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Seleccin de Pozos Candidatos a Estimulacin. Caso Campo Colorado.
JONATAN CELIS CASTELLANOS
OSCAR ARTURO LEN GIRAL
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Seleccin de Pozos Candidatos a Estimulacin. Caso Campo Colorado.
JONATAN CELIS CASTELLANOS
OSCAR ARTURO LEN GIRAL
Trabajo de grado presentado como requisito para optar al ttulo de
Ingeniero de Petrleos
DIRECTOR:
FERNANDO CALVETE
I i d P t l M S
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DEDICATORIA
Los autores dedican este trabajo de investigacin a Dios, sus padres, familiares yamigos.
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AGRADECIMIENTOS
A Jehov Dios que me diste la oportunidad de vivir, regalarme una familia
maravillosa, por la educacin que me dio de la vida, por haberme permitido
estudiar y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi
soporte y compaa durante todo este tiempo.
A mi pap por su apoyo incondicional, por creer en m, por su forma de ser la cual
es un ejemplo a seguir, por sus consejos, su paciencia, su amor, por ensearme
las cosas ms importantes en la vida, por sus esfuerzos y sacrificios para
formarme, darme valores, principios y ser la persona que soy.
A mis hermanos Jerzon, Ruth, Lidia y Davicito, gracias por estar conmigo, darme
las fuerzas, apoyarme siempre, su proteccin, por ser la motivacin para no parar
sino avanzar siempre, por aguantarme, porque a todo en mi vida le han sacado lo
bueno han hecho q todo sea alegra y sin ellos no hubiera logrado nada.
A Martica Celis por su esfuerzo y dedicacin, por su trato, su tiempo, aguantarme,
su preocupacin, su amor, porque ha llegado a ser una mam para m.
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A mi director de Tesis, Msc Fernando E. Calvete, por su tiempo, su gua, supaciencia, han sido fundamentales para el desarrollo de este proyecto.
A Fernando Prez por las bases que nos dio sin ellas hubiera sido muchsimo
ms difcil todo, por su ayuda incondicional y lo ms importante su amistad.
A los ingenieros: Carlos E. Medina, Manuel G. Jaimes, por compartir sus
conocimientos, por sus consejos y apoyo, Gilma Contreras por su paciencia y
comprensin y apoyo y a mi amigo Edgar A. Suarez que me ayudo en todo
sentido, por su apoyo, su confianza, por las charlas, los consejos, y sobre todo su
amistad.
A la Familia Len Giral, y la Familia Giral por su apoyo, disposicin y colaboracin.
A mis amigos: Dairo, Rolando, Gustavo, Yorguin, Amaro, Jorge, Marlon B., Marlon
M., Jorge Torres, Joaqun, Nicols, Vctor, Juan Manuel, Lucho, Habib, Eisen,
Felipe, Sergio, Cesar, Leonardo, Edward; me alegro de haber pasado estos aos
con ustedes.
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AGRADECIMIENTOS
En primer lugar quiero agradecer a Dios por bendecirme para llegar hasta donde
he llegado, por ser mi fuente espiritual y gua durante toda mi vida.
A mi pap Arturo Len R. y mi mam Yaned Giral R. por su amor, constante
apoyo, consejos y confianza en m, les debo todo.
A mis abuelos Luis Antonio Giral, por su apoyo, ejemplo y por ensearme la
honestidad y el trabajo, Julia Rojas por sus sacrificios, dedicacin y apoyo,
Mercedes Rozo por su cario y ejemplo y Arturo Len mi constante compaa
desde el cielo.
A mi hermanita Juliana por su cario, comprensin, apoyo y cuidar de mis papas
mientras no estuve. Gracias, ustedes son mi motivacin para hacer las cosas bien.
A mis tos, tas, primos y primas por sus concejos, afecto, apoyo y presencia
incondicional. A Luis Eduardo siempre estuvo ah.
Al ingeniero Fernando Calvete, nuestro Director de Tesis, gracias por todo el
tiempo dedicado y por sus consejos
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Felipe, Juan Carlos, Pedro, Nicols, Diego, Leonardo, Fabio, Ludwing, Joaqun yElkin con quienes he compartido mi vida.
A Jonatan Celis Castellanos, mi compaero de tesis, mi amigo, mi hermano, la
vida nos enseo que nada es regalado, ahora le ensearemos a la vida que todo
nos lo hemos ganado, que la fuerza te acompae.
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TABLA DE CONTENIDO
Pg.
INTRODUCCIN 1
1. GENERALIDADES DE LA ESTIMULACIN DE POZOS 2
1.1. ANTECEDENTES HISTRICOS DE LA ESTIMULACIN 2
1.1.1. Historia de la acidificacin. 3
1.1.2 Historia del fracturamiento. 4
1.2 TIPOS DE ESTIMULACIONES 5
1.2.1. Succin. 6
1.2.2. Inyeccin de fluidos. 7
1.2.3. Fracturamiento de estratos. 8
1.2.4. Acidificacin. 10
1.3. NDICE DE PRODUCTIVIDAD Y RELACIN DEL
COMPORTAMIENTO DEL FLUJO DE ENTRADA
12
1.3.1. ndice de productividad (IP). 12
1 3 2 P di i d l l i d l t i t d l fl j d 16
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TABLA DE CONTENIDO
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2.1 METODOLOGA SIGMA 28
2.1.1. Circunstancias donde el proceso de ingeniera SIGMA es
particularmente aplicable.
30
2.1.2. Implementacin del proceso SIGMA. 30
2.2. METODOLOGA PASS 33
2.2.1. ndice de eficiencia del reacondicionamiento (WOE). 34
2.2.2. ndice de heterogeneidad (HI). 34
2.2.3. ndice de eficiencia del completamiento (CEI). 36
2.3 METODOLOGA PARA LA SELECCIN DE POZOS
CANDIDATOS A ESTIMULACIN CAMPO SANTA CLARA.
38
3. METODOLOGA SELECCIN DE POZOS CANDIDATOS A
ESTIMULACIN
41
3.1. ADQUISICIN DE INFORMACIN 41
3.2. ANLISIS POR POZOS 42
3 3 ANLISIS Y SELECCIN DE INTERVALOS 43
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TABLA DE CONTENIDO
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5. SELECCIN DE POZOS CANDIDATOS PARA TRABAJOSDE ESTIMULACIN CASO CAMPO COLORADO
63
5.1 METODOLOGA PARA LA SELECCIN DE POZOS 63
5.1.1.. Paso1. Adquisicin de informacin. 63
5.1.2. Paso 2. Anlisis por pozos. 65
5.1.3. Paso 3. Anlisis de los intervalos 685.1.4. Paso 4. Revisin del estado de los intervalos 70
5.1.5. Paso 5. Clasificacin de los intervalos por potencial de
produccin.
70
5.1.6. Paso 6. Modelamiento. 74
5.1.7. Paso 7. Lista de pozos candidatos y produccin. 825.2. RESULTADOS DE LA METODOLOGA 83
6. CONCLUSIONES. 95
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LISTA DE TABLAS
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Tabla 1. Saturacin de agua. 54
Tabla 2. Saturacin de agua promedio por bloque 55
Tabla 3. Porosidad y espesor promedio neto. 56
Tabla 4 Datos bsicos PVT. Campo Colorado. 56
Tabla 5. Seleccin de intervalos estado. 72
Tabla 6. Anlisis de intervalos por potencial de produccin. 73
Tabla 7. Anlisis Skin. 75
Tabla 8. Anlisis de Q incremental. 77
Tabla 9. Tabla construccin de IPR actual. 79
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LISTA DE FIGURAS
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Figura 1. Disposicin de los elementos requeridos para succionar e
inducir el flujo de petrleo de un estrato cuya permeabilidadesta obstruida.
6
Figura 2. Fracturamiento de un estrato e inyeccin de material solido
para lograr mejor productividad del pozo.
9
Figura 3. Disposicin de elementos requeridos para estimular el pozo
mediante la inyeccin de acido.
11
Figura 4. Representacin grfica del IP. 14
Figura 5. Relacin del comportamiento del flujo de entrada (IPR). 16
Figura 6. Grafica de Vogel para FE = 1. 18
Figura 7. Mapa conceptual metodologa. 47
Figura 8. Localizacin Campo Colorado. 50
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LISTA DE FIGURAS
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Figura 15. Estado mecnico del pozo Colorado 3. 67
Figura 16. Diagrama de produccin(OFM)Colorado 3. 68
Figura 17. Registros SP, resistividad corta, y resistividad profunda, para
los intervalos 4352-4365y 4380-4394.
71
Figura 18. Tabla de escenarios y magnitudes caractersticas de Skin. 75
Figura 19. IPR actual 81
Figura 20. IPR escenarios de Skin. 80
Figura 21. Curva Outflow. 82
Figura 22 Superposicin de curva Outflow sobre la curva IPR 83
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LISTA DE FIGURAS
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Figura 28. Curvas IPR pozo Colorado 35 86
Figura 29. Curvas IPR pozo Colorado 36 87
Figura 30. Curvas IPR pozo Colorado 37 87
Figura 31. Curvas IPR pozo Colorado 38 88
Figura 32. Curvas IPR pozo Colorado 45 88
Figura 33. Curvas IPR pozo Colorado 49 89
Figura 34. Curvas IPR pozo Colorado 52 89
Figura 35. Curvas IPR pozo Colorado 55 90
Figura 36 Curvas IPR pozo Colorado 67 90
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TITULO: SELECCIN DE POZOS CANDIDATOS A ESTIMULACIN, CASO CAMPOCOLORADO1.
AUTORES: JONATAN CELIS CASTELLANOS.
OSCAR ARTURO LEN GIRAL2.
PALABRAS CLAVES: Estimulacin de Pozo, Modelamiento, Propiedades Petrofsicas,Permeabilidad, Viscosidad, IPR. J.
RESUMEN
El presente trabajo de grado tiene como objetivo presentar la aplicacin de la metodologa deseleccin de pozos candidatos a trabajos de estimulacin del Campo Colorado, dentro de lasestrategias de aumento de produccin a corto plazo del proyecto campos maduros, para el CampoEscuela Colorado, Universidad Industrial de Santander.
El trabajo de grado se dividi en tres partes; la primera parte donde se realizo el estudio yrecopilacin del las generalidades tanto de la estimulacin, como las del Campo Escuela Colorado,en la segunda parte se realizo el desarrollo de la metodologa de seleccin de pozos candidatos a
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TITLE: SELECTION OF CANDIDATES FOR STIMULATION WELLS, CASE FIELD COLORADO3.
