aspectos geofisicos rac

Taller de Hidrocarburos en Lutitas. Gas Shale

Aspectos Geofsicos

Dr. Rafael vila Carrera

Octubre, 2013

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En qu se basa, cul es su objetivo?

Exploracin con fines de shale gas/oil: Qu ms

necesitamos, porqu?

Por qu es fundamental la integracin de informacin?

Para qu inferimos las propiedades elsticas de las rocas?

Cules son los productos finales que obtenemos, a quin le

sirven?

Prospecto Galaxia En qu consiste y cunto hemos

avanzado?

Cul es el valor de la geofsica para estimar los hidrocarburos

en lutitas?

Contenido

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En qu se basa, cul es su objetivo?

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Una fuente emite ondas ssmicas que se propagan en el subsuelo.

Detectores en la superficie captan los ecos que se reflejan de las capas de la tierra que tienen diferentes propiedades fsicas.

El procesamiento de los datos nos muestra una imagen de la estructura del subsuelo.

El objetivo es buscar las caractersticas geolgicas donde se podran acumular los hidrocarburos.

Taller de Hidrocarburos en Lutitas. Gas Shale 4

- Reducir la incertidumbre causada por la manera en que se adquieren los datos. Adquirir acimut completo, alta densidad y alta frecuencia. Esto mejora la Resolucin ssmica.

- Estimar, a travs de la integracin de informacin adicional, las propiedades elsticas del subsuelo.

- Caracterizar los yacimientos de manera cuantitativa y en varias escalas, utilizando todas las tcnicas geofsicas que utilizan propagacin de ondas.

Objetivos principales de Geofsica para Shale Gas/Oil


No se busca necesariamente una trampa estructural o estratigrfica. Diferente Interpretacin geofsica.

Los hidrocarburos no estn libres en el espacio poroso, sino en adsorcin (adheridos molecularmente) en la matriz de la roca. Su representacin ssmica NO ES FCIL.

La roca generadora es la roca almacn y tambin es la roca sello. Nueva metodologas en atributos ssmicos.

En los plays de shale gas/oil se requiere de tcnicas de

recuperacin secundaria para generar el flujo de fluidos. Conocimiento de presin de poro y estado de esfuerzos

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Diferencias en geofsica con los hidrocarburos convencionales


Fuente Ssmica

Campo Lejano

Datos Ssmicos convencionales 3D Datos ssmicos 3D Azimut-completo

Alto conteo de canales Cobertura de alta resolucin Diseo de 360 Diseado para soluciones de

produccin

Sub-volumen Estndar

Sub-volumen Azimut-completo Ref. Peebles et al; AAPG , 2012

Beneficios de una mejor adquisicin de datos

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Es necesaria una calibracin con datos duros

Reducir la incertidumbre en la evaluacin volumtrica de yacimientos no-convencionales shale gas/oil a travs de la informacin ssmica (identificacin de sweet spots).

Las estimaciones preliminares del recurso prospectivo se basan en los volmenes de gas/aceite calculados con los datos ssmicos.

Caracterizar con detalle el recurso prospectivo de las reas de estudio requiere de la integracin de informacin geofsica, geoqumica y geolgica, de subsuelo y de campo.

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mHz

sm 50/30

1500==

5.124==

Minres

Hzt

Fn 12521

=

=Velocidades y tiempos nos dan la profundidad de los horizontes

Exploracin con fines de shale gas/oil: Qu ms necesitamos, porqu?

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bi-refringencia de Ondas-S relacionado con fracturamiento y haremos investigacin sobre la Propagacin de Ondas Elsticas en 4 bandas de frecuencia

2 Estudios de detalle

multi-componente

Adquisicin

Ssmica 3D-3C

Frecs. 2Hz-100Hz Velocidades P y S Estimacin mdulos elsticos

Fsica de Rocas

(ondas-P y S)

Frecuencias Ultrasnicas Tensores Geomecnica

Registro Snico Dipolar

Frecs. 2kHz 20KHz Suite avanzada de Registros Velocidades P y S-indirecta Propiedades petrofisicas

3D-VSPs

Frecs. 60Hz-120Hz Walkaway-3C Calibra la ssmica

Se realizar la seleccin de 2 sub-volmenes de 10 X 10 Km2 en donde se investiguen los parmetros elsticos de ondas-P y S con 4 enfoques cubriendo diferentes escalas geofsicas. Los resultados obtenidos ofrecern descripciones cuantitativas del Mdulo de Young y la Relacin de Poisson, ambas variables anistropas. (Sweet Spots) Se prev la transferencia tecnolgica formado grupos de especialidad para IMP-PEMEX bajo el modo aprendiendo-haciendo.

