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    Captulo 7

    Mejoramiento de la Producc in

    Introduccin

    Grupos para el Mejoramiento de la Produccin:

    Metodologa y prcticas

    Identificacin de zonas previamente

    inadvertidas

    Control de la produccin de agua

    Estimulacin de yacimientos de altapermeabilidad

    Optimizacin de las fracturas hidrulicas

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    7

    La produccin de un cam po de petrleo

    puede m ejorarse por m edio de diferentes

    m todos, qu e incluyen las tcnicas de geren-ciam iento de yacim ientos, las com pleta-

    ciones del pozo y las instalaciones de super-

    ficie. Este captulo se concentra en el m ejora-

    m iento de la produccin de un pozo e ilustra

    una serie de tcnicas que han tenido xito en

    Venezuela. D icho m ejoram iento se refiere a

    los increm entos de produccin que se pue-

    den alcanzar en pozos individuales. Si bien

    siem pre debe considerarse el efecto quepuede causarse en los pozos vecinos, el m a-

    nejo general de los yacim ientos y las insta-

    laciones de sup erficie no son tem a de este

    cap tulo.

    El objetivo principal para el m ejoram ien-

    to de la produccin de un pozo consiste en

    identificar aquellos pozos que m uestran una

    diferencia im portante en tre el com por-

    tam iento actual y potencial de los m ism os

    (Fig. 7.1).y crear soluciones para el m ejora-

    m iento de la produccin utilizando tecno-

    logas adecuadas.

    Existen distintos enfoques para diferentes

    problem as. U na de las iniciativas m s recien-

    tes ha sido la creacin de los G rup os para elM ejoram iento de la Produccin (Production

    Enhancem ent G roupsgrupos PEG ). Estos

    grupos estn constituidos por equipos de

    trabajo m ultidisciplinarios, integrados y dedi-

    cados a la bsqueda de oportunidades para

    m ejorar la produccin. Ellos se concentran en

    encontrar, en form a rpida, las soluciones

    econm icam ente m s apropiadas. En la

    prim era seccin se describe la m etodologa ylas prcticas de los grupos PEG .

    Las secciones posteriores exp lican dife-

    rentes tcnicas, que han resultado particular-

    m ente exitosas en Venezuela. El prim ero es

    un clsico caso de reacondicionam iento de un

    pozo abriendo zonas que an contenan

    petrleo, y cerrando las zonas que producan

    agua. Las tcnicas bsicas se describieron en

    el Captulo 6. En este cap tulo se tratar la

    form a en que los grupos PEG hacen uso de

    tales tcnicas.

    La produccin excesiva de agua es el

    principal origen del pobre rendim iento de un

    pozo. Sin em bargo, un poco de agua a veces

    es necesaria para barrer el yacim iento. Los

    grficos de diagnstico de control de agua

    pueden hacer una rpida distincin inicial

    entre agua beneficiosa y perjudicial. Se

    m uestran dos ejem plos de diagnstico de

    produccin de agua perjudicial y su

    tratam iento m ediante el uso de gel.

    Adem s, se tratan dos casos de optim i-

    zacin de fracturas. El prim ero se aplica a

    rocas con alta perm eabilidad, relativam ente

    no consolidadas, donde las tcnicas de lim ita-

    cin del frente de fractura, cuidadosam ente

    diseadas, condujeron a fracturas m s anchas

    y m s conductivas con la consiguiente m ejora

    de la produccin. El segundo caso m uestra

    cm o los datos de un perfil acstico, los

    m odelos de fractura pseudo 3-D y el softw are

    asociado, conducen a un m ejor diseo de

    fracturas en areniscas consolidadas. El m ejor

    entendim iento del problem a ha ayudado a

    explicar la causa por la cual otros tratam ientos

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    1

    Tuberas,Levantamientoartificial, . . .

    Comportamientopotencial

    Diferencia entre el comportamientoactual y el potencial del pozo

    Presin(lpc)

    4.500

    4.000

    3.500

    3.000

    2.500

    2.000

    20 40 60 80 1000

    Tasa de flujo (bpd)

    Comportamientoactual

    Figura 7.1

    D iferencia en tre el com por-

    tam iento actual y potencial

    de un po zo, seg n lo ilustra

    el grfico N O D A L.

    I N T R O D U C C I O N

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    D ichos com ponentes incluyen elyacim iento,

    la com pletacin,lastub eras,ellevantam iento

    artificialy las instalaciones de superficie.Estas

    instalaciones generalm ente se deben consi-

    derar com o u n hech o co nsum ado en lo s

    estudios de m ejora de produccin en pozos

    individuales,por lo cualno se considerar en

    este captulo,aligualque elplan de desarrollo

    general delcam po. Sin em bargo, elrea de

    drenaje delpozo y elefecto de/o en lospozos

    productores e inyectores cercanos es de m -

    xim a im portancia. El grfico del anlisis

    N O D AL (Fig.7.1)m uestra la form a m sefec-

    tiva de cuan tificarla diferencia entre elrendi-

    m iento delpozo y lo que se puede lograrpor

    m edio de ajustes,yaseaen la tubera,ellevan-

    tam iento artificialo en elcom po rtam iento del

    yacim iento propiam ente dicho.