AUTHORS: JONATAN CELIS CASTELLANOS.
OSCAR ARTURO LEN GIRAL4.
KEYWORDS: Well Stimulation, Modeling, Petro physical Properties, Permeability, Viscosity.
ABSTRACT.
The objective of this thesis is to present the application of the Selection of Wells Candidates forStimulation Methodology in Colorado Field, one of the strategies for increasing production in ashort-term within Mature Field Projects for Colorado Field at Industrial University of Santander.
The degree work was divided into three parts: the first part where you conducted the study andcollection of generalities of stimulation such as the Colorado Field, second part was performed todevelop the methodology for selecting wells stimulation candidates and third party developedmethodology was implemented to Colorado Field.
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INTRODUCCIN.
Durante las diferentes etapas de la vida productiva de un campo petrolero, se
observa en un alto porcentaje de los pozos, una disminucin de sus potenciales de
produccin debido a uno o varios de los siguientes factores: prdida de energadel yacimiento, daos de formacin, variacin de las reas de drenaje, conificacin
de acuferos, digitacin de acuferos, avances de la capa de gas, variacin de los
modelos de inyeccin - produccin, etc, y es la razn por la cual se debe recurrir al
empleo de tcnicas, desarrollo de metodologas, implementacin de soluciones
tecnolgicas y anlisis del comportamiento de los pozos que permitan generarrecomendaciones sobre como optimizar la produccin de estos y del campo
productor con la mayor probabilidad de xito.
Los campos maduros requieren una atencin integrada para mejorar su
rentabilidad, pues presentan principalmente las siguientes oportunidades de
mejoramiento: declinacin de la produccin, costos de produccin, bajo Factor de
Recobro, eficiencia de los sistemas de Produccin, Aplicacin de Tecnologas.
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1. GENERALIDADES DE LA ESTIMULACIN DE POZOS
Durante el perodo de la terminacin del pozo, o durante la vida productiva del
pozo, se presentan situaciones en las que el estrato productor no descarga
fcilmente el supuesto volumen de hidrocarburos hacia el pozo. Algunas veces
esta inconveniencia puede ser sencilla y de fcil correccin, pero otras veces se
puede presentar muy difcil y casi imposible.
El conjunto de operaciones que se han desarrollado para solucionar o corregir
estos problemas es lo que se conoce como estimulacin de pozos. A
continuacin se realizara una breve resea de la historia de la estimulacin, para
luego continuar con una descripcin de los tipos de estimulaciones.
1.1. ANTECEDENTES HISTRICOS DE LA ESTIMULACIN
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1.1.1. Historia de la acidificacin.
La acidificacin debe ser considerada una de tcnicas de estimulacin ms
antiguas que actualmente aun se utiliza. Los registros antiguos indican que los
primeros tratamientos con acido fueron realizados probablemente en 1985.
Herman Frasch, principal qumico en la Standard Oil Companys Solar Refinery en
Lima, Ohio, fue considerado como el creador de esta tcnica.
La primera patente de acidificacin, public el 17 de marzo de 1896, que Frasch
utiliz un reactivo (cido clorhdrico) que reaccionara con piedra caliza para
producir productos solubles. Estos productos solubles entonces fueron producidos
desde la formacin con los fluidos del pozo. Aunque fue un xito, por algunas
razones desconocidas el uso del cido declin y no hay evidencia de acidificacin
disponible durante los 30 aos que sobrevienen.
Muchos han descrito que la era moderna de la acidificacin comenz en 1932 con
discusiones entre el Pure Oil Co. y la Dow Chemical Co. Pure tena pozos de
t l l i d Mi hi d d D t t bi d
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Se observ que el cido atacara las superficies de la fractura, no permitiendo deesa manera el cierre completo.
1.1.2. Historia del fracturamiento.
Los primeros intentos de fracturamiento hidrulico fueron hechos en 1947 en el
campo de gas de Hugoton en Grant County, Kansas, usando gasolina espesa
Napalm seguido por un gel rompedor. Los resultados no eran buenos, pero el
concepto fue introducido en un documento escrito por J.B. Clark de Stanolinden
1948. En 1949 el proceso fue patentado y a Halliburton se le dio un permiso
exclusivo en el nuevo proceso.
Los primeros dos intentos de fracturamiento comerciales fueron realizados el 17
de marzo de 1949 en Stephens County, Oklahoma y en Archer County, Texas.
Estos tratamientos fueron completados usando Lease crude o una mezcla de
petrleo crudo y gasolina y aproximadamente 100 a 150 libras de arena. Debido a
los resultados excepcionales de estos primeros dos intentos, el uso del
fracturamiento hidrulico como un medio para aumentar la produccin crecieron
id t t d l E E U U h t l t 3000 t b j
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Antes de 1981, ms de 800,000 tratamientos se haban realizado. A partir de
1988, esto aumento hasta excederse a ms de 1 milln. Aproximadamente del 35
al 40% de todos los pozos actualmente perforados estn hidrulicamente
fracturados. Los clculos indican que aproximadamente el 75% de los pozos que
han sido fracturado han aumentado la produccin.
Muchos campos siguen en explotacin hoy debido al uso de tcnicas de
fracturamiento hidrulico. Alrededor del 25 al 30% de reservas totales de los
E.E.U.U. se ha hecho econmicamente producible por el proceso. El
fracturamiento es responsable de aumentar las reservas de petrleo de
Norteamrica en 8 mil millones barriles. Adems de crear las fracturas para
mejorar la productividad del pozo, el fracturamiento hidrulico puede tambin ser
usado para ayudar a superar el dao del pozo, ayuda en operaciones secundarias
de recuperacin, y ayuda a inyectar y a eliminar desechos de la industria y de la
salmuera6.
1 2 TIPOS DE ESTIMULACIONES
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1.2.1. Succin.
La succin es el tipo de estimulacin ms sencillo, se utiliza para solucionar los
problemas causados por los fluidos durante la perforacin y la terminacin, debido
a que el fluido de perforacin impone contra la pared del pozo una presin algo
mayor que la mayor presin que pueda tener cualquier estrato. Esta diferencia de
presin hace que la parte lquida del fluido as como partculas micromtricas de
sus componentes slidos se filtre hacia la periferia del hoyo. Si esta invasin es
muy severa y extensa deteriora marcadamente la permeabilidad del estrato
productor en las inmediaciones del hoyo.
Figura 1. Disposicin de los elementos requeridos para succionar e inducir el flujo de petrleo de
un estrato cuya permeabilidad esta obstruida.
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As, cuando se realizan los intentos para poner en produccin el pozo no seobtendr la tasa de produccin esperada. Al no obtener el flujo esperado, se
procede a intentar remediar el dao induciendo al pozo a fluir succionndolo.
Los objetivos de la succin son limpiar la periferia o zona invadida del pozo y
restablecer la permeabilidad e inducir el flujo del pozo utilizando la energa natural
del yacimiento.
Generalmente en una zona con buen prospecto unas pocas estimulaciones son
suficientes, pero en algunos casos, se realiza el proceso varias veces sin obtener
repuesta, en ese momento se debe pensar en utilizar otro mtodo para inducir el
pozo a produccin.
1.2.2. Inyeccin de fluidos.
Si el pozo no puede ser inducido a produccin por succin, podemos decir que el
dao en la permeabilidad en las cercanas del hoyo es elevado y debe ser
id
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desplazamiento y la accin de limpieza por empuje de las partculas que obstruyentanto los poros como los canales de flujo.
Los factores que indican los procedimientos y los volmenes de fluidos de
inyeccin y aditivos, la presin de inyeccin son las caractersticas de la roca, el
espesor del estrato a tratar y todos los datos obtenidos de los estudios realizados
en corazones, ripios y registros del pozo.
1.2.3. Fracturamiento de estratos.
Cuando la inyeccin de fluidos no da los resultados esperados o no se considera
una opcin para estimular el pozo, pero es considerado un pozo potencial para la
extraccin de hidrocarburos se puede realizar una inyeccin de fluidos con la
intencin de fracturarlo, el fluido inyectado a alta presin hace un efecto de cua
sobre el estrato escogido para ser fracturado, as se crean canales de flujo
preferencial en la periferia del pozo aumentando la permeabilidad de la zona.
P t i t t t t l i id d
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En las operaciones de fracturamiento al fluido de fractura se le agrega un materialsolido de buen tamao, seleccin, circularidad, distribucin del agregado,
resistencia, densidad y calidad, a este material se le conoce como propante o
apuntalante y se agrega con el fin de ofrecer una cua estable, porosa y
permeable que mantiene abierta y con buenas condiciones de flujo a la fractura
inducida
Figura 2. Fracturamiento de un estrato e inyeccin de material slido para lograr mejor
productividad del pozo.
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Con el desarrollo de esta tcnica y su mejoramiento aumenta las zonasfracturadas y el tamao de los espesores de estratos a fracturar mejorando as las
posibilidades de aumentar la produccin de pozos con buenos potenciales.
1.2.4. Acidificacin.
Una de las tcnicas ms antiguas de estimulacin de pozos empleadas por la
industria es la acidificacin de los estratos con potencial de produccin, la
acidificacin como tcnica de estimulacin es utilizada desde el ao de 1895.
Lo que se busca con la acidificacin es disolver con el cido clorhdrico (HCl) en
solucin de 15%, el carbonato de calcio (CaCO3, caliza) presente en algunas
rocas petrolferas, al disolver la caliza se forman canales de flujo preferencial en el
estrato acidificado.La reaccin qumica se realiza segn la siguiente frmula:
2HCl + CaCO3 = CaCl2 + H2O + CO2
L d t d l i l d l i di id d b l
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disminuir el carcter corrosivo de los cidos clorhdricos y frmicos en las tuberasy en los equipos de acidificacin.
Figura 3. Disposicin de elementos requeridos para estimular el pozo mediante la inyeccin de
acido.
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Gelatinosos.
Entre los factores ms importantes que se evalan son la viscosidad, densidad,
temperatura, presin, penetracin y celeridad o amortiguacin de la reaccin con
el fin de obtener el mejor resultado en la acidificacin.
1.3. NDICE DE PRODUCTIVIDAD Y RELACIN DEL COMPORTAMIENTO
DEL FLUJO DE ENTRADA
La relacin entre la tasa de flujo y la cada de presin de un medio poroso es muy
compleja y depende de parmetros tales como las propiedades de la roca,
propiedades de los fluidos, regmenes de flujo, fluido de saturacin de la roca,
compresibilidad de los fluidos fluyendo, dao a la formacin o estimulacin,
turbulencia, presin del yacimiento y mecanismos de desplazamiento. Esta
relacin es llamada ndice de productividad (IP).
