scanner + conocimientointrínseco sobre anisotropía