    Lograr una produccin ptim a, o sea un

    m xim o retorno sobre las inversiones, es una

    tarea com pleja de ingeniera. Todos los

    elem entos del sistem a se unen y, a veces, el

    rendim iento de todo el conjunto est condi-

    cionado p or sus puntos m s dbiles. Sin

    em bargo, para poder m ejorar la produccin,

    es til considerar cules de los diferentes

    com ponentes, contribuyen a la diferencia

    existente entre la p roduccin actual y la

    potencial del pozo.

    La Fig. 7.3 m uestra en form a esquem tica

    las brechas de produccin para los diferentes

    com ponentes relacionados con el com por-

    tam iento del pozo, y m uestra una lista de

    algunas soluciones. Por ejem plo, una brecha

    de produccin se reduce o elim ina si se pue-

    de m ejorar la productividad del yacim iento. El

    resultado obtenido es siem pre m enor que la

    tasa de flujo p tim a, an con grandes cadas

    de presin. Se puede m ejorar el rendim iento

    m odificando el radio efectivo de drenaje del

    pozo m ediante una fractura hidrulica, acidi-

    ficando, perforando con caones de alto ren-

    dim iento, o elim inando el dao. O tras m ane-

    ras de lograr m ejoram ientos significativos de

    produccin incluyen la identificacin y aper-

    tura de nuevas zonas, as com o tam bin la

    perforacin de tram os laterales m ltiples a

    partir del pozo en cuestin.

    Elfluido se produce desde elyacim iento

    hacia elpozo a travsde la com pletacin.Ello

    incluye las perforaciones y/o tuberas ranu-

    radas,elespacio anularentre elcem ento y el

    hoyo,elem paque de grava y cualquierzona

    de dao de la form acin.La cada de presin a

    travs de la com pletacin puede reducirse

    recaoneando y/o acidificando los intervalos

    existentes;o abriendo un intervalo de m ayor

    espesor para dism inuir el dao por pene-

    tracin parcial.Puede necesitarse elem paque

    de grava para evitar el arenam iento. La

    cem entacin forzada o eltratam iento con gel

    tam bin pueden resultarnecesarios,sialgunas

    zonas producen agua o gas no deseados; o

    para rem ediar una cem entacin de pobre

    calidad, que perm ite la com unicacin detrs

    delrevestidor.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    3

    Figura 7.3

    7

    Comportamientodel levantamiento

    artificial

    Comportamientode la tubera de

    produccin

    Comportamiento dela completacin

    Comportamientodel yacimiento

    Real

    Potencial

    Real

    Potencial

    Real

    Potencial

    Real

    Potencial

    Presin

    de

    fluencia

    defondo

    Presin

    de

    fluencia

    defondo

    Presi

    n

    defluencia

    d

    e

    fondo

    Cada

    depresin

    a

    travsde

    lasperforaciones

    Diseo del levantamiento artificial por inyeccin

    de gas / condiciones

    operativas del equipo de bombeo

    Remocin de clcareos

    con tubera flexible / acidificacin

    Completacin contubera flexible

    Recaoneo

    Empaque de gravaCementacin forzada

    Acidificacin

    Estimulacin

    - fracturamiento/acidificacinApertura de otras zonas

    Tramos lateralesControl de aguaControl de finos

    2 t p

    12 t p

    Margendemejorad

    elaproduccin

    Tasa de flujo

    Tasa de flujo

    Tasa de flujo

    Tasa de flujoLos problem as de produccin

    para distintos com ponentes

    del sistem a y las soluciones

    m s com unes.

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    7 4

    O tra causa de reduccin d e las tasas

    de p roduccin puede deberse a la

    dism inucin de las reas efectivas

    de flujo com o consecuencia de la

    acum ulacin de incrustaciones den-

    tro de la tubera de p roduccin , o

    por una restriccin innecesaria. Por

    otro lado, la eficiencia del levan-

    tam iento artificial afecta la presindel pozo y su rendim iento. Los

    sistem as de levantam iento artificial

    por inyeccin de gas y/o los

    equipo s de bom beo pu eden necesitar su

    reem plazo, o la optim izacin de su fun cio-

    nam iento.

    Las tcnicas del anlisis N O D AL se utili-

    zan para estudiar y op tim izar el sistem a de

    produ ccin . El anlisis NO D AL vincu la lacapacidad del yacim iento p ara producir flui-

    dos con la capacidad de las tuberas para

    transportar dichos fluidos hacia la superficie,

    incluyendo, en caso de ser aplicable, la

    capacidad de las tuberas de superficie

    (M ach, 1981). El nom bre N O D AL refleja las

    locaciones discretas o nodos en los cuales

    pueden utilizarse ecuacion es independientes

    para describir la entrada y salida de fluido atravs del m ism o.