Ahora, el flujo de fluidos desde el yacimiento hacia el pozo es llamado flujo de
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Matemticamente est definido como la relacin entre la razn de flujo y la cada
de presin del yacimiento8:
= = 2 1
Donde J es el ndice de productividad, q es la razn de flujo del pozo, RP es la
presin media del yacimiento y Pwf es la presin en el fondo del pozo mientras
est fluyendo. Si se resuelve esta ecuacin para Pwfen trminos de q (ecuacin 2)
se puede ver que una grafica de PwfVs. q en coordenadas cartesianas resulta en
una lnea recta con una pendiente de1/J, como sigue:
= 2
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Figura 4. Representacin grfica del IP.
Fuente:NIND T, E. W. Fundamentos de produccin y mantenimiento de pozos petroleros. 1987.
Si se usa la ley de Darcy para el flujo radial de un lquido homogneo de poca
compresibilidad que est contenido en un yacimiento horizontal uniforme, en
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ahora bien, como el factor de dao S es inversamente proporcional al ndice de
productividad, este ltimo presenta valores bajos cuando la formacin tiene un
factor de dao alto.
Debido a que para formular esta ecuacin se asumi que la presin media del
yacimiento est por encima del punto de burbuja podemos asegurar que su ndice
de productividad es constante y que la grfica que la describe es como la de la
figura 4.
Si la cada presin de un yacimiento horizontal y circular, con flujo de fluido
monofsico (aceite y agua) y composicin uniforme no ha llegado a tocar los
lmites exteriores del yacimiento, es decir, el yacimiento se encuentra en estado
transitorio, se puede definir su ndice de productividad como sigue:
S87.023.3rc
Kt
logB6.162
PPKhq
2wt
oo
wf (4)
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1.3.2. Prediccin de la relacin del comportamiento del flujo de entrada
(IPR).
Es conveniente tener en cuenta que mientras el valor de la presin de fondo
fluyendo se mantenga sobre la presin de saturacin o de burbujeo, no habr gas
libre en la formacin y el J se mantendr constante. Ahora bien, en el momento en
que la presin de fondo fluyendo est debajo de la presin del punto de burbujeo
debe esperarse que J deje de ser una constante y que la relacin entre la razn de
flujo del pozo q y la presin de fondo fluyendo Pwfdeje de ser lineal tomando una
forma curvada como la de la figura 59.
Figura 5. Relacin del comportamiento del flujo de entrada (IPR).
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Con el fin de describir el comportamiento del flujo de entrada (IPR) se han
desarrollado algunos mtodos empricos que buscan correlacionar la tasa de flujo
y la presin de fondo fluyendo de un pozo. Estos mtodos sern presentados en
esta seccin. La mayora de estos mtodos requieren de, por lo menos, un valor
de q y de Pwf obtenidos de una prueba de presin. Una de las consideraciones
importantes que se hacen en estos mtodos es que la presin media del
yacimiento (RP ) se asume constante.
1.3.3. Mtodo de Vogel.
Vogel10 desarroll una ecuacin emprica para la forma del IPR de un pozo
productor de aceite que se encuentra en un yacimiento saturado. Aunque este
mtodo fue propuesto slo para yacimientos saturados con empuje de gas
disuelto, se ha encontrado que puede ser usado para cualquier yacimiento en el
cual la saturacin de gas aumente con la cada de presin.
Vogel tambin consider que no haba dao en la formacin, es decir, S = 0. A
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2
R
wf
R
wf
max P
P8.0P
P2.01q
q
(5)
Figura 6. Grafica de Vogel para FE = 1.
Fuente: DALE BEGGS, H. Production optimization using nodal analysis. 2001.
El IPR para un pozo con un ndice de productividad constante, es decir, un pozo
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Tambin se ha visto que para pozos con alto corte de agua el mtodo de Vogel ha
dado buenos resultados. Ahora bien, en este caso la relacin q/qmax puede ser
remplazada por ql/q(mx)l, donde ql= q + qw.
Vogel en su artculo original slo consider casos en los cuales el yacimiento
estaba saturado y el factor de dao era cero. El mtodo de Vogel tambin puede
ser aplicado para yacimientos subsaturados cuando PwfPb.
Yacimientos saturados con factor de dao cero.11 Para desarrollar el
IPR para un yacimiento saturado es necesario primero calcular qmxutilizando una
prueba de presin en la ecuacin 5 y luego calcular para varios valores de Pwflos
valores de qmx correspondientes utilizando tambin la ecuacin 5. Estos datos
tambin se pueden obtener usando la figura 6.
Yacimientos subsaturados con factor de dao cero12. En este tipo de
yacimientos se pueden considerar dos casos especficos para los cuales aplicar el
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Ahora bien, con el fin de desarrollar el IPR para valores de PwfPbse utilizan los
datos ya calculados y se remplazan en la ecuacin 8. El IPR para valores de Pwf
Pbes lineal.
2
b
wf
b
wfb
bPP8.0
PP2.01
8.1JPqq (8)
Considerando ahora el segundo caso, para cuando la presin de fondo fluyendo
est por debajo del punto de burbuja, los primeros clculos que se deben hacer
son el de J remplazando la prueba de presin en la ecuacin 7 y el de qbutilizandola siguiente ecuacin:
)PP(Jq bRb (9)
Luego de haber calculado J y qb, para desarrollar el IPR para valores de PwfPb,
se utiliza la ecuacin 8. El IPR para valores de Pwf Pb es lineal y puede ser
-
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En todos los casos se encontr que las curvas de presin para estos yacimientos
de aceite seguan la misma forma general utilizada para expresar el IPR para
pozos de gas. Esto es:
=
(10)
Donde C es el coeficiente de flujo y n es un exponente dependiente de las
caractersticas del pozo. Para las pruebas de los yacimientos analizados por
Fetkovich el valor de nestuvo entre 0,568 y 1,00. La aplicabilidad de la ecuacin
18 para pozos de aceite fue justificada escribiendo la ecuacin de la ley de Darcy
como sigue:
= .
.
+
()
(11)
donde,
-
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donde,
= . .
+
De su definicin matemtica se puede inferir que este coeficiente es directamente
proporcional a K y h, pero inversamente proporcional al dao que presente la
formacin.
Se asumi que para P Pb, Kro es igual a uno y que o y o pueden ser
considerados constantes para cuando 2/)PP(P bR . Tambin se asumi que
para P Pb, f(p) puede ser expresado como una funcin lineal de presin como
sigue:
= +
-
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Una vez se determinan los valores de C y n de las pruebas de presin, se puede
utilizar la ecuacin 18 para desarrollar una grfica de IPR completa. Hay que tener
en cuenta que se necesitan por lo menos dos valores de pruebas de presin para
determinar C y n, asumiendo queR
P es conocido.
Una grfica log-log de 2wf
2
R PP Vs. q resultar en una lnea recta de pendiente 1/n
y un intercepto de q = C para un valor de 1PP 2wf
2
R . Una vez se ha determinado
n, C tambin puede ser calculado usando cualquier punto sobre la lnea usando la
siguiente ecuacin:
= (13)Existen tres tipos de pruebas de presin que son comnmente utilizadas en los
pozos de gas para determinar los valores de C y n. Estas pruebas tambin pueden
ser usadas en pozos de aceite. El tipo de prueba a escoger depende del tiempo deestabilizacin del pozo, el cual es una funcin de la permeabilidad del yacimiento.
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normalmente se presenta cuando la produccin de aceite es muy alta. La ecuacin
desarrollada es como sigue:
= + (14)
donde C es el coeficiente de flujo laminar estndar o de Darcy y D es el coeficiente
de turbulencia y se definen como sigue:
=
.
+
.
= .. Donde hp es el espesor del intervalo perforado y es un factor de turbulencia
definido como:
= .
-
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1.3.6. Factores que afectan el ndice de productividad (IP) y la relacin del
comportamiento del flujo de entrada (IPR)14.
Como ya se anot, son varios los factores que influyen y afectan el IP y el IPR. En
esta seccin se discutirn algunos de estos factores que pueden causar
variaciones en el IP y en el IPR.
Efectos de la presin y la fase de los fluidos del yacimiento.Cuando la
presin inicial del yacimiento est por encima del punto de burbuja se puede
asegurar que no existir gas libre en ninguna parte del yacimiento.
Ahora bien si en algn punto del yacimiento la presin de ste desciende hasta ser
menor que el punto de burbuja entonces se formar gas libre y la permeabilidad
relativa del aceite se reducir, adems si el pozo est produciendo a una tasa que
requiera un presin de fondo fluyendo menor que la presin de burbuja la
permeabilidad relativa del aceite y por ende J tendrn valores ms bajos.
Ahora, si la presin de yacimiento baja y alcanza valores por debajo del punto de
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La permeabilidad relativa est definida como la razn entre la permeabilidad
efectiva de un determinado fluido y la permeabilidad absoluta de la roca. La
permeabilidad relativa del gas decrecer si crece la saturacin de lquidos en el
yacimiento, bien sea por condensacin retrograda o por formacin de agua en los
poros.
Efectos de la viscosidad del aceite. Cuanto ms viscoso sea el aceite
ms difcil ser su flujo y por ende su J ser menor. La viscosidad del aceite,
cuando ste est por encima del punto de burbuja y se considera temperatura
constante, decrece si la presin del yacimiento decrece. Ahora bien, cuando la
presin del yacimiento se encuentre por debajo del punto de burbuja es de esperar
que la viscosidad del aceite se incremente con la disminucin de la presin debido
a que el aceite comienza a liberar gas perdiendo as las molculas ms livianas.
Efectos del factor volumtrico de formacin. El Bo es inversamente
proporcional a J. Como ya se sabe, a medida que el aceite pierde presin se debe
esperar que est comience a expandirse, pero cuando alcanza el punto de burbujael gas que se libera hace que el aceite se contraiga.
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han hecho trabajos de estimulacin a la formacin la cada de presin va a ser
menor y esto causar que J se incremente.
Por esta razn es importante realizar trabajos de estimulacin a la formacin que
permitan incrementar J y por ende incrementar la produccin.
Efectos del mecanismo de empuje. Como ya se consider, es posible
definir un rango de porcentaje de recuperaciones para cada mecanismo de
empuje. Por ende la tasa de produccin tambin se ver afectada por el tipo de
mecanismo de empuje que haya en el yacimiento, lo cual indica que el J ser
mayor para el mecanismo de empuje que proporcione una tasa de produccin
mayor.
