diapositvas de plática

11 de junio de 201011 de junio de 2010 Ciudad Universitaria, MCiudad Universitaria, M ééxico, D.F.xico, D.F.

Fernando RodrFernando Rodrííguez de la Garzaguez de la Garza

Gerencia de Proyectos de ExplotaciGerencia de Proyectos de Explotacióón Marina Noresten Marina NoresteSubdirecciSubdireccióón Tn Téécnica de Explotacicnica de Explotacióónn

Seminario de Modelación Matemática y Computacional

Instituto de Geofísica

Seminario de Modelación Matemática y Computacional

Instituto de Geofísica

Retos TecnolRetos Tecnol óógicos en la Explotacigicos en la Explotaci óón de los n de los Yacimientos Naturalmente Fracturados de la Yacimientos Naturalmente Fracturados de la

Sonda de Campeche: RMNESonda de Campeche: RMNE

•• AntecedentesAntecedentes

•• Rasgos y comportamiento tRasgos y comportamiento tíípicopico

•• Retos tecnolRetos tecnolóógicos de la explotacigicos de la explotacióónn

•• ConclusionesConclusiones

ContenidoContenido

Importancia de los YNF para MéxicoImportancia de los YNF para México

Producción de aceite de México en 2009: 2.6 MMSTBDProducción de aceite de México en 2009: 2.6 MMSTBD

RMNE55%RMSO

21%

RS20%

RN4%

Crude Oil Production of Mexico in 20092.6 MMSTBD

94%

6%

YNF Cuenca del Sureste

4

201

101

601

BAKSHA

KAYAB NUMAN

POHP-1

OCH

ACANUN

AJAL

LUCH

MANIK

CHE

CHUKUASIKIL

SINAN

CHEM

BOLONTIKU

KAB YUM

YUM

KIX

CD. DEL CARMEN

FRONTERA

DOS BOCAS

MALOOB

ZAAPKU

CANTARELL

CHAC

TAKIN

BACAB

LUM

KUTZ

ICH

IXTOC

KANAAB

ABKATUNBATAB

POL

CHUCOCH

TOLOC

UECH

KI

ALUX

KINIL

N

LAGUNA DE TERMINO

AYIN

ZINIC

KAY

FOS

A

MA

CU

SP

AN

A

450000 460000 470000 480 000 490000 500 000 510 000 520000 530000 540000 550000 560000 570000 580 000 590000 600000 610000 620000 630000 640000 650000 660000

2,210 000

2,200 000

2,190 000

2180 000

2,170 000

2,160 000

2,150 000

2,140 000

2,130 000

2,120 000

2110 000

2,100 000

2,090 000

2,080 000

2,070 000

2,060 000

2,050 000

30 m40 m

50 m

75 m

100 m

200 m

300 m

10 m

20 m

400 m500 m

Aceite Pesado

Aceite Ligero

REGIREGIÓÓN MARINA N MARINA SUROESTESUROESTE

REGION MARINA REGION MARINA NORESTENORESTE

ZAZIL-HA

NAB

EK

BALAM

Cantarell Asset

Ku-Maloob-Zaap Asset

BAHÍA DE CAMPECHE

GOLFO DE MEXICO

Aceites extra pesados

22 °API

6 °API

Aceites pesados

Formacio nes productorasCretácico y Jurásico Calizas-dolomitizadas, Altamente fracturadas y

vugulares

Campos de la Sonda de Campeche

Agua

Aceite

Gas Drene gravitacional de aceite

Imbibición de agua (limitada)

ØT 8 – 12% (M: 70%; F: 30% o más)

Kf 2 - 8 Darcies

Km < 5 mD

Espesor/Relieve 1000 m / 2100 m in Akal700 m in KMZ

Roca de mojabilidad mixta a mojable por aceite

Características de los campos

Campo Akal - Cantarell

• Mantener la capacidad de producción de los pozos y reducir costos de mantenimiento

• Parar entrada de agua al yacimiento para favorecer el drene gravitacional en casquete para mejorar FR: + 2.3 BSTB

Proyecto Opt. de Cantarell, 1997

• Mnto. de presión mediante iny. de N2: 1,200 MMSCFD a través de 7 pozos (desde mayo 2000) con 2 MMSTBD

• 214 pozos nuevos de 9 plataformas nuevas y conductores existentes

• Construcción de dos centros de producción • Adquisición de FSO

Cantarell = Akal + Nohoch +, Chac + Kutz + Sihil: 35,000 MMSTB OOIP

¿ Porqué N2?• 0.36 USD/MSCF• Fluido inherte, sin efectos nocivos al

yacim.• Disponibilidad ilimitada

FR Actual / esperado: 41% / 50%

Producción acelerada el ppal beneficio

1 9 8 3 8 4 8 5 8 6 8 7 8 8 8 9 9 0 9 1 9 2 9 3 9 4 9 5 9 6 9 7 9 8 9 9 2 0 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 90

40000

80000

120000

160000

Qo

( bl

/d )

