caracterización estática de yacimientos

CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS

Clave: 1661 Semestre: 6 Crditos: 9

Ing. Manuel Juan Villamar Vigueras Edicin por: Ana E. Martnez Orihuela

PLAN DE ESTUDIOS DE INGENIERA PETROLERA

ANTECEDENTES DE LA ASIGNATURA CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS

lgebra Lineal

Planeacin y Administracin de Proyectos de Ciencias de la Tierra

Electricidad y Magnetismo

Probabilidad y Estadstica

Programacin Avanzada

Clculo Vectorial

Ecuaciones diferenciales

Clculo Integral

Termodinmica

Anlisis Numrico

Cinemtica y Dinmica

Esttica

Mecnica de Fluidos

Procesos de Bombeo y

Compresin de Hidrocarburos

Flujo Multifsico en Tuberas

Qumica para

Ingenieros

Introduccin a la Economa Dibujo

Geologa General

Geologa de Yacimientos de Fluidos

Introduccin al Anlisis

Econmico Empresarial

Productividad de Pozos

Evaluacin de Proyectos de Ciencias de la

Tierra

Simulacin Matemtica

de Yacimientos

Ingeniera de Perforacin

de Pozos Optativa

Literatura Hispanoamerica

na Contempornea

CARACTERIZACIN ESTTICA DE YACIMIENTOS

TEMARIO

Nombre Horas

1. Introduccin 2

2. Caracterizacin esttica de

yacimientos con datos de laboratorio

18

3. Caracterizacin geolgica de

yacimientos

18

4. Caracterizacin petrofsica de

yacimientos

18

5. Caracterizacin esttica integrada de

yacimientos

16

Total 72

Caracterizacin de Yacimientos Petroleros

Objetivo: Determinar caractersticas y propiedades de

los yacimientos petroleros importantes y fundamentales para su explotacin ptima.

Principales disciplinas de ingeniera que intervienen

en la caracterizacin de yacimientos: Petrolera Geologa Geofsica Qumica

Caracterizacin Esttica

Objetivo:

Determinar cualitativa y cuantitavamente, caractersticas y propiedades geolgicas y petrofsicas de los sistemas roca y roca-fluidos, as como de las propiedades fsicas, qumicas y termodinmicas del sistema fluidos, y definir su distribucin en el yacimiento petrolero.

Caracterizacin Dinmica

Objetivo:

Determinar y evaluar los aspectos que controlan el movimiento de los fluidos dentro del yacimiento petrolero, de acuerdo a la caracterizacin esttica establecida.

Etapas de Exploracin y Explotacin de un Yacimiento Petrolero

1. Exploracin 2. Desarrollo

3. Produccin

- Primaria

- Post primaria

Principales actividades generadoras de datos y fuentes de informacin para la caracterizacin de yacimientos

1. EXPLORACIN 1.1 Trabajos geolgicos

- Superficiales

- Subsuperficiales

1.2 Levantamientos ssmicos regionales

1.3 Perforacin del pozo exploratorio

- Historia de la perforacin

- Muestreo de roca

- Registros geofsicos del pozo

- Pruebas de formacin

1.4 Terminacin del pozo descubridor

- Historia de la terminacin

- Pruebas de produccin

- Muestreo de fluidos

2. DESARROLLO

2.1 Perforacin y terminacin de pozos

- Historias de perforacin y terminacin

- Muestreos de roca

- Registros geofsicos de pozos

- Pruebas de formacin

- Estimulaciones

- Pruebas de variacin de presin

2.2 Levantamientos ssmicos locales (detallados)


3.1 Primaria

- Registros de produccin

- Pruebas de variacin de presin

- Reparacin de pozos

- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento

- Estudios de yacimientos (simulacin, comportamiento, etc)

3.2 Post primaria

- Acondicionamiento de pozos

- Pruebas piloto

- Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento

- Levantamientos ssmicos locales (detallados)

- Estudios de yacimientos (simulacin, comportamiento, etc.)