De cualquier forma es importante tener en cuenta que no es posible describir el
comportamiento J teniendo en cuenta slo este factor; es necesario tener en
cuenta otros factores ms influyentes.
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2. METODOLOGAS PARA LA SELECCIN DE LOS POZOS Y DE LOS
INTERVALOS CANDIDATOS A TRATAMIENTOS DE ESTIMULACIN
Existen varias metodologas para la seleccin de los pozos y de los intervalos
candidatos a tratamientos de estimulacin. Para este trabajo se analizarn las
metodologas SIGMA , PASS y la implementada en el Campo Santa Clara
debido a que son las ms utilizadas para la seleccin de pozos a estimular.
Primero se realiz un anlisis a la metodologa SIGMA15con el fin de encontrar los
beneficios, dificultades y desventajas de la aplicacin de la misma, luego se
realiz el mismo estudio con la metodologa PASS16.
2.1. METODOLOGA SIGMA
El ti bj ti li i l t d l di
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ejecucin de las operaciones de estimulacin. El proceso tambin incluye un
anlisis econmico detallado de las operaciones a ejecutar.
El proceso de ingeniera SIGMA consiste en un anlisis del diseo,
implementacin y efectividad de operaciones de estimulacin buscando
seleccionar los mejores pozos y las mejores zonas a ser intervenidas a travs de
las mejores tcnicas de colocacin.
La manera de desarrollar el proceso se basa en el trabajo en equipo entre las
compaas realizadoras del proyecto para disear e implementar los procesos
ptimos y evaluar de igual manera el desempeo y la implementacin de mejoras.
Hay que resaltar la importancia de las lecciones aprendidas y las mejores
prcticas implementadas hasta el momento en la ejecucin de las operaciones
para incluirlas dentro del proceso de ingeniera.
Una vez implementado el proceso se pueden obtener datos valiosos aun para unmejor entendimiento del yacimiento y descripcin mejorada del mismo.
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2.1.1. Circunstancias donde el proceso de ingeniera SIGMA es
particularmente aplicable.
La metodologa SIGMA es un proceso implementado con el fin de impactar el
potencial de las operaciones y de incrementar la produccin del campo durante un
intervalo de tiempo determinado. Algunas circunstancias de aplicacin particular
del proceso seran:
Desempeo actual de las operaciones por debajo del desempeo histrico.
Operadores con propiedades econmicamente marginales pueden usar el
proceso SIGMA con el fin de determinar completamientos menos costosos que se
ajusten a los caudales de produccin.
El proceso SIGMA se hace apropiado para yacimientos problemticos
donde los completamientos son a menudo abortados o no se llevan a cabo de
manera satisfactoria por alguna razn desconocida.
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Evaluacin del desempeo y resultados de las operaciones actuales.
Descripcin del yacimiento.
Proposicin de mejoramientos.
Prediccin de resultados.
Diseo de los tratamientos.
Ejecucin de los tratamientos.
Monitoreo y evaluacin de resultados.
Incorporacin de resultados al proceso para retroalimentar los modelos.
Revaluacin resultados y actualizacin de modelos.
Presentacin del anlisis de resultados.
Incorporacin el conocimiento ganado en el diseo y ejecucin del siguiente
tratamiento (proceso iterativo).
El proceso comienza con el estudio de un yacimiento o rea especfica y requiere
que se identifiquen los pozos relevantes a ser estudiados. Las caractersticas del
yacimiento se describen utilizando los datos disponibles.
Modelos de programas de computador aceptados por la industria y de reconocido
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Seguido al estudio es necesario analizar las operaciones de perforacin y
completamiento ejecutadas de modo que se determine su impacto en los
tratamientos de estimulacin.
La empresa desarrolladora del proyecto est comprometida en el uso de paquetes
de simuladores de ltima tecnologa y de amplio uso en la industria como son:
Frac Pro PT, programa usado para adquisicin de datos y ajuste de
presiones en el fracturamiento.
GOHFER: Programa de diseo y anlisis de fracturamiento orientado a
simulacin tipo malla en tres dimensiones.
WEM: Well Evaluation Model (Marca registrada de PE Moseley and
Associates): Para anlisis de produccin.
QUIKLOOK: Simulador numrico de yacimientos para operaciones de
estimulacin y control de agua /gas.
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STIM2001: Programa de diseo de operaciones de estimulacin qumica.
El uso de estos software proporciona un alto nivel de confianza en los resultados
de la metodologa.
2.2. METODOLOGA PASS
La metodologa PASS (Performance Assessment and Surveillance System
Sistema de Monitoreo y Evaluacin del Desempeo) que se desarroll con el
programa OFMTM (Oilfield Manager) tiene con fin evaluar en forma sistemtica y
estructurada el desempeo del yacimiento y presentar recomendaciones para
realizar trabajos de estimulacin y recompletamientos de pozos.
El estudio inicia con el anlisis del desempeo de las arenas horizontales
individuales. Luego, estas arenas son integradas verticalmente en un anlisis de
zonas productoras logrando los objetivos finales. Para el anlisis horizontal, elprocedimiento bsico para cada arena consiste en construir una base de datos
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ndice de eficiencia del reacondicionamiento (Work-Over Efficiency, WOE).
ndice de heterogeneidad (HI).
Eficiencia del completamiento (CEI).
2.2.1. ndice de eficiencia del reacondicionamiento (WOE)17.
Los tratamientos de estimulacin se han clasificado en tres grandes categoras:
fracturamiento, breakdown y qumica. La meta de este estudio es analizar las
diferentes tcnicas de estimulacin y clasificarlas de acuerdo con el desempeo
incremental de las tasas de petrleo que producen los pozos. Las tasas de
petrleo se miden tres meses antes y tres meses despus del tratamiento y se
calcula la relacin de mejora. Esta relacin se analiza en grficas mltiples para
tener una clara idea de su eficiencia en la produccin de los pozos. El anlisis se
realiza a diferentes niveles: arenas individuales.
18
-
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Reese present el concepto de ndice de heterogeneidad. La idea es comparar
cada pozo individual en un campo con el comportamiento promedio de todos los
pozos en dicho campo (o regin o bloque). Esto se puede lograr aplicando la
siguiente ecuacin:
= 11Para realizar el anlisis HI se utilizan los siguientes pasos.
Normalizar los datos de produccin a la fecha de la primera produccin de
petrleo para todos los pozos en la base de datos.
Calcular la produccin promedio de todos los pozos y guardarla en
memoria.
Sacar la relacin entre la produccin de cada pozo y la produccinpromedio del paso anterior.
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siempre ser la disponibilidad de datos.
Las grficas de heterogeneidad se llaman Cross-Hair plots. Son grficas de
dispersin (o grficas X-Y) con el valor acumulado a travs del tiempo de los
ndices de heterogeneidad (HI) en los dos ejes. Generalmente la escala se
establece para que el origen de los ejes, que es el punto donde yace el promedio
(o la lnea 0), est en la mitad de la grfica. Los ndices de heterogeneidad y las
grficas de Cross-Hair de produccin identificarn 4 cuadrantes en el yacimiento.
Estos cuadrantes se descomponen en rea de produccin alta y baja; alta y alta;
baja y baja; y baja y alta.
Se puede entonces visualizar los pozos con mejores tasas de desempeo y los
pozos con malas tasas de desempeo. El trayecto que sigue el pozo durante su
vida tambin es importante en la grfica de Cross-Hair porque muestra la ruptura
del gas y del agua en aquellos pozos que estn experimentando dichos
problemas, y esto se puede usar para predecir ruptura futura en pozos vecinos.
En general, las grficas Cross-Hair de heterogeneidad se cuentan dentro de las
h i t d d t t t i t
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clculos desarrollados con el anlisis HI anteriormente descrito. El anlisis CEI es
el proceso de integrar las propiedades petrofsicas de la roca (HI de las
propiedades de la roca) cerca de la pared del hueco, con la productividad (HI de
petrleo acumulado). Esto se hace a nivel del completamiento.
Para realizar el anlisis CEI se pueden seguir los siguientes pasos:
Normalizar por estrato los datos de produccin en tiempo, hasta el punto de
la primera produccin de petrleo.
Filtrar la base de datos por campaa de perforacin.
Calcular la tasa de produccin de petrleo promedio de todos los
completamientos.
Calcular el petrleo acumulado promedio por pozo a partir de la taza
promedia de petrleo por pozo.
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Obtener la relacin entre el KH de cada completamiento y el KH promedio.
Restar el valor de uno (1) de la relacin obtenida en el punto 9 para
normalizarla a cero.
Los resultados del anlisis CEI se integran con los obtenidos de la evaluacin del
ndice de heterogeneidad (HI) y de la eficiencia del reacondicionamiento (WOE)
para obtener una lista de candidatos a estimular dentro de los estratos analizados.
2.3. METODOLOGA PARA LA SELECCIN DE POZOS CANDIDATOS A
ESTIMULACIN CAMPO SANTA CLARA
En la tesis Seleccin de pozos, diseo y anlisis econmico para trabajos de
fracturamiento hidrulico en el Campo Santa Clara (Neiva)20 se present la
siguiente metodologa para la seleccin de pozos, la cual consta de los siguientespasos.
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Paso 2. Recopilar y hacer control de calidad o valoracin de toda la
informacin de cada pozo y del campo en general.
Paso 3.El modelamiento de la produccinse realiza utilizando el software
Wellflo. Esta herramienta software permite realizar el anlisis nodal de cada pozo
y de esta forma determinar si el pozo presenta dao, si su produccin actual es la
adecuada y predecir la produccin incremental que se obtendr al corregir el dao
con un trabajo de estimulacin. El valor del dao es un criterio importante al
momento de seleccionar los pozos candidatos para realizar trabajos de
estimulacin.
Paso 4.Revisar las propiedades de cada pozo con el fin de definir cules
son los pozos con las mejores caractersticas para ser estimulados. A continuacin
se presentan la informacin que debe ser valorada por cada pozo pre-candidato:
La presin del pozo debe ser relativamente alta.
El BSW y GOR deben ser bajos.
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Revisar que el pozo no se encuentre cercano al contacto WOC o se
encuentre cercano a algn acufero.
Paso 5. Seleccionar los pozos candidatos a realizarles trabajos de
estimulacin, luego de hacer un anlisis minucioso de los factores previamente
mencionados.
Uno de los objetivos del proyecto es el de identificar la metodologa ms adecuada
para la seleccin de los pozos candidatos a trabajos de estimulacin caso Campo
Colorado, teniendo en cuenta la informacin existente.
