Desarrollo Lajas Tight Gas en el área Cupen Mahuida -

Ingeniería de reservorios: Lecciones aprendidas y por

aprender

Wagner1; Alencastre1; Masiero2; Terrasanta1

1 YPF; 2 YTEC Septiembre - Neuquén

Agenda: - Breve Introducción - Daño – Manejo de orificios - Modelo dinámico sectorial. Desarrollo Infill. - Determinación de la permeabilidad: Método Pulse Decay. - Pozos Horizontales. Producción de agua. Trazadores vs gráficos de diagnóstico. - Conclusiones

Ubicación Geográfica Marco Estructural

Breve Introducción

Características Lajas Segmento 5

En 2001 se comienza a perforar en el área con objetivo principal el Grupo Precuyano. Este Grupo se encuentra naturalmente fracturado y presentó producciones dispares. Recién en 2005 se probó la productividad en Lajas. Se delineó el desarrollo en 2008 y los buenos resultados condujeron al desarrollo masivo a partir de 2013.

2005 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 161

5

10

50

100

500

1000

5000

10000

Date

FORMACION: LAJAS

Gas CalDay (CIV) ( Kscm/d )

Pozos con producción de Gas

Gas Cum (MMm3)4539.127

Ultima Prd CIV km3/d 30-06-2016

4888.473

Prd. Acumulada

Oil Cum (km3) 0.000

Water Cum (km3) 0.728

Gas (km3/d)

Oil (m3/d)

Water (m3/d)

0.001

1.064

Objetivo: Incrementar la producción

• Perforar pozos

• Cambiar el régimen de producción aumentando el orificio.

Breve Introducción

Unidades arbitrarias

Laj-88

Laj-89

EEG

Orificios: 6 – 8 – 10 – 12 – 10 Orificios: 6 – 8 – 10

Orificio: 10 mm Qg ~ 0.8 Qw ~ 0.1 – 0.3 Pb ~ 0.65

Daño por manejo de orificios

Posición estructural similar, Pozo 2 un poco más bajo. Espesores similares. Misma cantidad de fracturas.

Estructural al tope de Lajas

Unidades arbitrarias

Pozo 1

Pozo 2

Daño por manejo de orificios

Determinación de flujo bilineal

Pendiente ¼

∆ 𝑚 (𝑝)

𝑄𝑔∝

𝑇

ℎ 𝑥𝑓

1

𝑘 ∅ 𝜇 𝑐𝑡

𝑛 𝑡1/𝑛

𝑃𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 ∝ 1

𝑥𝑓 𝑘4

4 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝐵𝑖𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙 𝑛 = 2 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙

1 PSS (cerrado)

Alencastre -Creus Unidades arbitrarias

Unidades arbitrarias

Daño por manejo de orificios

A partir de este análisis se definió explotar los pozos con orificio máximo de 10 mm en la etapa inicial de producción.

P90

P10

P50

Pozo 1

Pozo 2

Unidades arbitrarias

Modelo Sectorial – Desarrollo Infill

Fracturas hidráulicas

Área de drenaje

Pozo Infill

Si bien se producirán interferencias con pozos vecinos hay que evaluar su rentabilidad

Modelo dinámico Sector Model

El cambio de orificio no es una opción para aumentar la producción al menos no en la primer etapa de explotación. Por lo tanto las opciones son perforar a un distanciamiento (algunas posiciones) y perforar infills.

Porosidad

K ~ 100 D

K ~ 10 D

K ~ 1 D

Facies: Reservorio - No reservorio

Sector Model

Esquema de LAJAS

Modelo Sectorial – Desarrollo Infill

Primeras leyes K-Phie de corona y ajustadas por MD

E. Santiago

Modelo Sectorial – Desarrollo Infill

Fracturas : Modeladas a través de Doble porosidad

Ensayador de presiones, DFIT

Alencastre – Tanco - Thompson

Modelo Sectorial – Desarrollo Infill

Caudal de gas Presiones de boca

Presiones de reservorio

Ajustes de PLTs en el tiempo

Acumulada Modelo

Modelo Sectorial – Desarrollo Infill

Unidades arbitrarias

Modelo Sectorial – Desarrollo Infill

Más del 30% de la producción actual proviene de pozos infill

Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay

Medición de Permeabilidad al gas en Laboratorio

2. No estacionario - Pulse Decay 1. Estacionario

Muestras cilíndricas Diferentes tipos de confinamiento:

Muestras cilíndricas Usa volúmenes de referencia conocidos (V1 y V2) Confinamiento:

• Radial - Celda tipo Hassler (250-400 psi)

• Biaxial o Triaxial (isostática) (500-10000 psi)

• Biaxial o Triaxial (isostática) (500-10000 psi)