3. PRODUCCIN


Fuentes de informacin ms comunes para caracterizar yacimientos petroleros

Estudios geolgicos regionales y locales Levantamientos ssmicos regionales Historias de perforacin, terminacin y reparacin de pozos Muestras de roca y de fluidos (hidrocarburos y agua) Registros geofsicos de pozos Levantamientos ssmicos locales (detallados) Pruebas de formacin, de produccin y de variacin de

presin en pozos Pruebas piloto Historias presin-produccin por pozo y por yacimiento Estudios diversos de yacimientos

Clasificacin de las caracterizaciones

a) Sistema

- Roca

- Fluidos

- Roca - fluidos

b) Modelo

- Esttica

- Dinmica

c) Nivel

- Parcial

- Completa

d) Tipo

- Interna

- Externa

e) Grado

- Cualitativa

- Cuantitativa

f) Aspecto

- Geologa

- Geofsica

- Petrolera (petrofsica)

g) Forma

- Directa

- Indirecta

h) Escala

- Microscpica

- Mesoscpica

- Macroscpica

- Megascpica

Caracterizacin Microscpica

Recorte

Ncleo pequeo

Lmina delgada

Caracterizacin Mesoscpica

Recortes

Lminas delgadas

Ncleos pequeos

Ncleo grande

Registro geofsico

Caracterizacin Macroscpica

Ncleos pequeos Recortes Lminas delgadas

Registro geofsico

Ncleo grande

Prueba de variacin de presin

Caracterizacin Megascpica

Configuracin de parmetro geolgico, geofsico o

petrofsico

Escalas de Caracterizacin

1. Microscpica 2. Mesoscpica 3. Macroscpica 4. Megascpica

4 2 1

3


Caracterizaciones

Sistema Roca

Aspecto Geolgico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Directa

Tipo Interna

Grado Cualitativo

Recorte y lmina delgada de caliza


Caracterizaciones

Sistema Roca

Aspecto Geolgico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Directa

Tipo Interna

Grado Cualitativo


Caracterizaciones

Sistema Roca-Fluidos

Aspecto Petrofsico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Directa

Tipo Interna

Grado Cualitativo


Caracterizaciones

Sistema Roca

Aspecto Geolgico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Directa

Tipo Interno

Grado Cualitativo

Ncleos grandes

20 m


Caracterizaciones

Sistema Roca

Aspecto Geolgico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Directa

Tipo Interno

Grado Cualitativo


Resultados de la interpretacin de registros geofsicos de pozo

Caracterizaciones

Sistema Roca, Roca-Fluido

Aspecto Geolgico, Petrofsico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Indirectas

Tipo Interno, Externo

Grado Cualitativo, cuantitativo


Caracterizaciones

Sistema Roca

Aspecto Geolgico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Indirecta

Tipo Externo

Grado Cualitativo

Correlacin geolgica de sedimentos

2 a 3 km


Caracterizaciones

Sistema Roca

Aspecto Geofsico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Indirecta

Tipo Externo

Grado Cualitativo

2 a 3 km

Seccin Ssmica

Ejemplo de Caracterizacin Megascpica

Caracterizaciones

Sistema Roca

Aspecto Geofsico

Modelo Esttico

Nivel Parcial

Forma Indirecta

Tipo Externo

Grado Cualitativo

Ejemplo de Caracterizacin Megascpica

Granos grandes y muy grandes

Granos grandes y medianos

Granos finos

Sedimentos limosos

Sedimentos arcillosos

Porosidad, %

Perm

eab

ilid

ad

Caracterizacin de Fluidos

Aceite

Caracterizacin de Fluidos

Agua

Diagramas de Stiff Aplicacin

CARACTERIZACIN GEOLGICA

Caracterizacin Geolgica de un Yacimiento

-Datos ssmicos

- Muestras de roca

- Registros geofsicos de pozos

Informacin Bsica

Estudios Sedimentolgicos, Estrtigraficos,

Estructurales.

Caractersticas Externas del Sedimento

Caractersticas Internas del Sedimento

- Tamao y geometra - Caractersticas estructurales

Relieve estructural Afallamientos

- Variacin de Espesores

-Estratigrafa - Variacin del tamao y forma de granos - Cambios de facies - Fracturamientos - Cavernas

AMBIENTES SEDIMENTARIOS

Es la parte de la superficie terrestre que es fsica, qumica y biolgicamente diferente a las reas adyacentes. (Selley, 1970).

