6B EVALUACIONGEOPRESIONES PROCEDIMIENTO.pptx

UNIDAD DE NEGOCIO DE PERFORACIÓN

INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA

EVALUACIÓN DE GEOPRESIONES

PP

1 gr/cc0 gr/cc

PresiónPoro

PP EE

EE

GradienteSobrecarga

Establecer la secuencia de actividades de

seguimiento, que permita evaluar los

gradientes de sobrecarga, formación y

fractura para la perforación de pozos.

OBJETIVO

Para qué es útil conocer las Geopresiones?

Planeación de la Perforación.- • Ningún programa ni estimado de costos puede ser hecho sin la

predicción de las Geopresiones.• Selección del equipo de perforación adecuado para perforar

el pozo con seguridad, para el personal y para el medio ambiente.

Seguridad en la Perforación.-• Se identifican las zonas de sobrepresión por lo que se pueden

implementar planes de mitigación de riesgos.Costos de la Perforación.-Los objetivos de la perforación de un pozo son viables?Zonas de sello y compartimentosEstabilidad de Agujero

Para qué es útil conocer las Geopresiones?

Costos de Perforación

Estadística de 10 años – Datos de Pozos del Golfo de México

Sobrecarga y Presión de Poro

Definiciones

S = Sobrecarga P = Presión de Fluido s =EVE

Definiciones

Presión de Poro + Esfuerzo Efectivo = Presión de Sobrecarga

Sobrecarga y Presión de Poro

GradienteSobrecarga

EE

1.0 gr/cclínea

0 gr/cclínea

PP

Presión de Poro + Esfuerzo Efectivo = Presión de Sobrecarga

Presión Normal

Definiciones

PP

1 gr/cc0 gr/cc

PresiónPoro

PP EE

EE

GradienteSobrecarga

Presión Anormal

Definiciones

PP

1.0 gr/cc0 gr/cc

Presión de Poro

PP

Esfuerzo Efectivo

Definiciones

Tendencia Normal de Compactación

Definiciones

Compactación Normal (Acumulación Normal)

(μ seg/ft)

Sónico Densidad

(g/cc)

Resistividad(g/cc)

(Ω m)

Agua de Formación

Porosidad

Formacióna PresiónNormal

Formacióna PresiónAnormal

Compactación Baja (Acumulación Rápida)

La premisa para trazar una tendencia normal es que respete el comportamiento normal del indicador de

porosidad que estas utilizando: sí es resistividad la TNC debe aumentar con respecto a la profundidad, sí es sónico

debe disminuir con respecto a la profundidad.

Geopresiones a partir de Información Sísmica (Pozos Exploratorios) y a partir de Registros Geofísicos (Pozos de Desarrollo)

Principio :

*Terzaghi, 1943

1. Recopilar Información

2. Determinar Presión de

Sobrecarga.

3. Definir Intervalos de

Lutitas “limpias” (no

aplica con datos sísmicos)

4. Determinar la Presión de

Poro

5. Determinar la Presión de

Fractura

6. Calibración

Procedimiento

Presión de Poro (Pp) + Esfuerzo Efectivo ( )s = Presión de Sobrecarga (S)

GR

Indicador de

Tendencia deCompactación normal

F en Lutitas

TENDENCIA DE COMPACTACIÓN

OBSERVADO

Líneas basede lutitas

Datos de entrada Resultados Obtenídos

PRESIÓNDE PORO

Presión de Fractura

Pesode Lodo

Presión Sobrecarga

Procedimiento

Procedimiento

1. Recopilar Información

En Correlación Correlación CorrelaciónPlaneación #1 #2 #3

TextoDigitalDigitalValorValorValorValorDigital

(regional si la información del Pozo individual oTabularDigital o TabularDigitalDigitalDigitalDigitalDigitalDigitalDigitalDigitalDigitalDigital

TabularTabular / Gráfico

Tabular TabularTextoTexto

Tabular o TextoTabular o Texto

MapasDesplegadas en Papel

Velocidades de Intervalo SísmicasDescripción del Area Geológica

Activo:__________________________________________________________

Brotes con Densidad del Lodo de Control

Registro de Datos de GasDatos de RFTs o MDTs

Tirante del AguaProfundidad Total Vertical Profundidad Total DesarrolladaPerfil de la Temperatura del Pozo

no esta disponible)

Descripción de cualquier problema de Perforación

Secciones Transversales Sísmicas

Salinidad del Agua de la FormaciónMapas Geológicos que Muestren la Estructura

Resistencia y Salinidad del Lodo

Profundidad y Tamaño de la Tubería de RevestimientoDensidad del Lodo

Registro de Porosidad del NeutrónRegistro de CalibraciónRegistro del exponente Dc