    Este procedim iento ayud a a determ inar

    la prod uccin qu e tod o el sistem a en

    conjunto es capaz de prod ucir, y m uestra el

    efecto sobre la produ ccin al cam biar los

    parm etros de p resin del cabezal del pozo

    o del separador, los tam aos de la tubera de

    produccin y del orificio, la densidad del

    cao neo y la estim ulacin . Se puede

    asim ism o estim ar la produccin basndose

    en las condiciones futuras del yacim iento. El

    anlisis N O D AL se utiliza en ocasion es com o

    herram ienta de diagnstico para identificar

    cuellos de botella en el sistem a; por ejem -

    plo, daos a la form acin, lim itaciones de la

    com pletacin que causan prdidas de pro-

    ductividad o de inyectividad, o para cuan-

    tificar el increm ento esperado de la produc-

    cin al elim inar las restriccion es.

    Seleccin de pozos a intervenir

    El proceso general de seleccin de los

    pozos con potencial para el m ejoram iento de

    su p roduccin se ilustra en la Fig. 7.4. Los

    integrantes del grupo PE G estud ian los

    archivos de los pozos e identifican un grupo

    de posibles candidatos, basndose en las

    ano m alas de p roduccin, en los estim ados

    de petrleo rem anente en sitio, y en otros

    factores. Se analiza el rendim iento actual de

    cada pozo, el historial de produccin, y la

    sensibilidad de dichos pozos a diferentes

    accion es para el m ejoram iento de la prod uc-

    cin. A este nivel, se recom ienda la utiliza-

    cin de perfiles y pruebas destinadas a

    cuantificar los parm etros del yacim iento

    necesarios para estim ar el potencial de pro-

    duccin, calcular el valor actual neto (VAN )

    de varias alternativas, y evaluar los riesgos

    asociados con las m ism as. Se disean a su

    vez planes adecuados de intervencin para

    los candidatos elegidos. Luego de ejecu-

    tarlos, se analizan los resultados y se utiliza

    la experiencia adquirida en los pozos subsi-

    guientes.

    G R U P O S P A RA E L M E J O R A M I E N T O D E L A P R O D U C C I O N : M E T O D O L O G I A Y P RA C T I C A S

    Clasificacin de la informacin

    de los pozos

    Identificacin de las anomalasde produccin

    Seleccin del primer pozo

    Anlisis de la zona productoraactual

    Revisin de la zona siguiente

    Verificacin del potencialde produccin

    (WellLOG, BU, RST, PLT)

    Anlisis de riesgo

    Categorizacin de los candidatos(Riesgo versus VAN)

    Presentacin de una propuesta(FracCADE, StimCADE, PacCADE, CoilCADE)

    Ejecucin

    Evaluacin de los resultados

    Anlisis del comportamiento actual

    Anlisis de la historia de produccin

    Estudios de mejoramiento

    Figura 7.4

    Proceso gen eral de

    anlisis d e los

    grupos PEG .

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    Los procedim ientos utilizados en el

    anlisis de cada zona se m uestran en m ayor

    detalle en la Fig. 7.5. El archivo del pozo

    contiene perfiles de evaluacin de form a-

    ciones, pruebas de presin transitoria y datos

    de produccin. Si no existen datos de

    evaluacin de form acion es, enton ces se

    debern consultar m apas de p orosidad y de

    espesor neto de hidrocarburos del cam po .

    Ante la falta de datos de prod uccin, o de

    pruebas de presin transitoria, se reco-

    m ienda entonces llevar a cabo una de estas

    pruebas. Con datos parciales, a veces se

    puede iterar el anlisis NO D AL hasta obtener

    un resultado aproxim ado. En todo caso, el

    anlisis NO D AL es necesario, prim ero p ara

    confirm ar la exactitud de los datos y luego

    para evaluar diferentes alternativas

    tendientes a m ejorar la produccin, a travs

    de estudios de sensibilidad. Con la ayu da de

    estos estudios, es p osible pronosticar la

    produccin, estim ar costos, calcular las

    posibles ganancias y evaluar los riesgos para

    cada alternativa aplicab le al logro del

    m ejoram iento de la produ ccin. U na vez

    evaluada u na zona o un pozo, se procede

    con los siguientes aplicando el m ism o tipo

    de anlisis.

    Las claves para el xito

    La habilidad de los grupos PEG consiste

    en pod er analizar una gran cantidad de datos

    en form a eficiente y confiable. Tanto la selec-

    cin de candidatos com o la from ulacin de

    las recom endaciones tom a slo horas o das

    y no sem anas o m eses. Es im po rtante la

    utilizacin de buenas herram ientas de soft-

    w are. Esto incluye el softw are para el anlisis

    de datos com o los de los anlisis de pruebas

    de presin transitoria; de perfiles; para el

    anlisis de la historia de produccin y los

    clculos de balance de m ateriales; para el

    anlisis NO D AL y la evaluacin de la pro-

    ductividad; para el diseo de las alternativas

    de m ejoram iento de produccin tales com o

    fracturacin, acidificacin, cem entacin, tra-

    tam iento con gel, utilizacin de em paque de

    grava y caoneos, y para el anlisis de los

    aspectos econ m icos.