Con stas tcnicas se estudiar el fenmeno de

Agregar contenido innovador

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SWEET SPOTS

El trmino sweet spot se refiere a un rea con alta densidad de

fracturas y condiciones favorables para la acumulacin de gas keroseno e hidro-fracturamiento.

Para evaluar los recursos potenciales es necesaria la informacin

ssmica procesada que permita resolver los problemas de mapeo, y de esta forma ubicar las mejores reas prospectivas que tienen que ver con espesor de la roca generadora (> 15m), mayor contenido y calidad de materia orgnica (principalmente Tipo II, TOC >2%), mejor grado de madurez (Ro >1.1 %), y ubicar las zonas sobre-presurizadas (>0.45 psi/ft).

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Registro de Sweet Spots

Registro de Combo Triple - Actividad del Rayos Gamma > 150 gAPI

Puede no ser vlido para lutitas Mesozoicas y Terciarias. Puede no ser vlido para lutitas lacustres

- Resistividad > 15 ohm-m

Madurez trmica, arcillas expansivas

- Porosidad Densidad > 8 pu (matriz Ls) Densidad volumtrica < 2.57 g/cm3 Presencia de keroseno y/o porosidad

- El Neutrn refleja contenido de arcilla, Hidrgeno

NPHI < 35 pu (Ls)

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Evaluacin Petrofsica de Sweet Spots

Agua Nueva

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El anlisis de informacin debe ser integral, incluyendo geoqumica orgnica y propiedades petrofsicas

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FRG

IL D

CTIL

Identificar rocas con riqueza orgnica Rocas susceptibles de fracturamiento

Evaluacin petrofsica de lutitas gasferas con registros de pozos

Anlisis de laboratorio para la definicin de: COT, Madurez, Porosidades Gas Libre y Gas Adsorbido Propiedades mecnicas, Fsica de rocas

Por qu es fundamental la integracin de informacin?

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Integracin de informacin Geofsica

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Registros geofsicos

reas frgiles con densidad de

fracturas

Geomecnica

reas con mayor madurez de la

materia orgnica

reas con mayor TOC

Sweet Spot


Varias escalas conducen a la caracterizacin integral

Los yacimientos de Lutitas son laminados. Anisotropa VTI

Las laminaciones resultan en diferencias significativas entre las propiedades horizontales y verticales.

Velocidad de onda corte Mdulo de Young Relacin de Poisson

Fsica de Rocas Medicin de ncleos

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Integracin de informacin para optimar el

gasto de inversin

El enfoque integral propuesto disminuir la incertidumbre en la caracterizacin de los sweet spots, que son fundamentales para la toma de decisiones.

Reducir la incertidumbre en la determinacin de los sweet spots, se traducir en menos pozos perforados y ms pozos exitosos.

Ms pozos exitosos significa optimizar el gasto de inversin, incrementar la produccin de hidrocarburos y reducir el impacto ambiental.

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Para qu inferimos las propiedades

elsticas de las rocas?

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Tiempo: 1074 ms Velocidad: 2880 m/s

Procesamiento preliminar para el

clculo de velocidades

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RMS


Clculo de los parmetros elsticos del medio

a partir de los datos ssmicos

Velocidades de Propagacin Ssmicas

Obtencin de Mdulos Elsticos

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Medio Compresional Cizalla


La Relacin de Poisson indica zonas

de fragilidad de la roca

Relacin de Poisson

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Estado de Esfuerzos Principales

Plano preferencial de fractura

El esfuerzo horizontal mnimo en un medio istropo - Carga gravitacional - No considera deformacin tectnica - Necesita conocer la Relacin de Poisson - No es dependiente de la orientacin - Se puede hacer una primera estimacin de los campos de esfuerzos a partir de la dinmica de los datos ssmicos - Asume que la constante poroelstica es 1

Es crucial conocer el estado

de esfuerzos dentro de las Lutitas

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Datos ssmicos 3D-3C de azimut completo HD-1C, 3D-3C en un sub-volumen Procesamiento especial: Migracin acimutal con pre-apilado Procesamiento especial: Inversin Elstica (FracFactor, Lambda Rho, Mu Rho,

Relacin de Poisson, Mdulo de Young, TOC estimacin, Saturacin) calibracin con Micro-ssmica pasiva.