Topes de formación/estratigráficos

Y =_____________________________________

Registro de Rayos Gamma

Velocidades Sísmicas RMsEspacio bajo mesa rotaria

Registro de inclinación con TVD

Registro Potencial EspontáneoRegistro de Litodensidad

LOTs o FITs (Incluyendo gráfica)

Registro de ResistividadRegistro Sónico

Tirante de Agua:________________________________________________

POZO

Tipo de Datos Formato Dependencia

Lista de Verificación de Datos para la Evaluación de Geopresiones en un Pozo

Fecha de Inicio:__________________________________________ Unidad Operativa:_____________________________________________Coordenadas UTM X =_____________________________________ E.M.R. :

Nombre del Pozo:________________________________________

2. Determinar la Presión de Sobrecarga

Fuente de Información (rri ):

Directa-Pozos Correlación Indirecta-Registro Sónico y Sísmica

Registro de densidad

Procedimiento

3. Definición de intervalos de lutitas “limpias”Todos los métodos estan basados en el principio de compactación de las lutitas, para lo cual es fundamental seleccionar los intervalos de lutitas “limpias”, como se indica:

a) Seleccionar los valores mínimos de la línea base de lutitas del registro de Rayos Gamma (RG) o Potencial Espontáneo (SP) donde no se observen fluctuaciones,

b) Seleccionar los valores máximos del registro RG o SP, c) Seleccionar los valores máximos de conductividad (mínimos

de resistividad) donde se observe una separación pequeña y constante entre las lecturas de investigación profunda y corta,

d) Seleccionar los valores máximos del registro sónico (tiempo de transito) y

e) Usar valores de lutita obtenidos en espesores mayores de 6 m.

Procedimiento

GR

Líneas basede lutitas(Vsh = 1)

Selección de Intervalos de Lutitas limpias

ResistividadLínea basede arenas(Vsh = 0)

Tiempo deTránsito

3. Definición de intervalos de lutitas “limpias”

Procedimiento


Procedimiento

GR

Selección de Intervalos de Lutitas limpias

Lecturas deTiempo deTránsito

para cadapunto de

lutita


Lecturas deResistividadpara cadapunto de

lutita


Procedimiento

GR


Definir los Intervalos de Lutitas limpias

Unión depuntos de lutita en

Resistividad

Unión depuntos delutita en

Tiempo deTránsito

Principio: Tendencia normal de compactación es alterada en las zonas de presión anormal

1. Graficar profundidad vs tiempo de transito o resistividad de lutitas puras. 2. Trazar la línea de tendencia normal y extrapolar la misma hasta la profundidad total del pozo.3. Calcular la presión de poro a la profundidad de interés, según el registro que se tenga

Sónico

Resistividad

Conductividad

4. Determinar Presión de Poro (Eaton)

Procedimiento

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

70 95 120 145 170 195

Tiempo de transito de lutitas (10-6s/m)

Pro

fun

did

ad (

m)

XXn

Yn

Y

4. Determinar Presión de Poro (Bowers)

Procedimiento

Principio: Tendencia normal de compactación es alterada en las zonas de presión anormal

1. Graficar profundidad vs tiempo de transito de lutitas puras. 2. Trazar la línea de tendencia normal y extrapolar la misma hasta la profundidad total del pozo.3. Calcular la presión de poro a la profundidad de interés, según el registro sónico (o de velocidad de intervalo).

Donde V es la velocidad de intervalo, en m/seg, s es el esfuerzo vertical efectivo, Vo la velocidad a nivel del ml, A y B son parámetros de calibración.

7..........................................................max

max

U

AB

Bo AVV 0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

1000 10000

Velocidad de Intervalo [m/seg]

Prof

undi

dad

[m]

2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000

Tendencia Normal de Compactación (V N)

4. Determinar Presión de Poro (Bowers)

Procedimiento

Ajuste de parámetros

4. Determinar Presión de Poro ( Exponente dc )Principio: cambio en las variables mas importantes que afectan el ritmo de penetración durante la perforación.

1. Calcular el exponente dc

2. Graficar profundidad vs. exponente dc

3. Trazar la línea de tendencia normal y extrapolar la misma hasta la profundidad total del pozo.

4. Calcular la presión de poro a la profundidad de interés, usando la formula Eaton

Procedimiento

GRIndicador de

TendenciaNormal deCompactaciónl


PRESIÓNDE PORO


Presión Sobrecarga

Determinación de Geopresiones

Presiones expresadas en gradientede densidad equivalente de lodo

4. Determinar Presión de Poro

Procedimiento

5. Determinar la Presión de FracturaMétodo de Eaton :El método está basado en la relación de Poisson (n ).

Donde la relación de Poisson la podemos determinar:a) A partir de los registro sónico y de densidad (Pozos de Correlación):

b) A partir del nomograma de Eaton (Pozos de Correlación, Pozos Exploratorios):

Procedimiento

5. Determinar la Presión de FracturaMétodo de Mathews & Kelly:El método está basado en la relación de Esfuerzos Efectivos ( 0K ).