    O tra clave es la com binacin adecuada

    de los cono cim ientos del grupo. Es de gran

    ayuda contar con profesionales que puedan

    atacar problem as desde distintas pers-

    pectivas. Este program a requiere profesio-

    nales de distintas disciplinas, pero tam bin

    de com paas operadoras y de servicios. El

    personal de las com paas de servicios

    generalm ente est m s fam iliarizado con las

    tcnicas y servicios, m ientras que el de las

    com paas operadoras est m s fam iliarizado

    con la aplicacin de esas tcnicas y con el

    yacim iento.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    5

    Seleccin del archivo del pozo

    Hay perfiles en el archivo?

    Existen pruebas de presin ?

    Hay datos de produccin ?

    Anlisis NODAL

    Confirmacin de los valores de p, k, S y rea de drenaje

    Ejecucin de estudio de sensibil idad para determinarsi el mejoramiento es una opcin

    Estimacin de la porosidad, y del espesor total y

    neto a partir de la interpretacin de perfiles

    Determinacin de p, k, S y rea de drenajea partir de la interpretacin de las pruebas

    Verificacin o determinacin de p, k, S y rea de

    drenaje a partir del ajuste de la historia de produccin

    Consulta de los mapas para estimar

    porosidad, y espesores totales y netos

    Si no hay datos de produccin y pruebas de

    presin, recomendacin de pruebas para

    determinar p, k, S y rea de drenaje

    Pronstico de produccin, estimacin de costos,

    corridas econmicas y evaluacin de riesgo

    para cada opcin posible de mejoramiento

    S

    S

    S

    N

    N

    N

    Diseo de las opciones posibles

    Ejecucin de la mejor alternativa

    Evaluacin de los resultados

    Proce so tpico del grupo PEG

    para la identificacin de pozos

    candidatos al m ejoram iento de

    su produccin y form ulacin de

    soluciones posibles.

    Figura 7.5

    7

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    7

    Caractersticas del yacimiento

    El D istrito de Ta Juana com prende

    varios yacim ientos ubicados cerca de la costa

    oriental del Lago de M aracaibo. M uchos de

    los yacim ientos son som eros y producen de

    arenas no consolidadas. Ellos requieren com -

    pletaciones para el control de arena, siendo el

    em paque de grava el m todo m s utilizado.

    La m ayora de los yacim ientos estn bajo

    proyectos de recuperacin secundaria, ya sea

    por inyeccin de gas o agua. Estos yaci-

    m ientos se caracterizan por su heteroge-

    neidad, la presencia de fallas y la falta de

    continuidad lateral de los cuerpos arenosos.

    Los problem as m s serios que se presentan

    en este tipo de yacim ientos son las conifica-

    ciones de gas o agua y las zonas de petrleo

    previam ente inadvertidas (byp assed oil).

    El yacim iento Lagunillas Inferior 4 (iden-

    tificado com o LG IN F-04 en Lagoven) es un

    yacim iento viejo y poco profundo, que pro-

    duce petrleo pesado (18A PI). Este yaci-

    m iento com prende tres intervalos arenosos

    no consolidado s y de alta porosidad, de edad

    M ioceno denom inados, en orden descen-

    dente, Laguna, Lagunillas Inferior y La R osa

    (Cap tulo 212).

    Estos tres intervalos estn subdivididos

    en 11 lentes diferentes de areniscas, todas las

    cuales tienen una extensin lateral lim itada y

    una distribucin de facies com pleja. Las pro-

    fundidades del tope del prim er intervalo

    oscilan entre 2.300 y 2.500 pies. El espesor de

    cada unidad vara entre 10 y 100 pies; siendo

    La R osa la arenisca m ejor desarrollada y con

    m ayor continuidad. La salinidad del agua de la

    form acin es de 6.000 ppm . La estructura es

    un m onoclinal que buza 4 hacia el sureste.

    La p resin inicial del yacim iento era de

    1.150 lpc, pero fue declinando a travs de los

    aos hasta 900 lpc (150 lpc por debajo del

    punto de burbujeo). En 1976 se inici un p ro-

    yecto de recuperacin secundaria m ediante la

    inyeccin de agua por los flancos. Se per-

    foraron cinco pozos inyectores para m antener

    la presin en los m iem bros Lagunillas Inferior

    y La Rosa. La presin en LG IN F-04 se

    recuper hasta 920 lpc, y la produccin de

    petrleo m ejor debido a la inyeccin de

    agua. Sin em bargo, la optim izacin del rendi-

    m iento de la inyeccin de agua se com plic

    por diversos factores que se enuncian a conti-

    nuacin:

    1.La falta de n uevas perforaciones en el

    cam po dificulta la adqu isicin de nuevos

    datos de presin p ara cada zo na, y lim ita

    la utilizacin de probadores de form a-

    cin op erados por cable

    2.El cam po fue desarrollado hace m s de

    15 aos, y por ello la inform acin de

    registros a hueco abierto es vieja y dem a-

    siado elem ental para realizar un anlisis

    petrofsico com pleto

    3.Las prop iedades fsicas y qum icas del

    agua inyectada son casi las m ism as que

    las del agua de la form acin, lo cual

    dificulta m ucho la caracterizacin del

    agua producida

    4.Tradicionalm ente, todas las areniscas

    prospectivas se ponan en produccin

    sim ultnea, lo cual hace im posible iden-

    tificar los fluidos producidos por cada

    zona

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    7

    W&TCaoneo,

    Perfiles de produccinIngeniera de yacimientos

    Sedco ForexOperaciones de perforacinIngenieros de operacin

    LagovenDepartamentode Yacimientosy de Completacin de pozos

    GabarraLGV - 406

    Alianza para lacompletacin yel reacondicio-

    namientode pozos

    DowellEstimulacin,Cementacin,Control de arena

    Tubera flexible,Ingeniera deyacimientos

    Figura 7.6

    La alianza de reacond icion am ien to y su equ ipo m ultidisciplinario para

    la identificacin de pozos con potencial de m ejoram iento de su produccin.