“PULSE DECAY” - Funcionamiento

900

920

940

960

980

1000

1020

1040

1060

0 10 20 30 40 50

Pre

sió

n (

psi)

tiempo (seg)

P2

P1

y = -0,0721x - 0,1649R² = 0,9876

-4

-3,5

-3

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50

ln (

dP

0^

2/d

Pt^

2)

tiempo (seg)

No estacionario – Pulse Decay

Ecuación de Difusividad (Ley de Darcy con Ecuación de continuidad)

Dicker and Smits (1988)

Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay

Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay

Estacionario No estacionario (Pulse Decay)

Rango “k” 0,1 mD a 10 D 0,01 µD a 0,1 mD (100 µD)

Ventajas Simple y económico Evita uso caudalímetros, sólo mide caída de presión vs. tiempo

Usado desde hace décadas y muchos datos para comparar

Cálculo de “K” no necesita llegar al equilibrio de presiones

Versátil: caudalímetros y transductores de presión se adecuan al rango de permeabilidad

Puede medir porosidad simultáneamente o se calcula por otro método (Boyle)

Desventajas Muestras tipo ”tight” el tiempo en alcanzar estado estacionario es muy lento, caudalímetros no muy precisos

Crítico el control de temperatura ambiente

K estacionario @NOBP vs. K Pulse Decay @NOBP

0.1

1

10

100

1000

0.1 1 10 100 1000

K g

as S

S @

NO

BP

(µ

D)

K gas Pulse Decay (µD)

Lajas 44d

Lajas19d

Lajas 22

Lajas 24d

SUPERIOR

0.01

0.1

1

10

100

1000

0.01 0.1 1 10 100 1000

Lajas 44d

Lajas19dLajas 23

Lajas 27Lajas 24Lajas 62d

Lajas 99d

MEDIO

0.01

0.1

1

10

100

0.01 0.1 1 10 100

Lajas 44d

Lajas19d

Lajas 26

Lajas 24d

Lajas 62d

Lajas 99d

INFERIOR

Comparación ambos métodos en 185 muestras Formación Lajas (Superior-Medio-Inferior)

Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay

D. Masiero

Ley K-phi por intervalo @NOBP - Estacionario

Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay

Pozos Horizontales

Objetivo: Incrementar la producción

• Perforar pozos

• Cambiar el régimen de producción aumentando el orificio.

No

1 distanciamiento

Pozos Infills K ~ 10-100 D

K ~ 1-100 D

K ~ 1-10 D

Pozos Horizontales Secuencia Inferior

Pozos Horizontales

Elevada producción de agua durante un período prolongado. Recuperación de 300% del agua inyectada.

Unidades arbitrarias

Inyección de trazadores

Pozos Horizontales

Rápida y gran cantidad de trazadores recuperados

Evolución temporal de la recuperación de trazadores por etapa de fractura

Concentración Cover y salinidad dependiente del tiempo

Constante?

Pozos Horizontales

Concentración Constante Hay un volumen finito de agua a extraer ? Cuánto?

Ese volumen de agua de formación cómo puede ser móvil con estas permeabilidades?

Hipótesis: Existe agua no móvil por efectos capilares que se libera cuando se estimula hidráulicamente y se hace móvil. Según la concentración de cover, debería producir 10 veces lo inyectado. Sin embargo, el volumen estimulado según microsísmica sería de 4 veces el volumen inyectado.

𝑷

𝑸𝒘∝

𝑇

ℎ 𝑥𝑓

1

𝑘 ∅ 𝜇 𝑐𝑡

𝑛 𝑡1/𝑛

Si fuese volumétrico deberíamos ver pendiente unitaria

Flujo Lineal

Eppur si muove. Galileo Galilei

Conclusiones

Se pudo identificar cuantitativamente el impacto de la elección de orificios en la productividad de los pozos mediante gráficos de diagnóstico.

Se realizó un modelo dinámico sectorial con las fracturas hidráulicas modeladas como celdas de doble porosidad, para lograr un ajuste razonable se tuvieron que crear leyes k-phi para las secuencias.

El modelo dinámico determinó que hacer pozos infills es rentable.

Se realizaron más de 180 ensayos de Pulse Decay. No difieren significativamente con respecto a los resultados obtenidos por el método estacionario.

Si bien se observa que hay una gran dispersión en los valores de permeabilidad, se obtuvieron nuevas leyes k-phi @ NOBP para cada secuencia y se aproximan a las propuestas a través del modelo dinámico.

Se mostraron los resultados de producción de trazadores en un pozo horizontal y cómo se identificó la entrada de agua de formación.

Se analizó que la producción de agua de este pozo se comporta de forma lineal y no volumétrica como el resto de los pozos del campo.

NUESTRA ENERGÍA