100

150

200

250

300

Pre

sió

n (

kg/c

m2

)

0

10

20

30

40

50

Poz

os P

rodu

ctor

es

Date

1981 82 83 84 85 8 6 87 88 8 9 90 9 1 92 93 9 4 95 9 6 97 98 99 2000 01 02 03 04 05 06 07 08 090

80000

160000

240000

320000

400000

Qo

( bl

/d )

60

120

180

240

300

360

Pre

sión

( k

g/cm

2 )

0

20

40

60

80

Poz

os P

rodu

ctor

es

Date

1 9 9 0 9 1 9 2 9 3 9 4 9 5 9 6 9 7 9 8 9 9 2 0 0 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 90

60000

120000

180000

240000

300000

Qo

( bl

/d )

1 00

150

200

250

300

Pre

sión

( k

g/cm

2 )

0

10

20

30

40

Poz

os P

rodu

ctor

es

Date

Zaap (13°API)

Ku (21°API)

Maloob (13°API)

Campos Ku-Maloob-Zaap

• Aumentar producción de aceite de 300 a 850 MSTBD (550/13°API y 300/21°API)

• Mnto de presión con inyecc. de N2 (inició recientemente)

Estrategia de comercialización

• Mezclado del aceite pesado con ligero de RMSO: Corto plazo

• Mejoramiento de calidad del aceite pesado con procesado: largo plazo

Proyecto de optimización, 2004

• 139 pozos nuevos

• 63 ductos

(350 km)

• 29 plataformas:18 perforación

5 proceso5 Habitacionales1 telecom

• 1 FPSO

Formaciones Cretácicas: 15,000 MMSTB OOIPLos campos comparten un acuífero común

Campeche Oriente: Crudo Extrapesado

Zaap

Maloob

Tunich-101

Numan-1

Yaxiltun-1

Kanche-1

Bok-1

Lem-1

Ku

Nab-1

Baksha-1Pit-1

DL2DL1

DL2

.

Ayatsil-1

DL 1

Kayab-1

Tson-1

DL 1

DL1

DL 1

DL-1

Pohp-1

DL 3DL1

DL2

•500m

•100m

FPSO Lum-DL2

Tekel-1

�Área total (Km2) 223.3�°API 6 to 12�Viscosidad @ cy (cp) 26 to 2,437�Temperatura (°C) 71 to 118�Tirantes de agua (m) 100 to 681

Ubicación: 110 -135 Km NO de Carmen

Descubiertos en 2004

Carbonatos naturalmente fracturados del Cretácico y Jurásico


•• Rasgos y comportamiento tRasgos y comportamiento tíípico de los campospico de los campos

•• Retos tecnolRetos tecnolóógicos de la explotacigicos de la explotacióón n


ContenidoContenido

Rasgos de los yacimientos e impacto

Espesor y/o relieve estructural grandes

• Fujo en fracturas dominado por gravedad : Fases o-g-w segregadas.

• Métodos de RSyMA deben aplicarse en condiciones de flujo segregado

• El aceite liberado por la matriz en casquete de gas y zona de agua se segrega a la columna de aceite

• RGA de los pozos = Rs @ pwf

Permeabilidad alta en el sistema de porosidad secundaria

Porosidad total: 6 -12%

30% o más en fracturas y vúgulos

Alta capacidad de almacenamiento y de flujo en fracturas y vúgulos

La Kf de formaciones Cretácicas disminuye con la profundidad

Indices de productividad:

PIKS > PIKM > PIKI

El drene gravitacional de aceite en casquete de gas más eficiente que la imbibición en zona invadida de agua

Sorg < Sorw

Mantenimiento de presión por inyección de gas más eficiente que por agua

Rasgo Impacto en el yacimiento

Períodos típicos de producción

Producción dominada por el sistema de fracturas, de alta permeabilidad

– Espesores grandes en columna de aceite

– Problemas de conificación y/o canalización de gas y agua se resuelven terminando los pozos en posiciones suficientemente alejadas de los contactos agua-aceite y gas-aceite

– Los campos pueden producirse a gastos de aceite relativamente altos

Producción dominada por la matriz, de baja permeabilidad

– Ritmos de producción relativamente bajos, sostenidos en el tiempo

– La producción total de aceite del campo no deberá exceder el ritmo de transferencia de aceite de matriz a fracturas

– Columna reducida de aceite: Debe mantenerse con espesor “operable”para minimizar problemas de conificación y canalización

– Los gastos de producción de aceite de los pozos deben administrarse para minimizar problemas de conificación y canalización de gas y agua

TTrraannssiicciióónn

Período I: Aceite fácilPerPerííodo I: Aceite odo I: Aceite ffáácilcil

Período II: Aceite difícilPerPerííodo II: Aceite difodo II: Aceite dif íícilcil


•• Rasgos y comportamiento tRasgos y comportamiento tíípico de los campospico de los campos

•• Retos tecnolRetos tecnolóógicos de la explotacigicos de la explotacióónn


ContenidoContenido

Retos tecnológicos

• Tecnologías de caracterización estática, dinámica y de modelado de YNF para estudiar y definir adecuadamente los planes de desarrollo y explotación de los campos.