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    7

    El planificador de tareas d el RST utiliza

    una base de datos de caracterizacin para

    determ inar la velocidad del perfilaje (nm ero

    de carreras) y los tiem pos en cada m edicin

    estacionaria segn las condiciones espe-

    cficas del pozo. En este caso, se requieren

    cinco carreras en m odo inelstico a 110

    pies/hr para obtener una precisin del 95% en

    las m ediciones de saturacin de petrleo.

    Adem s, se propusieron dos carreras en el

    m odo sigm a para com probar la porosidad y la

    litologa, e identificar zonas de gas dentro del

    yacim iento (Captulo 613).

    El RST se corri en noviem bre de 1996.

    La interpretacin del RST y los registros

    obtenidos a hueco abierto (Induccin y Rayos

    G am m a) se m uestran en la Fig. 7.9. Los dos

    intervalos inferiores perforados (A y B )

    estaban anegados; y los intervalos supraya-

    centes (C y D ) m ostraban una saturacin de

    agua alta (50% ). A pesar de ello, la parte

    superior de la lente entre 2.620 y 2.575 pies,

    incluyendo el intervalo caoneado E contena

    una saturacin de petrleo m uy cercana al

    valor original y por lo tanto constitua una

    zona atractiva para realizar una nueva com -

    pletacin. La zona interm edia (2.560 a 2.474

    pies) no estaba produciendo en este pozo, si

    bien m uestra un claro contacto aguapetrleo

    a 2.532 pies. D esde dicho contacto hasta el

    tope de la form acin se registraron valores de

    saturacin de p etrleo casi idnticos a los

    originales. El pequeo cuerpo de arena K

    tam bin presenta la saturacin original de

    petrleo. D ichos intervalos, con valores de

    saturacin cercanos a los iniciales, constituyen

    claros ejem plos de zonas petroleras previa-

    m ente inadvertidas, causadas por el avance de

    un frente de agua irregular.

    Las carreras en m odo sigm a perm itieron

    com probar que el cuerpo de arena ubicado

    entre 2.430 y 2.400 pies estaba invadido con

    gas (vase el indicador de variaciones de

    cuentas, CRRA, en la Pista de p rofundidad).

    Ello era de esperar, teniendo en cuenta la

    historia de presin del yacim iento y el hecho

    de que dicha lente no se encuentra afectada

    por la inyeccin de agua. Por esta razn, los

    intervalos escogidos fueron perforados en el

    m edio o en la base de la arena.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    9

    2.700

    2.600

    2.500

    2.400

    Prof.(pies)

    CRRA2,61,6 Perf.

    antesPerf.

    despus Sw OH

    0100,0 (u.p.)

    Sw RST

    0100,0 (u.p.)Anlisis de

    fluidos del RST

    50,0 (u.p.)

    Anlisis defluidos de OH

    50,0 (u.p.) 100,00 (u.p.)0,0 0,0

    Petrleo

    AguaPet. movible

    Petrleo

    Agua

    Anlisis volumtrico

    Lutita

    Agua de las arcillas

    Arena

    Petrleo

    Agua

    K

    J

    I

    H

    G

    FE

    D

    C

    B

    A

    Figura 7.9

    Interpretacin del R ST y los

    reg istros a hueco abierto en

    el Po zo TJ-886. Losintervalos pe rforados antes y

    despus de la reparacin se

    m uestran en la Pista 1.

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    12/53

    7 10

    Reacondicionamiento del pozo

    Los excelentes resultados obtenidos pro-

    vocaron la inm ediata reaccin del equipo de

    trabajo p ara establecer un procedim iento con

    la finalidad de reactivar el pozo. La integridad

    del cem ento detrs del revestidor es crucial

    cuando las zonas productivas se encuentran

    cerca de un acufero activo, especialm ente en

    los pozos viejosel Pozo TJ-886 fue per-

    forado en 1981. Por lo tanto la prim era prio-

    ridad, despus de recup erar el equipo de

    com pletacin y de em paque de grava, era

    m onitorear la herm eticidad del cem ento para

    recem entar si fuera necesario. U na vez reali-

    zada esta tarea, se perforaran las nuevas

    zonas y se recom pletara el pozo.

    La herram ienta U SITCBL m ostr cem en-

    to pobre en todo el intervalo a recom pletar

    (Fig. 7.10).