La metodologa SIGMA necesita retroalimentacin de datos para q esta sea
eficiente, la metodologa PASS requiere de estudios especficos antes durante y
despus de cada uno de los trabajos, por lo tanto estas metodologas no se
podan aplicar al Campo Colorado, entonces fue necesario plantear una nueva
metodologa especfica para el campo escuela Colorado, la cual se baso en la
metodologa aplicada al Campo Santa Clara y ajustada a los datos existentes.
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3. METODOLOGA SELECCIN DE POZOS CANDIDATOS A
ESTIMULACIN.
Seleccionar y definir con el menor porcentaje de error los pozos que mejor
responderan a trabajos de estimulacin no es una tarea sencilla. Es un proceso
que necesita de organizacin debido a que se maneja una gran cantidad de
informacin. Un proceso de seleccin nunca podr ser el mismo en dos campos
diferentes, pero si es posible definir un orden general que permita manejar ms
fcilmente toda la informacin. En este captulo se define y describe la
metodologa propuesta para la seleccin de los pozos candidatos a realizar
trabajos de estimulacin, la figura 7 presenta el diagrama que resume la
metodologa.
3.1. ADQUISICIN DE INFORMACIN
El primer paso de todo estudio es obtener toda la informacin posible acerca del
t d i t i l i f i t d it
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Petrofsica. Anlisis de los fluidos del campo y de las dems propiedades.
Anlisis de presiones. Pruebas de presiones realizadas al campo.
Estudios de potenciales de produccin.
Estados mecnicos de los pozos.
3.2. ANLISIS POR POZOS
El siguiente paso es realizar un anlisis detallado a los pozos del campo,
utilizando toda la informacin recolectada en el paso anterior. Esta informacin
realiza una preseleccin de pozos de acuerdo a las siguientes caractersticas:
Pozos abandonados oficialmente. Los pozos que se encuentran
abandonados oficialmente son descartados debido a que estos no presentan
caractersticas pertinentes para la produccin.
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Los pozos que son declarados secos o con bajo potencial de produccin
son descartados. Representa que ya se les realiz un estudio de produccin y no
presenta ningn prospecto de produccin de aceite o la produccin de aceite no
es ptima desde ningn punto de vista.
Pozos con alto GOR o WOR. Un aumento significativo de la produccin de
gas o de agua en un pozo despus de un trabajo de estimulacin da indicios de
que el pozo se vino en gas o agua, si este aumento se da despus de que se
realizo un trabajo de estimulacin.
3.3. ANLISIS Y SELECCIN DE INTERVALOS
En el anterior paso se realiz una preseleccin de los pozos que poseen las
caractersticas necesarias para ser considerados candidatos a trabajos de
estimulacin, el siguiente paso es analizar cada unos de los intervalos de cada
pozo, para realizar este estudio se tienen en cuenta las propiedades petrofsicas yla capacidad de flujo KH.
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estimulacin, mejorando as en forma radical la eficiencia de la estimulacin. En
algunos casos, este proceso de optimizacin ha permitido reducir en un 65% el
tiempo de estimulacin requerido en pozos comparables, acelerando la produccin
en 20 das y ahorrando 20 das de equipo de estimulacin22.
De cada pozo preseleccionado se calcula el potencial de produccin, por medio de
la permeabilidad y espesor de cada intervalo, centrndose inicialmente en las
arenas de mayor capacidad de flujo KH, con el fin de realizar el modelamiento de
estos intervalos para encontrar los incrementales de produccin para los pozos.
3.4. MODELAMIENTO
El modelamiento de los intervalos se lleva a cabo teniendo en cuenta dos tems, el
primero es el anlisis del Skiny el segundo el anlisis nodal.
3.4.1. Anlisis de Skin.
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Luego se calcula el Skina las condiciones actuales para saber el valor del dao a
remover.
3.4.2. Anlisis nodal.
Los anlisis que se realizan de un sistema de produccin en su conjunto, permite
predecir el comportamiento actual y futuro de un pozo productor de hidrocarburos,
como resultado de este anlisis, se puede obtener por lo general una mejora en la
eficiencia de flujo, o bien un incremento en la produccin.
El procedimiento de anlisis de sistemas o tambin conocido como anlisis nodal,es uno de los medios apropiados para el anlisis, diseo y evaluacin, tanto en
pozos fluyentes, intermitentes o con sistemas artificiales de produccin. El anlisis
nodal, evala un sistema de produccin dividido en tres componentes bsicos:
Flujo a travs de medios porosos
Flujo a travs de tubera vertical o de produccin (T.P.)
Flujo a travs de la tubera horizontal o lnea de descarga (L D )
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sino tambin muestran como los cambios en cualquier parmetro afectan su
comportamiento.
La metodologa de anlisis nodal que se propone para la aplicacin en trabajos de
optimizacin de produccin consta de 3 secciones de estudio:
Densidad ptima de perforaciones.
Seccin Inflow.
Seccin de Outflow.
Luego se procede a calcular los incrementales de produccin y presentar la lista
de pozos candidatos a trabajos de estimulacin.
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Figura 7. Mapa conceptual metodologa
.METODOLOGA DE SELECCINDE POZOS CANDIDATOS A
ESTIMULACIN. Curvas de produccin.
Curvas de declinacin
Trabajos histricos de estimulacin y
fracturamiento.
Informes y estudios realizados.
Petrofsica, presiones y potenciales de
produccin.
Estado mecnico.
Adquisicin de informacin
Pescados que
Anlisis por pozos.
Pozos descartados por
abandono oficial.
NO
SI
1
-
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2
Pozo alto GOR o WOR.
Aumento debido a
estimulaciones.
1
Anlisis y seleccin de
intervalos.
Clasificacin de los
intervalos de acuerdo
al potencial de
produccin
SI
NO
-
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ANALISIS SKINMODELAMIENTO
SKIN
ESPERADO
Historia de trabajos
de fracturamiento
Historia de trabajos
de estimulacin
umica.
Anlisis
Nodal
Curvas IPR. Datos
solucin. Tiros porpie, escenarios de
Skin, Rw, Re.Anlisis petrofsico
3
-
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4. GENERALIDADES CAMPO ESCUELA COLORADO
El Campo Colorado est localizado en la Cuenca del Valle Medio del Magdalena
(VMM) en la Provincia Estructural del Piedemonte Occidental de la Cordillera
Oriental, al sureste del municipio de Barrancabermeja (Santander) y del sur del
Campo La Cira - Infantas, entre los bloques kilomtricos 3S al norte y 13S al sur,
3E al occidente y 6E al oriente con coordenadas X= 1036.000 - 1040.500 Este y
Y= 1238.000 1247.500 Norte con origen Bogot, en la parte central de la
concesin De Mares.
Figura 8.Localizacin Campo Colorado.
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La estructura corresponde a un anticlinal asimtrico de hasta 80 en su flanco
oeste y hasta 25 en su flanco este. Este anticlinal tiene una longitud aproximada
de 10 kilmetros y 3 kilmetros de ancho.
4.1. RESEA HISTRICA DEL CAMPO ESCUELA COLORADO
El campo Colorado fue explorado por la compaa Tropical Oil Company (Troco)
desde el ao de 1923, con la perforacin de 7 pozos, los cuales presentaron
varias complicaciones y fueron abandonados por problemas mecnicos, con
excepcin de el pozo Col-7, el 11 de febrero de 1932 con el abandono del pozo
Col-6 se dio por finalizada la primera campaa de perforacin del campo.
La segunda etapa de perforacin del campo Colorado fue realizada por la Troco,
despus de realizar estudios superficiales; se hicieron levantamientos
gravimtricos, as el 3 de Septiembre de 1945 se empez a perforar el pozo Col-9
al cual se le realizaron pruebas adecuadas que trajeron resultados satisfactorios,estos alentaron a la Troco a programar perforaciones para el lapso (1945-1946)
f d t t l d 8
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pozos perforados han sido clasificados como pozos con bajo potencial de
hidrocarburos.
La mxima produccin del campo Colorado fue alcanzada durante la tercera fase
de perforacin en 1961 con un caudal de 1771 BOPD, con una declinacin muy
rpida, llegando a un valor de 467 BOPD en el ao de 1966, una de las causas
principales de la disminucin de la produccin fue la prdida de pozos productores
por causa de diferentes problemas mecnicos, de los cuales el ms importante es
el taponamiento de las lneas por parafinas.
En este ao se da el comienzo de la segunda etapa de produccin, durante la cual
se mantuvo una produccin promedio de 670 BOPD hasta el ao de 1976, dondeempez un aumento en la declinacin de la produccin hasta llegar a un caudal de
47 BOPD en el ao de 1989. Con el pasar de los aos la produccin baj a un
promedio de 20 BOPD.
En el campo Colorado al igual que la mayora de campos de la Cuenca del ValleMedio del Magdalena las formaciones productoras principales son la formacin
M l f i E ld d l d d Oli Mi l l
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varillas de produccin, bombas de subsuelo y unidades de bombeo para la
extraccin del crudo
4.2. PROPIEDADES DEL CAMPO COLORADO.
Las propiedades del campo Colorado utilizadas durante el trabajo sern descritas
en los siguientes apartes, se empezar por mostrar los datos de saturacin de
agua, de porosidad y permeabilidad, los cuales sern utilizados durante el estudio.
4.2.1. Saturacin de agua23.
El estudio para establecer la saturacin de agua del campo Colorado fue realizadoutilizando el mtodo Grfico de Pickett, que en otras palabras corresponde a un
crossplotde la ecuacin de Archie, debido a que el estudio demostr que era el
nico mtodo aplicable al campo y que se ajustaba a los datos presentes en el
campo.
Los resultados de los promedios de salinidad por bloque adems de las
t i d t l t bl 124
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73/146
Una vez definido el Rw para el campo, se encontraron cambios apreciables, entre
las formaciones B y C con lo que se deduce que existen drsticos cambios de
salinidad en toda la formacin.