• Tecnologías para desarrollar y explotar eficientemente los campos.

Se pueden resumir en dos grandes categorías:Se pueden resumir en dos grandes categorías:

Caracterización Estática:

• Desarrollar técnicas para integrar datos e información de porosidad secundaria obtenidas de diversas fuentes y escalas, para la generación del modelo de fracturas de un YNF que se requiere en la simulación numérica de yacimientos.

•Mejorar técnicas para discriminar y evaluar porosidad primaria y secundaria (…fracturas + vúgulos)

Retos tecnológicos

Caracterización y modelado de yacimientos

Caracterización Dinámica:

• Caracterizar adecuadamente los procesos de flujo y transferencia de fluidos matriz-fracturas en las zonas invadidas por el casquete de gas y acuífero (…preferentemente a través de mediciones in-situ)

• Caracterizar el flujo multifásico en las diferentes escalas (relevantes) de porosidad secundaria (…fracturas + vúgulos)

• Desarrollar herramientas para la medición de presión (pruebas de pozos) en ambientes de alta presión y temperatura

Retos tecnológicos


Simulación Numérica de Yacimientos:

• Modelar adecuadamente los procesos de flujo y transferencia de fluidos matriz-fracturas (…porosidad secundaria) y matriz-matriz

• Modelar el flujo en las varias escalas relevantes de porosidad secundaria

• Representar de manera práctica las fallas conductivas en la simulación numérica de yacimientos

Retos tecnológicos


En YNF con flujo dominado por gravedad, su explotación se vuelve un reto a medida que la columna de aceite se reduce, debido a la potencial conificación y canalización de gas y agua hacia los pozos. La optimización de la explotación requiere:

• Pozos con diseños adecuados: Alto ángulo, intervalos selectivos, dispositivos de control de flujo, etc.

• Control de los ritmos de producción de aceite de los pozos

• Monitoreo de los ritmos de producción de gas y agua

• Monitoreo de los contactos, g-o y w-o

Retos tecnológicos: Desarrollo y explotación

El desarrollo y explotación de campos de crudo extra pesado representa nuevos retos:

• El fuerte contraste de viscosidades entre aceite y agua conlleva una mayor tendencia a provocar problemas de conificación de agua• Tecnología especializada de perforación y terminación de pozos• Impone restricciones en la operación de pozos• Procesamiento primario de la producción de los pozos (separación de aceite y agua) se dificulta • Aseguramiento de flujo en los sistemas de producción debe garantizarse• Adicionalmente, la comercialización de crudo requiere del mejoramiento de su calidad


• La aplicación de procesos de RMA en YNF con flujo dominado por gravedad, para recuperar el aceite remanente en zonas invadidas por gas : Akal, Ku, Abkatún, Nohoch, Chac , etc.

• El fluido de RMA se inyecta en fracturas y el aceite remanente se encuentra en la matriz: se requiere generar mecanismo de transferencia m-f

• Diferencia de densidades entre el fluido inyectado y el gas o agua existente en fracturas tiende a segregar al primero: Se requiere agente de control de movilidad para una invasión eficiente

• La implementación y evaluación de pruebas piloto

• El aceite de RMA está en matriz, en zonas invadidas por gas y agua: El aceite liberado se segrega a la columna de aceite

• El aceite liberado durante el piloto no producirá cambios notorios en espesor de la columna de aceite

• Los beneficios del piloto no pueden medirse por el incremento en el ritmo de producción de aceite de los pozos: qo depende de condiciones de operación



•• Rasgos y comportamiento tRasgos y comportamiento tíípicopico

•• Retos tecnolRetos tecnolóógico de la explotacigico de la explotacióónn


ContenidoContenido

Conclusiones

1. Los yacimientos carbonatados naturalmente fracturados de la Sonda de Campeche poseen rasgos característicos que los hacen únicos: Espesores/relieves estructurales grandes, alta capacidad de almacenamiento y flujo en porosidad secundaria

2. Se requiere avanzar las tecnologías de caracterización dinámica y estática y de modelado de yacimientos para genera modelos mas certeros para guiar la toma de decisiones

3. Uno de los grandes retos de PEP es la aplicación de PRM para incrementar la recuperación de aceite de sus YNF.Por sus características, la experiencia internacional es limitada por lo que es necesario impulsar programas de

Conclusiones

4. El desarrollo y explotación de los campos de aceite extra pesado de Campeche Oriente impone nuevos retos tecnológicos a PEMEX en aspectos de perforación, terminación y operación pozos, así como en el procesamiento primario, manejo , transporte y comercialización de crudo

5. PEMEX E&P requiere asociarse con centros de investigación para desarrollar las tecnologías requeridas para vencer tales retos. Se reconoce que existe un gran potencial en la UNAM para apoyar a PEP en tales retos.

GraciasGracias……

diapositvas de plática

Documents