Frgil

Dctil

Cules son los productos finales que obtenemos

a quin le sirven?

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Datos cruciales para los ingenieros de perforacin y terminacin de pozos

Las propiedades mecnicas controlan la geometra de la fractura

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El ancho de la Fractura se controla por el Mdulo de Young

El alto de la Fractura se controla por el mnimo cierre del contraste de esfuerzos


Distribucin espacial

de propiedades mecnicas de la roca

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Definicin integrada de Sweet Spots

para toma de decisiones

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Con los entregables geofsicos

se decide dnde y cmo perforar

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ao-2 ao-3

ao 1

ao 2

ao 3

ao 4

Prospecto Galaxia En qu consiste y cunto hemos avanzado?

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28



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Avance de instalaciones Galaxia 3D-3C

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Avances en la Brigada Galaxia 3D-3C

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Avances (Campamentos) Galaxia 3D-3C

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AVANCE CAMPAMENTO

BASE


Avances (Instalaciones) Galaxia 3D-3C

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AVANCE CAMPAMENTO

BASE


Avances (Campamentos) Galaxia 3D-3C

AVANCE CAMPAMENTO

INTERMEDIO

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Informe de Avances (Topografa) Galaxia 3D-3C

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EL BARKO Porcentaje de avance en topografa

9.21%


Informe de Avances (Gestora) Galaxia 3D-3C

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Informe de Avances (Gestora) Galaxia 3D-3C

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Porcentaje de avance 73.76 %


Informe de Avances Galaxia 3D-3C Puntos Relevantes

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1. Construccin y acondicionamiento de campamento base (95%).

2. Se realiz el establecimiento de la Red Geodsica del proyecto.

3. Delimitacin de predios en el rea del proyecto.

4. Se defini la logstica de adquisicin.

5. El avance en la construccin del campamento volante es de un 80%.

6. Se lleva a cabo el levantamiento topogrfico y el acondicionamiento de

lneas fuente y lneas receptoras.

7. Se realiz el estudio de factibilidad tcnica-operativa.

8. Gestora de permisos de paso.

9. Se continua con el tramite ante la delegacin del INAH del Estado de

Coahuila para la elaboracin de convenio de colaboracin con este

instituto.


La geofsica de exploracin es la ciencia integral de mayor aplicacin en el mundo para la caracterizacin de yacimientos de hidrocarburos de

inters econmico.

La sismologa de exploracin ofrece imgenes del subsuelo de alta resolucin que se encuentran directamente relacionadas con las propiedades fsicas de las rocas y sus componentes (fluidos y minerales).

Con los datos ssmicos modernos es posible identificar y delinear la presencia de sweet spots de yacimientos no-convencionales en lutitas.

La actividad exploratoria con fines de caracterizacin de aceite y gas en lutitas requiere de la integracin de informacin geofsica, geolgica, geoqumica, petrofsica y de su entendimiento en varias escalas.

Cul es el valor de la geofsica para estimar los hidrocarburos en lutitas?

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Los denominados sweet spots representan un tema de investigacin para los yacimientos mexicanos de shale gas/oil.

A partir del anlisis de los atributos ssmicos es posible generar informacin de utilidad para los ingenieros de perforacin y apoyar a la toma de decisiones.

Los datos ssmicos 3D-3C de HD, Azimut-completo en el Prospecto Galaxia se empezarn a registrar a finales de febrero de 2014. (Por actividad cinegtica)

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Cul es el valor de la geofsica para estimar los hidrocarburos en lutitas?

Taller de Hidrocarburos en Lutitas. Gas Shale 41

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