POZO FORMACIN BLOQUE 1 BLOQUE 2 BLOQUE 3
COLORADO 19
MUGROSA B 0.17
MUGROSA C 0.14
COLORADO 24
MUGROSA B 0.19
MUGROSA C 0.11
COLORADO 25
MUGROSA B 0.16
MUGROSA C 0.13
COLORADO 26
MUGROSA B 0.2
MUGROSA C 0.12
COLORADO 27
MUGROSA B 0.18
MUGROSA C 0.10
COLORADO 38
MUGROSA B 0.19
MUGROSA C 0.13
COLORADO 31
MUGROSA B 0.03
MUGROSA C 0.15
-
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FORMACIN
BLOQUE 1 BLOQUE 2 BLOQUE 3
Rw @
75Salinidad
Rw @
75Salinidad
Rw @
75Salinidad
Mugrosa B 0.1834800 ppm
NaCl0.03
240000 ppm
NaCl0.03
240000 ppm
NaCl
Mugrosa C 0.1253500 ppm
NaCl0.14
46000 ppm
NaCl0.14
46000 ppm
NaCl
Tabla 2: Saturacin de agua promedio por bloque. Fuente: Tesis Desarrollo de una metodologa
para la caracterizacin de atributos petrofsicos bsicos de la formacin mugrosa: caso de estudio
Campo Colorado.
4.2.2. Porosidad.
Las areniscas de la Formacin Mugrosa se dividen en cuatro unidades
operacionales en el Campo Colorado, para el clculo de la porosidad se emple laecuacin de Archie, en la cual conociendo la saturacin de agua, se puede
d j l t i d id d bt i d id d di
-
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75/146
UNIDAD
OPERACIONALPOROSIDAD
ESPESOR
PROMEDIO NETO
ZONA B1 12.9% 21.8 ft
ZONA B2 13.5% 23.2 ft
ZONA C1 15.7% 24.9 ft
ZONA C2 19.6% 42.3 ft
Tabla 3: Porosidad y espesor promedio neto. Fuente: diagnstico y estrategias de recobro campo
colorado
4.2.3. Anlisis PVT.
En el Campo Colorado se han realizado cuatro anlisis PVT a lo largo de la
historia, se analizaron muestras de los pozos Col 43, Col 12, Col 49 y
recientemente Col 25. De este anlisis se obtuvieron las propiedades mostradas
en la tabla 4.
Pozo ArenaTVD Tope Base Temp.
GOR aPb
Pb0a SG
Grav.API Bo a Pb
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Cuando se realiz el muestreo la presin del yacimiento se encontraba muy por
debajo de la presin original y la muestre fue recombinada a un GOR diferente al
que el pozo estaba produciendo, lo que lleva a pensar que el gas producido puede
tener una composicin diferente a la original, por lo tanto los resultados del primer
anlisis no son muy confiables.
Las muestras tomadas en los pozos Col 12 y Col 43 fueron tomadas en superficie,
y fueron recombinadas en el laboratorio. Para el pozo Col 49 se tomo una muestra
de fondo. La toma de muestras y el anlisis PVT, fueron realizados por CORE
LABORATORIES INC. Petroleum Reservoir EngineeringDallas Texas, PL Moses,
en 1960.
Los resultados del anlisis PVT se compararon para los tres pozos como se
muestra en la figuras 9, 10 y 11, donde se observa la aproximacin de las curvas
para los pozos Col 12 y 49, mientras que difieren totalmente con las de Col 43. El
anlisis llevara a concluir que los fluidos son diferentes entre las arenas
productoras.
L l d fl id d dif t f i h i ibl l d t i
-
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Figura 9.Comparacin Curvas de Rs de los Pozos C12, C 49 y C43.
Fuente: Tesis consideraciones y procedimientos para el anlisis PVT del crudo de
campos maduros. Aplicacin campo coloradoARAMENDIZ, P. Jose y VELASQUEZ, O.
Miguel.
Figura 10. Comparacin Curvas de Bo de los pozos C 12, C 49 y C 43.
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Figura 11. Comparacin Curvas de Viscosidad de los Pozos C 12, C 49 y C 43.
Fuente: Tesis consideraciones y procedimientos para el anlisis PVT del crudo de
campos maduros. Aplicacin campo coloradoARAMENDIZ, P. Jose y VELASQUEZ, O.
Miguel.
Posteriormente se realiz un anlisis PVT pozo Col 25, de la Formacin Mugrosa
B. El muestreo en fondo de pozo se realiz por personal del Instituto Colombiano
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RESUMEN DE LOS DATOS DEL FLUIDO
Datos Volumetricos
Presin Original del Yacimiento ( Py) : 800 psia
Presin de Burbuja (Pb): 630 psia
Expansin Trmica @ 2015 Psia : 1.01678 Vol. @ 104 F
Vol. @ 62 F
Densidad del Fluido del yacimiento @
2000 psia y 104 F : 0.7876 g/cc
Densidad del Fluido del yacimiento @
2000 psia y 62 F : 0.8008 g/cc
G.O.R.: 240.0 SCF/STB
Compresibilidad del Fluido @ Ty
( Desde Pyac. a Pb ) 1.03189 E-05
Datos de la prueba de Liberacin Diferencial
Relacin Gas Aceite en solucin (Rsdb) 228 00 PCN/BF
-
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Figura 13. Estudio PVT Colorado 25, Datos de la Prueba de Liberacin Instantnea y
viscosidad del aceite.
ESTUDIO PVT COLORADO 25 (MUGROSA B)
RESUMEN DE LOS DATOS DEL FLUIDO
Datos de la Prueba de Liberacin Instantnea
Presin del Separador 15 psig
Temperatura del Separador 90 F
Bo (1) 1.0201 BY/BF
Rs (2) 228.00 PCN/BF
Densidad del Aceite muerto 0.8411
API @ 60 F 36.7321
(1) Factor volumtrico de formacin del aceite, barriles de petrleo a la presin de burbuja
y temperatura de yacimiento por barril de petrleo de tanque @ 60 F.
(2) Relacin gas-aceite en solucin total a la presin de burbuja y temperatura de yacimiento,
total de pies cbicos normales de gas @ 14.7 psia y 60 F por barril de tanque @ 60 F.
-
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4.2.4. Permeabilidad.
Los datos de permeabilidad de los intervalos utilizados durante el presente trabajo,
se tomaron a partir de la zona en la cual se encuentran, estas zonas ya han sido
evaluadas en los trabajos de grado que se citan a continuacin:
Desarrollo de una metodologa para la caracterizacin de atributos
petrofsicos bsicos de la formacin mugrosa: Caso de estudio Campo Colorado29.
Determinacin de potenciales de produccin a partir de registros de pozo.
Aplicacin Campo Colorado30.
Anlisis de datos de produccin a nivel de completamientos para la
asignacin de la produccin del Campo Colorado31.
En las cuales se encontraron las permeabilidades por pozo, por zona de cada
pozo y en algunos pozos por intervalos, estos datos se encuentran en el anexo 2.
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5. SELECCIN DE POZOS CANDIDATOS PARA TRABAJOS DE
ESTIMULACIN CASO CAMPO COLORADO
En esta seccin se desea describir claramente la metodologa que fue utilizada
para llevar a cabo el proceso de seleccin de pozos candidatos a trabajos de
estimulacin en el campo Colorado.
A continuacin se describe la metodologa desarrollada e implementada para la
seleccin de pozos candidatos a realizarles trabajos de estimulacin en el Campo
Colorado, con el fin de aumentar la produccin de este campo. La metodologaconsta de 6 tems o pasos.
5.1. METODOLOGA PARA LA SELECCIN DE POZOS
5.1.1. Paso 1. Adquisicin de informacin.
R il h t l d lid d l i d t d l i f i d d
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Petrofsica del campo: Permeabilidad y porosidad.
Figura 14. Grip Map de permeabilidad en OFM33.
Fuente: Anlisis de datos a nivel de completamientos para la asignacin de la produccin del
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5.1.2. Paso 2. Anlisis por pozos.
Este proceso se lleva teniendo en cuenta todos los pozos del Campo Colorado
con un total de 75 pozos. Se procedi a realizar una tabla resumen basada en la
informacin recolectada de los distintos informes, tesis y curvas de produccin,
tomando la informacin de el estado del pozo, ya sea abandonado o presenta
problemas mecnicos. En la tabla 6 se encuentra un resumen del anexo 1.
Con esta informacin se seleccionan los pozos de acuerdo a:
Pozos abandonados oficialmente :
De acuerdo con el informe Diagnstico y estrategias de recobro Campo Colorado
se encontraron que los siguientes pozos se encuentran abandonados oficialmente:
Col 1, Col 2, Col 4, Col 5, Col 6, Col 8, Col 14, Col 15, Col 20, Col 29, Col 32, Col
41, Col 46, Col 47, Col 48, Col 71, Col 7734
. De la tesis Evaluacin de tecnologasy metodologas utilizadas para el abandono de pozos, aplicacin Campo
35
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anlisis de los intervalos de cada pozo se descartan aquellos en los que los
pescados impidan el flujo de fluidos.
Pozos que presentan colapsos.
Los pozos Col 21, Col 24, Col 30, Col 33, Col 44, Col 56, Col 58, presentan
colapsos que impiden las condiciones ptimas para el desarrollo de los trabajos de
estimulacin.
Pozos declarados secos o con bajo potencial de produccin.
Para el anlisis de pozos con bajo potencial de produccin se tomo el criterio
presentado en la tesis Metodologa para la seleccin diseo y ejecucin del
reacondicionamiento de pozos inactivos, aplicacin al Campo Colorado36, en la
cual determinan un caudal de 4 BOPD como parmetro de Qo last representativo
para el Campo Colorado, teniendo en cuenta este parmetro para calificar elpotencial de produccin de cada pozo.
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Col 50, Col 51, Col 53, Col 59, Col 60, Col 62, Col 63, Col 64, Col 65, Col 66, Col
76.
Pozos con alto GOR o WOR.
Los pozos del Campo Colorado aunque presenta en la mayora altos valores de
GOR, no presentan un aumento significativo de este valor al ser sometido a
trabajos de estimulacin, lo que muestra que no es un parmetro significante para
adoptar alguna medida en la seleccin de los pozos candidatos a estimulacin.
Figura 15.Estado mecnico del pozo Colorado 3.
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Figura 16. Diagrama de produccin(OFM)Colorado 3.
Fuente:Base de datos OFM Campo Colorado.
De acuerdo a los criterios de seleccin descritos anteriormente, la lista de pozos
seleccionados para el posterior anlisis por intervalos es:
Col 3, Col 10, Col 12, Col 23, Col 31, Col 35, Col 36, Col 37, Col 38, Col 45, Col
49, Col 52, Col 55, Col 67, Col 69, Col 70, Col 74 y Col 75.
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Unidad: Se definen a partir de los estados mecnicos, de los registros y de la
informacin de topes y bases de la formacin, ya sea B, C, D y E.
Profundidad del punto medio de perforaciones por intervalo.
Intervalo: Cada uno de estos corresponde a los espesores caoneados en
cada pozo y se definen a partir de los estados mecnicos.