Es el lugar de la superficie terrestre en el que se realiza un proceso sedimentario que puede individualizarse de las zonas limtrofes por caractersticas fsicas, qumicas y biolgicas que van tambin a determinar las propiedades del sedimento. (Riby, 1972).

Ambiente Sedimentario

Ambientes Sedimentarios

Continentales

De transicin

Marinos

Medio GRABAU (1930) TWENHOFEL (1939)

DUMBAR & RODGERS (1957)

SELLEY (1970)

CROSBY (1972) BLATT et al. (1972)

Co

nti

ne

nta

les DESRTICOS

Eluviones, Coluviones, Elicos SUBACUTICOS Abanicos aluviales, fluviales y torrenciales, llanuras de inundacin, glaciales, lacustres, palustres, deltas.

TERRESTRES Glacial, desrtico ACUOSOS FLUVIALES Pie de monte, aluvial, lacustre, palustre, hipogeo.

SUBAREOS Endorreicos, amplios FLUVIALES Pie de monte, abanicos fluviales, llanuras de inundacin, fluviales intermedios. GLACIALES LACUSTRES

ELICOS FLUVIALES Anastomosados Meandriformes LACUSTRES

GRAVITACIONAL ELICO FLUVIAL GLACIAL LACUSTRE PALUSTRE

TERRGENO Elico Abanico aluvial Llanura de inundacin Anastomosada Meandriforme Glacial Lacustre Palustre

Tran

sici

n

DELTAS ESTUARIOS LAGOON LITORAL

MAREALES Lagoon Superficiales mareales COSTEROS Playas Acantilados Arrecifales

DELTAS LINEARES Clsticos Mixtos Carbonatados

DELTAS BAHAS MARISMAS BARRERAS LLANURA COSTERA ACANTILADO ARRECIFALES

CANALES Y LEVEES ESTUARIOS BAHAS Y LAGOON MARISMAS PLAYAS E ISLAS BARRERA INTERMAREAL SUPRAMAREAL GLACIAL MARINO

Mar

ino

s

LITORALES INTERMAREALES Estuarios Lagoon Mares epicontinentales Litoral ocenico BATIALES ABISALES Pelgicos Terrgenos

NERTICOS BATIALES ABISALES

NERTICOS BATIALES ABISALES

ARRECIFALES PLATAFORMA TURBIDITAS

NERTICOS Arrecifales, litorales, evaportico, plataforma. BATIALES Carbonatado, terrgeno, euxnico. ABISALES Pelgico, terrgenos.

NERTICOS Arrecifes, bancos, evaportico, plataforma gradada, plataforma carbonatada, cuenca ABISAL-BATIAL Talud y can, abanicos submarinos. CUENCAS OCENICAS PROFUNDAS Pelgicas, Terrgenas DEPRESIONES PROFUNDAS

Ambientes Sedimentarios Importantes para la Ingeniera Petrolera

A. Continentales - Fluviales

B. Transicionales

- Deltaicos - Costeros

C. Marinos

C1. Marino Somero -Arrecifes C2.Marino Profundo - Abanicos Submarinos (turbiditas)

A, B, C2 Sedimentos Terrgenos C1 Sedimentos Carbonatados

Facies. Parte de una capa de roca sedimentaria que difiere lateralmente, en forma significativa, de otra parte de esa capa.

Litofacies. Si las diferencias se relacionan al tipo de roca

Biofacies. Si las diferencias son de aspecto biolgico

Como los cambios son laterales, se pueden preparar planos de facies. Los planos de litofacies indican la variacin areal de los tipos de roca, por ejemplo, cambios de arena a lutita, que indican cambios de zonas permeables a impermeables.

Formas en las que los sedimentos son transportados

por las corrientes de agua.

Material en solucin

Material en suspensin

Material en saltacin

Material que rueda o se arrastra

Direccin de flujo

Ambientes Sedimentarios

Aumento tamao de grano medio Disminucin de Radiactividad

Continentales Transicin Marinos

N.M.