    Se hicieron perforaciones auxiliares para

    efectuar una cem entacin forzada entre 2.525

    y 2.520 pies, fijando la em pacadura a 2.600

    pies. Se bom bearon 12 barriles de cem ento

    dentro de las viejas perforaciones y se

    circularon hasta alcanzar las perforaciones

    auxiliares. D ieciocho horas despus de la

    cem entacin forzada se realiz una segunda

    carrera con la herram ienta U SITCBL. El perfil

    (Fig.7.11) m ostr una reparacin satisfactoria

    del cem ento, con un ndice de adherencia

    cercano a 1.

    H istricam ente, esta form acin necesita

    algn tipo de estim ulacin para producir en

    form a eficiente. En el caso del Pozo TJ-886,

    el equipo de trabajo decidi d escartar la

    fracturacin hidrulica para evitar el riesgo

    de abrir la com unicacin entre los acuferos

    y los intervalos caoneados. Com o alter-

    nativa, se sugiri usar caones con balas de

    alta penetracin para atravesar la zona

    daada. El program a de A nlisis de

    Perforacin Schlum berger (SPA N *) ind ic

    que la m ejor op cin para esa tarea era

    em plear un can bajado con tubera (TCP)

    con b alas de alta penetracin, de 312

    pulgadas de dim etro y cargas 37J; con 4

    disparos por pie y un desfasaje de 60.

    I D E N T I F IC A C I O N D E Z O N A S P R E V I A M E N T E I N A D V E R T I D A S

    Figuras 7.10 y 7.11

    Prof.(pies)

    Antes del reacondicionamiento

    Contaminado

    Lquido

    Gaseoso

    Gas

    Adherido

    500

    10.000

    Despus del reacondicionamiento

    2.450

    2.500

    2.550

    Impedancia acsticacon umbrales (AIKB)

    R egistro U SIT antes de la cem entacin

    forzada m ostrando m al cem ento a lo

    largo del tram o d e inters.

    R egistro U SIT despus de la cem enta-

    cin forzada m ostrando buen cem ento,

    excepto en una pe quea zona a 2.450

    pies.

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    13/53

    7

    La sim ulacin m ostr que,

    en este caso, la penetra-

    cin llegara a 21,4 p ulga-

    das, valor suficiente para

    atravesar la zona daada

    (Fig. 7.12). El desbalance es

    un factor esencial para lim -

    piar los residuos del cao-

    neo, y m s an en este ca-

    so, por lo que se aplic un

    diferencial de presin de

    450 lpc entre la form acin

    y el hoyo, durante la etapa

    de los disparos. Luego los

    caones fueron dejados en

    el fondo del pozo (para

    otros m todos de perfora-

    cin con desbalance, vase

    pgina 746).

    La produccin m nim a

    esperada despus del

    reacon dicion am iento fue

    sim ulada con u n anlisis

    N O D AL (Fig. 7.13) antes

    de la ap robacin del trabajo, para lo cual se

    utiliz una perm eabilidad estim ada de 100

    m d y u n factor de dao de 10 (este valor es

    el m edido por las pruebas de los pozos,

    sin estim ulacin , en form aciones y com ple-

    taciones sim ilares). La interseccin de la

    curva de com portam iento del po zo con la

    curva co rrespondiente al levantam iento

    indican un m nim o de 190 bpd de petrleo.

    Sin em bargo, cuando el po zo fue pu esto

    nu evam ente en produccin sin orificio, pro-

    dujo un total de 530 bppd, con un corte de

    agua del 7% . Se estim que el tiem po de

    retorno de la inversin realizada en el

    reacondicionam iento del Pozo TJ-886 era de

    35 das. Teniendo en cuenta la declinacin

    del yacim iento, se estim qu e la produccin

    acum ulada, en un perodo de tres aos, sera

    de 0,5 M M bn de petrleo.

    Conclusiones

    El Pozo TJ-886 fue rejuvenecido m ediante

    la aplicacin de las nuevas tecnologas para el

    m onitoreo de yacim ientos en pozos con un

    entorno difcilcom o el de la com pletacin

    con em paque de gravay un nuevo enfoque

    integrado que adeca soluciones para cada

    reacondicionam iento. Esta experiencia perm i-

    te extraer las siguientes conclusiones:

    1.El RST es una herram ienta confiable

    para utilizar en las com pletaciones con

    em paqu e de grava siem pre que la

    porosidad de la form acin sea po r lo

    m enos del 20% , com o en el caso del

    yacim iento LG IN F04

    2.Existen todava reservas recuperables

    significativas que han sido indavertidas,

    incluso recurriendo a la recuperacin

    secundaria m ediante la inyeccin de agua

    o de gas

    3.La integracin de equipos m ultidis-

    ciplinarios, tales com o Lagoven y

    Sch lum berger O ilfield Services, consti-

    tuye el m ejor m edio para asegurar el

    xito en trabajos tales com o los

    reacond icionam ientos.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    11

    Caractersticas del can

    Caractersticas del caoneo (en cualquier direccin)

    Can/Tipo de carga 3,5 HPG 4spf 37JU J HM X:

    Posicin del can Centralizado:

    Fase de los disparos 60:

    Separacin del can 0:

    Penetracin total 23,227:pulg.