Observaciones generales de cada pozo e intervalo.
Condicin del intervalo: abierto, cementado o aislado.
Espesor bruto de cada intervalo. Tomado de la diferencia entre tope y base.
Espesor neto de cada intervalo, este se obtienen analizando los intervalos
comparando con los registros de pozo GR y SP donde muestra el espesor neto de
arena correspondiente al intervalo caoneado y donde tengan las mayoresresistividades, si estos intervalos pertenecen a una misma arena y son intervalos
-
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5.1.4. Paso 4. Revisin del estado de los intervalos.
Se analizan todos los intervalos caoneados teniendo en cuenta su estado, si se
encuentra abierto o cerrado, si los colapsos y pescados impiden el flujo de fluidos
en el intervalo, con el fin de definir cules son los intervalos a modelar.
De los 364 intervalos que presentan los pozos preseleccionados, se encontraban
266 intervalos abiertos los cuales se preseleccionan, 48 intervalos aislados y 40
intervalos cementados son descartados por encontrarse cerrados.
De los 266 intervalos preseleccionados por encontrarse abiertos, se clasificaron en
dos grupos candidatos a fracturamiento y candidatos a estimulacin, 189
intervalos para fracturamiento y 77 intervalos para estimulacin.
5 1 5 P 5 Cl ifi i d l i t l t i l d d i
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pozo. La aplicacin de esta clasificacin optimiz los procesos de estimulacin
acelerando la produccin y ahorrando dinero en equipos de estimulacin.
Figura 17. Registros SP, resistividad corta, y resistividad profunda, para los intervalos 4352-4365y
4380-4394.
Fuente:Base de datos OFM Campo Colorado.
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En la siguiente tabla se muestra una seccin del anexo 1, donde se encuentra los pozos seleccionados en los
anteriores pasos junto con los intervalos de acuerdo con su carcter de cementado, aislado o abierto.
POZO UNIDAD PMP (ft)INTERVAL
Tope (ft)
Base(ft)
OBSERVACIN CONDICIN h (ft)
COLORADO7
0
B1 1259 1256 1262 Can. A-2 13 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 6
B1 1339 1336 1342 Can. A-2 13 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 6
B1 1422 1418 1426 Can. A-2 17 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 8
B1 1924 1920 1928 Can. A-2 16 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 8
B1 2038 2034 2042 Can. A-2 16 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 8
B1 2130 2126 2134 Can. A-2 16 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 8
B1 2300 2296 2304 Can. A-2 17 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 8
B1 2344 2339 2349 Can. A-2 21 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 10
B1 2438 2434 2442 Can. A-2 17 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 8
B1 2540,5 2538 2543 Can. A-2 11 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 5
B1 2635 2630 2640 Can. A-2 21 tiros, cementado -Mar/62 Cementado 10
B2 2960,5 2957 2964 Can. A-2 15 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 7
B2 2980 2976 2984 Can. A-2 17 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 8
B2 3019,5 3015 3024 Can. A-2 19 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 9
B2 3049 3044 3054 Can. A-2 21 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 10
B2 3085 3080 3090 Can. A-2 21 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 10B2 3116 3112 3120 Can. A-2 17 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 8
B2 3137,5 3133 3142 Can. A-2 19 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 9
B2 3162 3158 3166 Can. A-2 17 tiros, acidificado -Mar/62 Abierto 8
Tabla 5. Seleccin de intervalos, estado Abierto, aislado o cementado.
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73
En la siguiente tabla se encuentra un resumen del anexo 2, en el cual se encuentra las caractersticas de los
intervalos seleccionados de acuerdo al potencial de produccin, adems encontramos algunas observaciones de la
historia de cada intervalo adems de caractersticas de produccin, como lo son la permeabilidad, el espesor,potencial de produccin, arena productora y profundidad media de perforaciones.
POZOUNID
AD
PMP
(ft)
INTERV
ALO
Tope (ft)
Base
(ft)OBSERVACIN
ESPESOR
(ft)
ESPES
OR
NETO
(ft)
PERMEABILI
DAD
INTERVALO
(mD)
KH
(md.ft)
%Producc
in
COLORADO7
0
B2 2960,5 2957 2964 Can. A-2 15 tiros, acidificado -Mar/62 7 7 1,35 9,45 10,19
B2 2980 2976 2984 Can. A-2 17 tiros, acidificado -Mar/62 8 8 1,35 10,8 11,65B2 3019,5 3015 3024 Can. A-2 19 tiros, acidificado -Mar/62 9 9 1,72 15,48 16,69
B2 3049 3044 3054 Can. A-2 21 tiros, acidificado -Mar/62 10 10 0,9 9 9,71
B2 3085 3080 3090 Can. A-2 21 tiros, acidificado -Mar/62 10 10 0,9 9 9,71
B2 3116 3112 3120 Can. A-2 17 tiros, acidificado -Mar/62 8 8 1,56 12,48 13,46
B2 3137,5 3133 3142 Can. A-2 19 tiros, acidificado -Mar/62 9 9 1,56 14,04 15,14
B2 3162 3158 3166 Can. A-2 17 tiros, acidificado -Mar/62 8 8 1,56 12,48 13,46
Tabla 6. Anlisis de intervalos por potencial de produccin.
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5.1.6. Paso 6.Modelamiento.
Para el modelamiento de los pozos se dividir el estudio en dos partes la primera
el anlisis del Skin y la segunda el anlisis Nodal.
Anlisis de Skin.
El primer paso que se realiz en el anlisis del skin es determinar el valor del skin
para los pozos seleccionados en los anteriores pasos de la metodologa, en las
tesis Metodologa para la seleccin, diseo y ejecucin del caoneo y/o
recaoneo de pozos de bajo potencial, aplicacin Campo Colorado38y Desarrollo
de una metodologa para interpretar pruebas de presin tomadas conherramientas convencionales, aplicacin Campo Colorado39 se calculan los
valores de skin para varios pozos del Campo Colorado, estos valores sern
tomados para el anlisis del skin.
El siguiente paso es realizar el estudio de los trabajos de estimulacin y qumicafracturamiento realizados al campo para as calcular los valores de skin obtenidos
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Pozo
Tipo de
Trabajo Fecha
Skin antes
del trabajo
Skin despus
del trabajo
Col 25 Acidificacin 1954-08-01 7,65 4,58
Col 27 Acidificacin 1972-06-01 11,82 6,92
Col 38 Fracturamiento 1955-01-01 4,32 -4,53
Col 12 Fracturamiento 1960-07-01 3,97 -1,93
Col 16 Fracturamiento 1972-04-01 3,02 -1,31
Col 27 Fracturamiento 1972-06-01 3,23 -0,21
Tabla 7. Anlisis de skin.
En el seminario tcnico Candidated selection for stimulation, Matching the rightsolution to the right well40, se consideran diferentes escenarios de trabajos de
estimulacin y los diferentes valores de skin que se generan de la aplicacin de
estos trabajos. En la figura 21 se muestran los valores encontrados en el
seminario.
Figura 18. Taba de escenarios y magnitudes caractersticas de Skin.
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Para el modelamiento del Campo Colorado se toma como parmetro de skin
mximo despus de realizar trabajos de fracturamiento el valor de -2, este valor se
ajusta al promedio de los valores esperados para el fracturamiento de un pozo y
los valores de skinhistrico alcanzado por este trabajo en el campo.
Debido a que en 3 trabajos de estimulacin realizados al Campo Colorado la
reduccin del dao vari entre el 50% y el 80%, para realizar el anlisis de losvalores esperados de reduccin del dao se decidi optar por 3 escenarios de
reduccin del porcentaje de dao, el primero con una reduccin total del dao
S=0, situacin ideal, el segundo para reduccin del 75% del dao y por ltimo, el
tercer escenario con una reduccin del 50% del dao.
Q incremental.
Con los valores de los Skin tomados de los estudios ya mencionados y las
propiedades de los pozos se procede a calcular el ndice de produccin (J) actualde cada uno de los intervalos utilizando la ecuacin de la ley de Darcy:
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77
Se repite el mismo procedimiento, variando el valor del Skin para cada uno de los escenarios de reduccin de dao,
as se calcula el incremental mximo de produccin Qmax por intervalo para cada escenario.
En la tabla 8, se encuentra un resumen del anexo 3, donde se calcularon los incrementales de produccin para cada
intervalo y pozo.
POZO Tope (ft) Base
(ft)
h
NETO
(ft)
K (mD)KH
(md.ft)
%
ProducS
Presin
Esttica
(psi)
Qmax
Actual
BOPD
Qmax
S 50%
BOPD
Q
Increm
BOPD
Qmax
Reduccin
S 75%
BOPD
Q
Increm
BOPD
Qmax
S=0
BOPD
Q
Increm
BOPD
Qmax
S=-2
BOPD
Q
Increm
BOPD
COL 3
4164 4171 3,1 1702
4171 4176 21 1,25 26,25 30,73 3,1 1702 6,59 7,36 0,77 7,81 1,22 8,33 1,73 10,02 3,43
4176 4186 3,1 1702
4352 4356 3,1 1702
4356 4361 14 1,25 17,5 20,49 3,1 1702 4,40 4,91 0,51 5,21 0,81 5,55 1,15 6,68 2,29
4361 4365 3,1 1702
4538 4565 25 0,86 21,5 25,17 3,1 1702 5,40 6,03 0,63 6,40 1,00 6,82 1,42 8,21 2,81
1,90 3,03 4,31 8,53
Tabla 8. Anlisis Q incremental.
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Anlisis nodal.
Se debe realizar el anlisis nodal a los pozos seleccionados, para este paso se
tom como base la metodologa descrita y utilizada en la tesis Anlisis nodal en la
optimizacin de la produccin de los pozos del Campo Colorado41, la cual se
concentra en tres secciones especialmente:
Densidad optima de perforaciones.
Mediante el anlisis en este punto, se observa el comportamiento de la produccin
en funcin de la densidad de perforaciones. Este anlisis fue realizado en la tesis
citada anteriormente. Tomando como densidad optima promedio para el Campo
Colorado 8 TPP.
Seccin Inf low.
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CONDICIONES ACTUALES
Presin de Yacimiento (Pr) psi: 566
Presin de fondo fluyendo (Pwf) psi: 360
Caudal de aceite (Qo) BOPD: 4
Densidad de disparo (SPF): 8
Radio de perforacin (Rp) inches: 0,54
Perforacin sobrebalanceada? (Y o N): Y
Tabla 9. Tabla construccin de IPR Actual.
Figura 19. IPR actual.