Entrada de Sedimentos

Transgresin Nivel del mar se eleva, avanza sobre el continente

A

A

NM4,T4

NM3,T3

NM2,T2

NM1,T1

A

A

Para Varios Tiempos

Aumento tamao de grano medio

NM1T1

NM2,T2 NM3,T3 NM4,T4

B

B

B

B

Para varios tiempos

Aumento tamao de grano medio

Para un tiempo

Regresin

Nivel del mar baja, el continente gana terreno al mar

Para un tiempo

Entrada de Sedimentos

SP RG SP RG A

A

B

B

__ TG RAD

__ TG RAD

TRANSGRESIN REGRESIN

Sistemas de depositacin de terrgenos

Regin principalmente de erosin

Ambiente fluvial

Lnea de costa Ambiente deltaico

Ambiente de mar profundo

Ambiente costero

Continente

Mar

AMBIENTE FLUVIAL

Corriente con meandros

Zona de erosin (lado cncavo)

Lado convexo

Canal

Canal

Sistema Fluvial: Ro con meandro

Migracin del canal

Modelo de Sistema Fluvial

Ambiente sedimentario fluvial de meandros

Planicie de inundacin

Point bar Canal activo

Canal abandonado

Registros de litologa y de resistividad

Relleno de valle (apilamiento de ambientes fluviales)

Planicie de inundacin

Bordo

Point bar

Perfil estratigrfico de relleno de valle , con base en el registro de RG

Ejemplos reales de perfiles SP y RG de apilamiento de sedimentos de ambiente fluvial

Ejemplo real de perfil SP de apilamiento de sedimentos de ambiente fluvial

Ejemplo de yacimiento en arenas de ambiente fluvial (arena Fall River en Wyoming, USA)

Seccin transversal SW-NE

Ejemplo de yacimiento en sedimentos de ambiente fluvial (Yacimiento Bush City al oeste de Kansas)

AMBIENTE DELTAICO

Tipos de delta

Fotografa de parte del delta del ro Mississippi, USA

Desarrollo de una parte del delta del ro Mississippi

Desarrollos pasados, presente y futuro del delta del ro Mississippi

Desarrollo de una barra de desembocadura o de distributario

Variacin litolgica y granulomtrica en una barra de desembocadura

Patrones tericos de registros de RG para los subambientes deltaicos

Distributarios

Activo

Gradual Abrupto Abandonado

Point Bar

Barra de desembocadura

Frente de Delta Zonas interdistributarias

Prodelta

Zona Interdistributaria

Barra de desembocadura

Frente de delta

Prodelta

Ejemplo de registros litolgicos de sedimentos de ambiente deltaico

Apilamiento de planicies deltaicas

Ejemplo terico de registro de radioactividad natural de un intervalo con espesor grande de un complejo deltaico

Ejemplo real de registros de una columna de sedimentos deltaicos

AMBIENTE COSTERO

Ejemplos de ambientes deltaico y costero

Ejemplo de ambiente costero (barra costera o isla de barrera)

Ejemplo terico de ambiente costero (barras costeras)

Planta

Corte

Ejemplo de isla de barrera (Isla de Galveston)

Planta

Corte

Detalles geolgicos externos e internos de la Isla de Galveston.

Planta

Corte

Cortes transversales de la Isla de Galveston

Patrones de registros de litologa de la Isla de Galveston

Ejemplo de yacimiento petrolero en una barra marina (mapa de isopacas)

Ejemplo de yacimiento petrolero en barra marina

Mapa de produccin primaria

AMBIENTE MARINO PROFUNDO CORRIENTES DE TURBIDEZ

Modelo de ambiente de aguas profundas

Modelos de abanicos de sedimentos de aguas profundas

Corriente de turbidez

Estratificacin

gradada

Depositacin de los sedimentos de una corriente de turbidez

Secuencia vertical idealizada de sedimentos de una turbidita, segn Bouma.

Afloramientos de rocas turbidticas

Ejemplo de sedimentos turbidticos (Cuenca de Chicontepec)

Cuenca de Chicontepec

Registros tipo de un pozo del Paleocanal de Chicontepec

Seccin transversal estratigrfica de sedimentos de Chicontepec

Secciones transversales estratigrficas de sedimentos de Chicontepec

caracterización estática de yacimientos

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