Donde la relación de K0 la podemos determinar:a) A partir de los resultados de pruebas de goteo:

[ DEQ ]

Procedimiento

Pfr = K0 (S-Pp) + Pp

K0 =(LOT - Pp )

(S - Pp )

6. Calibración

Procedimiento

GR

Ajuste de Tendencia

Normal


Calibración de Presión de Poro

Calibraciónen Presión

de Poro


Densidadde Lodo

Real

TR’s

6. Calibración

Procedimiento

GR

Ajuste de Tendencia

Normal




de Poro


Pruebasde

Formación

TR’s

6. Calibración

Procedimiento

GR

Ajuste de Tendencia

Normal




de Poro


Evidencias

TR’s

6. Calibración

Procedimiento

GR

Ajuste de Tendencia

Normal


Calibración de Presión de Fractura

Presiónde Poro

CalibraciónPresión de

Fractura

PruebasLOT,

MiniFracs

TR’s

6. Calibración

Procedimiento

GR

Ajuste de Tendencia

Normal


Calibración de Presión de Fractura

Presiónde Poro

CalibraciónPresión de

Fractura

Evidencias

TR’s

• La evaluación de las geopresiones debe realizarse antes, durante

y después de cada etapa de perforación.

• Incluir en cada programa de perforación gráfica con los pérfiles

de geopresiones, y posteriormente en informe final de pozo,

incorporar los perfiles ratificados o modificados.

• Para la planeación de pozos exploratorios, solicitar al Activo de

Exploración la información sísmica (velocidades de intervalo)

en los datos de base para elaboración de programa de

perforación.

Consideraciones

• Al determinar adecuadamente las geopresiones, se abatirán los

tiempos y consecuentemente los costos de perforación, al evitar

las operaciones no programadas generadas por la mala

predicción de las geopresiones.

Consideraciones

La estimación de los gradientes de formación en tiempo real

mediante los registros geofísicos permite establecer una ventana

operativa confiable la cual nos sirva de referencia para tener en

todo momento un control en la presión hidrostática generada por

la columna de lodo a modo de evitar cualquier tipo de incidentes.

Casos Particulares: Evaluación en Tiempo Real

La diferencia en la presión de poro entre A y B es el peso de la columna de fluido en una columna vertical.

Abajo del contacto HC/W, la

presión de poro sigue una

tendencia hidrostática. Arriba de

este contacto se sigue una

pendiente que depende de la

densidad del hidrocarburo.

Casos Particulares: Transferencia Lateral

La diferencia de presión entre A y C es nuevamente debida al peso de los fluidos

contenidos en los poros. Abajo del contacto HC/W, la presión de poro sigue una

tendencia hidrostática. Arriba del contacto la presión sigue una pendiente que

depende del HC (0.1-0.2 psi/ft para gas, 0.25-0.4 psi/ft para aceite)

Efecto de Empuje

Debido a que la sobrepresión en una arena es constante, la presión de poro debe seguir un gradiente hidrostático. En cambio la lutita es diferente. La arena actua como un conducto para transferir las presiones hacía arriba. A una mayor profundidad la presión en la lutita excede la presión en la arena, pero en arenas someras esto se revierte. El centroide es la profundidad a la cual las presiones en la arena y lutita son iguales.

Concepto de Centroide

Si deseamos una completa comprensión de las presiones, debemos considerar lo que sucede en tres dimensiones. En los recientes años, al considerar las presiones en 3-D, se ha podido entender mejor los mecanismos de la presión de poro al nivel de una cuenca. Conceptos como centroide, subcompactación, represurización y transferencia lateral, han emergido como claves para la predicción de presiones. El concepto de centroide se refiere a la observación de que las presiones en lutitas y arenas deben seguir diferentes gradientes locales.

Presiones en 3D

La aplicación de los conceptos de presión a la exploración y explotación petrolera es el siguiente y mas interesante paso para comprender las presiones y su implicación en nuestro trabajo. La mayor parte de esta aplicación se ha limitado a la comprensión de las presiones para mejorar la seguridad en la perforación, para determinar la conectividad de los yacimientos, y para predecir el entrampamiento y migración de los hidrocarburos. Pero se requiere de más trabajo, y para esto es necesaria una comunicación clara entre las diversas disciplinas involucradas.

Conclusión

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