400
500
600
ePressure(psi)
IPR COLORADO 70
-
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REDUCCION DAO 50% REDUCCION DAO 75% S=0Presin deYacimiento (Pr)psi: 566
Presin deYacimiento (Pr)psi: 566
Presin deYacimiento (Pr)psi: 566
Presin de fondofluyendo (Pwf)psi: 0
Presin de fondofluyendo (Pwf)psi: 0
Presin de fondofluyendo (Pwf)psi: 0
Caudal de aceite(Qo) BOPD: 7
Caudal de aceite(Qo) BOPD: 8
Caudal de aceite
(Qo)BOPD: 10
Densidad dedisparo (SPF): 8
Densidad dedisparo (SPF): 2
Densidad dedisparo (SPF): 2
Radio deperforacin (Rp)inches: 0,54
Radio deperforacin (Rp)inches: 0,54
Radio deperforacin (Rp)inches: 0,54
Perforacinsobrebalanceada?
(Y o N): Y
Perforacinsobrebalanceada?
(Y o N): Y
Perforacinsobrebalanceada?
(Y o N): Y
Tabla 10. Expectativas de incremento por pozo.
Figura 20. IPR escenarios de Skin.
IPR COLORADO 70
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Seccin de Outf low.
Utilizando la metodologa para la construccin de una curva de outflow para pozos
que producen por bombeo mecnico de la seccin 3.2.3 de la tesis Anlisisnodal
en la optimizacin de la produccin de los pozos del Campo Colorado, se generan
las curvas de outflow para cada uno de los pozos seleccionados para realizar
trabajos de estimulacin.
La informacin mnima necesaria para la construccin de las curvas de outflow es:
Sugerencia de la bomba.
Gravedad API del crudo.
Profundidad de la bomba.
Presin en cabeza.
Nivel de fluido.
Presin de entrada a la bomba PIP.
Presin de descarga PDP.
Carga de Fluido Fo
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El siguiente paso es graficar los valores de pwf contra el caudal, as encontramos
las curvas de outflow para los pozos.
Q(STB/da) Pwh (psi) Fo(lb) Pfo(psi) Pwf(psi)
3 74.5 1920 1573.77 79.22
4 76.7 1875 1536.88 120.114
6 85 1875 1536.88 189.11
Tabla 11. Datos Outflow.
Figura 21. Curva Outflow.
100
200
300
400
500
600
Flo
wingBottomh
ole
Pressure(psi)
OUTFLOW COLORADO 70
-
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102/146
Figura 22. Superposicin de curva Outflow sobre la curva IPR.
5 2 RESULTADOS DE LA METODOLOGA
0
100
200
300
400
500
600
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Flowing
Bottomh
olePressure
(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 70
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
-
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103/146
Figura 23. Curvas IPR pozo Colorado 3.
Figura 24. Curvas IPR pozo Colorado 10.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13FlowingBottomh
olePressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 3
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
IPR COLORADO 10
-
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104/146
Figura 25. Curvas IPR pozo Colorado 12.
Figura 26. Curvas IPR pozo Colorado 23.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
FlowingBottomh
olePressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 12
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
IPR COLORADO 23
-
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105/146
Figura 27. Curvas IPR pozo Colorado 31.
Figura 28. Curvas IPR pozo Colorado 36.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
FlowingBottomh
olePressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 31
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
1000
IPR COLORADO 35
-
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106/146
Figura 29. Curvas IPR pozo Colorado 36.
Figura 30. Curvas IPR pozo Colorado 37.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
1800
2000
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26FlowingBottomh
olePressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 36
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
1300
IPR COLORADO 37
-
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107/146
Figura 31. Curvas IPR pozo Colorado 38.
Figura 32. Curvas IPR pozo Colorado 45.
0
100
200
300
400500
600
700
800
900
1000
0 5 10 15 20 25 30
FlowingBottomh
ole
Pressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 38
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
1200
1400
(psi)
IPR COLORADO 45
-
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108/146
Figura 33. Curvas IPR pozo Colorado 49.
Figura 34. Curvas IPR pozo Colorado 52.
0
200
400
600
8001000
1200
1400
1600
1800
2000
2200
0 5 10 15 20 25 30
FlowingBottomh
ole
Pressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 49
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
1600
1800
psi)
IPR COLORADO 52
-
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Figura 35. Curvas IPR pozo Colorado 55.
Figura 36. Curvas IPR pozo Colorado 67.
0
200
400
600800
1000
1200
1400
1600
1800
0 5 10 15 20
FlowingBottomh
ole
Pressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 55
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
1600
1800
(psi)
IPR COLORADO 67
-
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110/146
Figura 37. Curvas IPR pozo Colorado 69.
Figura 38. Curvas IPR pozo Colorado 70.
0
100
200
300
400500
600
700
800
900
1000
0 5 10 15 20 25 30 35 40
FlowingBottomh
olePressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 69
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
600i)
IPR COLORADO 70
-
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111/146
Figura 40. Curvas IPR pozo Colorado 74.
Figura 41. Curvas IPR pozo Colorado 75.
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
0 2 4 6 8 10 12 14 16FlowingBottomh
oleP
ressure(psi)
Oil Production Rate (Stb/day)
IPR COLORADO 74
Actual Reduccion 50% S Reduccion 75% SS=0 S=-2 OUTFLOW
IPR COLORADO 75
-
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112/146
En la tabla 12, se encuentra el resumen de los incrementales de produccin por
pozo. Encontrados al realizar el anlisis y desarrollar la metodologa de seleccin
de pozos candidatos a trabajos de estimulacin. Estos incrementales estn dados
de acuerdo a los 4 escenarios de skin.
Pozo Actual 50% S 75% S S=0 S=-2
COL 3 4 0,9 2 3,25 7,2
COL 10 8 2 2,5 3,1 4,5
COL 12 3 2 3,4 5,3 7,8
COL 23 6 0,8 1,4 2 2,9
COL 31 2 1,6 2,2 3,1 5,8
COL 35 4 2,2 3,4 4,6 7,5
COL 36 8 4,4 6,9 9,5 15,5
COL 37 8 3,2 5,5 7,6 16
COL 38 14 4 5,2 6,6 10,2
COL 45 6 5 7,5 10,2 16,9
COL 49 7 4,5 7,4 11,2 17,9
COL 52 4 1,8 2,4 3 6,7COL 55 7 2,4 3,6 5 9,3
-
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113/146
En la tabla 13 se encuentra el resumen de la produccin esperada por pozo para
el Campo Colorado de acuerdo a los escenarios de skin propuestos.
Pozo Actual 50% S 75% S S=0 S=-2COL 3 4 4,9 6 7,25 11,2COL 10 8 10 10,5 11,1 12,5COL 12 3 5 6,4 8,3 10,8COL 23 6 6,8 7,4 8 8,9
COL 31 2 3,6 4,2 5,1 7,8COL 35 4 6,2 7,4 8,6 11,5COL 36 8 12,4 14,9 17,5 23,5COL 37 8 11,2 13,5 15,6 24COL 38 14 18 19,2 20,6 24,2COL 45 6 11 13,5 16,2 22,9COL 49 7 11,5 14,4 18,2 24,9COL 52 4 5,8 6,4 7 10,7COL 55 7 9,4 10,6 12 16,3COL 67 15 21,7 24 27,1 31COL 69 3 9,2 12 15,8 20,7COL 70 4 6,6 7,1 8,25 9COL 74 2 5,2 6,8 8,6 13,2
COL 75 2 6,5 8,9 12,5 15,4TOTAL 107 165 193,2 227,7 298,5
-
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6. CONCLUSIONES
Se desarrollo la metodologa para la seleccin de pozos candidatos a
realizarles trabajos de estimulacin, la cual no slo permite seleccionar pozos,
sino que tambin permite seleccionar los intervalos con las caractersticas
necesarias para realizarles estimulaciones.
Se aplico la metodologa en el Campo Colorado analizando 75 pozos, de
los cuales se determino que 18 de ellos poseen las caractersticas necesarias para
ser modelados y posteriormente realizarles trabajos de estimulacin de acuerdo a
los criterios estimados en la metodologa.
Se descartaron 57 pozos del Campo Colorado principalmente porque estn
abandonados oficialmente, por su bajo potencial de produccin o presentan
problemas de estado mecnico como colapsos o pescados que no permiten el
acceso a las perforaciones o el flujo de las mismas, dentro de la metodologa nose descarto pozos el criterio de WOR y GOR alto debido a que durante la vida del
-
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el escenario de reduccin de skindel 50%, para el escenario de reduccin de skin
del 75% es de 193 BOPD, para el escenario de skin ideal S=0 la produccin es de
227,7 BOPD y para el escenario de trabajos de fracturamiento S=-2 la produccin
de 298,5 BOPD.
-
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7. RECOMENDACIONES
Se debe definir y realizar un programa de toma de presiones, de tal
manera que se garantice la mayor cantidad de informacin disponible, que permita
identificar otras oportunidades de produccin con posibles trabajos de
estimulacin.
Seleccionar muestras de corazones para coordinar pruebas de
permeabilidades relativas gas- aceite-agua para el campo, debido a que se no
encontraron y estas son de gran importancia para el anlisis de estudios de
produccin.
Se recomienda revisar los modelos petrofsicos y geomecnicos del Campo
Colorado para determinar la caracterizacin del yacimiento.
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117/146
8. BIBLIOGRAFA
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metodologas utilizadas para el abandono de pozos, aplicacin Campo Colorado.
2008.
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BEGGS, Dale H. Production optimization using nodal analysis, Tulsa, 2001.
BOHADA, Marlon y LEON, Camilo. Metodologa para la seleccin diseo y
ejecucin del reacondicionamiento de pozos inactivos, aplicacin al Campo
Colorado. Bucaramanga, 2009.
CARVAJAL, C. Belsy. Evaluacin de la estrategia de estimulacin de lospozos de Cusiana mediante la metodologa SIGMA. Bucaramanga, 2005.
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DUQUE, A. Carlos. Informe geolgico final Campo Colorado, Ecopetrol- ICP
gerencia del Magdalena Medio, 2003.
ECOPETROL-ICP,Gerencia Magdalena Medio. Diagnostico y estrategias de
recobro Campo Colorado. El Centro, 2003.
GAVIRIA, W. y BORJA, H. Optimizacin de produccin mediante una
metodologa estructurada de anlisis de informacin en el Campo San Francisco.
Bogot, 2001.
HALLIBURTON,Manual introduccin a la estimulacin. 2001.
HALLIBURTON. Candidated selection for stimulation, matching the right
solution to the right