    Penetracin en la formacin 21,423:pulg.

    Dimetro del hueco en elprimer revestidor

    0,4319:pulg.

    Seccin transversal que ilustra la profundidad

    de penetracin de la carga

    21

    21

    28

    28

    28

    28

    14

    14

    14

    14

    21

    21

    7

    7

    7

    7

    Formacin

    Cemento

    Figura 7.12

    Los resultados del anlisis

    SPA N m ostrando la

    penetracin de las b alas co n

    cargas de 312pulgadas,

    disparadas de un can

    bajado con tubera.

    Figura 7.13

    A nlisis N O D A L de l Po zo TJ-886 que m uestra una tasa

    de produccin esperada de 190 bppd.

    Pre

    sin(lpc)

    0 100 200 300 400

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    800

    900

    1.000

    Tasa de flujo (bppd)

    Comportamiento segn modelo

    Curva de levantamientoComportamiento terico

    50 150 250 350

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

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    7 12

    Elcontrolde la produccin de agua con-

    stituye un im portante desafo para los ingenie-

    ros de yacim ientos y de reacondicionam iento

    de pozos.Para reducirelcorte de agua e incre-

    m entarla vida tildelpozo,seutilizan diversas

    tcnicas.La clave para encontraruna solucin

    satisfactoria consiste en definir el origen del

    agua y evaluarsu contribucin en la produc-

    cin de petrleo.El agua producida se puede

    considerar beneficiosa o perjudicial. El agua

    beneficiosa barre un volum en de petrleo y

    arrastra con ella una cantidad substancialde

    crudo. El volum en de agua beneficiosa est

    determ inado por elcosto de su elim inacin.

    Por el contrario, el agua perjudicialinhibe la

    produccin de petrleo,sibien porlo general,

    se la puede reducirsise logra identificarla.En

    algunos casos serealizan interpretacioneserr-

    neas,y sediagnostica la elevacin delcontacto

    aguapetrleo, lo cual puede provocar el

    abandono prem aturo delyacim iento.

    Elorigen del agua perjudicialpuede estar

    dado por ciertascondiciones en elyacim iento,

    o en las cercanas del pozo. Las condiciones

    tpicas,que se ilustran en la Fig.7.14,incluyen

    conificacin, fisuras y capas de alta perm ea-

    bilidad,lo cualhace que elagua llegue alpozo

    sin barrerun volum en adecuado de petrleo.

    Ahora bien,no todas lascapasde alta perm ea-

    bilidad son perjudiciales. Algunas pueden

    contribuir a barrer otras capas adyacentes,en

    especialcuando elcontraste de perm eabilidad

    esm oderado.La presencia de pozosinyectores

    de agua crea m s fuentes potenciales de agua

    perjudicial,com o se puede observaren la Fig.

    7.14.

    Porlo general,elflujo proveniente de las

    cercanasdelp ozo esla causam scrtica,pero

    dado que est relacionada con la com ple-

    tacin delpozoperm ite tam bin m s opor-

    tunidades para eltratam iento.Este flujo puede

    estar provocado por diversos factores, por

    ejem plo (vase Fig. 7.15, pgina siguiente):

    adherencia deficiente del cem ento, cavernas

    form adas porla produccin de arena,flujo de

    petrleo reducido debido a daos de la form a-

    cin y estim ulaciones frecuentes.Cabe realizar

    algunas observaciones acerca de estos dis-

    tintos factores:

    Adherencia deficiente del cemento

    Existen diversas razones que provocan eldeterioro de la adherencia del cem ento; por

    ejem plo, la exposicin a cond iciones

    adversas de tem peratura, presin y eventual-

    m ente aguas sulfatadas. Esto ocurre con

    m ayor frecuencia si se han p rod ucido pro-

    blem as durante la cem entacin prim aria,

    com o zonas de baja presin, m igracin de

    gas, o d iseo d eficiente de caos lavadores y

    espaciadores.

    Cavernas formadas por

    produccin de arena

    Las arenas friables y p oco consolidadas pu e-

    den derrum barse, producir arenam iento en

    el pozo y crear cavernas por detrs del reves-

    tidor. D ichas cavernas pueden establecer co-

    m unicacin hidrulica con zonas de agu a.

    C O N T R O L D E L A P R O D U C C I O N D E A G U A

    Petrleo

    Petrleo

    Capa de alta permeabilidad(Sin flujo transversal)

    Petrleo

    Conificacin

    Agua

    Petrleo

    Fisuras hacia el acufero

    Zona ladrona (capa de alta permeabilidad)

    Inyector Productor

    Segregacin gravitacional

    Inyector Productor

    Fisuras hacia el inyector

    Inyector

    Productor

    Figura 7.14

    Seis condiciones tpicas de yacim iento que conducen a la produccin de agua perjudicial.

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    15/53

    7

    Estimulaciones frecuentes

    en las cercanas del pozo

    La estim ulacin frecuente de los carbonatos

    puede provocarla form acin de cavernasen la

    roca y estableceruna com unicacin con zonasde agua.La estim ulacin frecuente de arenis-

    cas o carbonatos puede tam bin disolver el

    relleno en las fracturas cem entadas o afectar la

    adherencia del cem ento, y del m ism o m odo

    establecer una com unicacin con el agua.

    Flujo de petrleo reducido debido

    a daos de la formacin

    La cada de presin abrup ta causada p or un

    dao en la form acin puede provocar que el

    agua invada el intervalo productor de otra

    zona. Si as fuera, la produccin de agua se

    puede reducir estim ulando el intervalo pro-

    ductor, y reduciendo el diferencial de

    presin en las perforaciones. Resulta evi-

    dente que, para ser exitosa, la estim ulacin

    debe efectuarse lejos de la zona de agua o,

    de lo contrario, se obtendra un resultado

    desfavorable.

    Diagnstico de los

    problemas de agua

    Se p ueden utilizar diversas tcn icas para

    diagnosticar el origen del agua producida.

    Los grficos de la historia de p roduccin re-

    sultan m uy tiles para realizar un anlisis

    prelim inar y rpido de m uchos pozos.

    M ediante la sim ulacin de yacim ientos de

    diferentes caractersticas, se ha podido

    dem ostrar que los grficos doble logart-

    m icos de la relacin aguapetrleo (RA P)

    y su d erivad a (RA P)en funcin del

    tiem po de produccin , resultan de gran

    utilidad para determ inar la causa de la

    produccin de agua (Chan, 1995). En la Fig.

    7.16a se observa la respuesta sim ulada de

    tres casos com unes de agua perjud icial y el

    m todo para distinguirlos. Si se observa que

    la RAPdism inu ye con el tiem po, pod ra

    tratarse de un caso de conificacin; un

    aum ento sbito seguido de una m eseta, es

    tpico de un a zona ladrona de alta perm ea-

    bilidad en el pozo inyector; m ientras que un

    aum ento abrup to de la RAP y RAPindica la

    existencia d e flujo proveniente de las

    cercanas del pozo. En la Fig. 7.16b se

    observan dos casos tpicos de agua

    beneficiosa. El prim er caso consiste en el

    barrido no rm al de un yacim iento por efecto

    del agua, an cuando se trata de un elevado

    volum en de agua (el corte de agua es

    siem pre > 60% ). En el segundo caso se

    observa una canalizacin en un sistem a

    13

    Caverna

    Cementacin inadecuada

    Fracturaselladaanteriormente

    , ,

    , ,

    , ,

    , ,

    , ,

    Dao de la formacin

    C ausas tpicas de prod uccin de agua perjudicial proveniente de las cercanas del pozo.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    Figura 7.15

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    16/53

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    7

    Ejemplo 1: Control de agua con un gel de

    polmero en el Pozo VLE-1156

    El Pozo V LE-1156 se encuentra com ple-

    tado de m odo sencillo en el yacim iento C -5,

    segregacin Lagocinco (Fig. 7.17). El pozo m s

    cercano, Pozo VLE-1119, se encuentra al norte

    del m ism o, al otro lado de una falla norm al y

    produce 1.600 bppd con un bajo corte de agua

    (20% ). Sin em bargo, el corte de agua en el

    Pozo V LE-1156 haba alcanzado el 75% . El

    grfico de diagnstico (Fig. 7.18) m uestra un

    brusco ascenso a los 100 das, con una

    tendencia general ascendente en la relacin

    aguapetrleo. Esto se interpret com o un

    caso de canalizacin, a travs de algn estrato

    de la form acin. Para poder determ inar el

    origen del agua, se realiz un perfil de

    produccin en noviem bre de 1995, el cual

    indicaba que la m ayor cantidad de agua (36% ),

    (Fig. 7.19) provena del intervalo caoneado

    sup erior. A pesar de que este intervalo,

    com prendido entre 13.268 y 13.262 pies,

    presentaba una porosidad prom edio de 16% y

    una saturacin de hidrocarburo del 70% en el

    m om ento de la perforacin, en este m om ento

    produca slo agua.

    En base a esta inform acin, se decidi

    inyectar un gel sellador en el intervalo

    superior para aislarlo, y as perm itir el aporte

    de produccin de los intervalos inferiores.

    Previam ente se llen el pozo con arena hasta

    los 13.293 pies para cubrir los intervalos

    inferiores. El 20 de agosto de 1996 se realiz

    la operacin de inyeccin con 100 barriles de

    M araseal en el intervalo com prendido entre

    13.268 y 13.262 pies, utilizando gasoil para el

    desplazam iento. N o se presentaron problem as

    operacionales durante el tratam iento.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    15

    La RosaProf.(pies)

    La Rosa

    C-1

    C-2

    CGP @ 11.630 pies

    B-6 9

    C-1

    C-2

    C-24

    C-3

    C-5

    Prof. total @ 12.900 pies C-4

    CAP (VLE-1119) @ 13.328 pies

    13.408 pies

    Guasare

    11.500

    12.000

    12.500

    13.000

    13.500

    VLE-1156 VLE-1119

    Misoa

    13.589 pies

    Figura 7.17

    10,00001

    10 100 1.000

    0,0001

    0,001

    0,01

    0,1

    1

    10

    Tiempo acumulado de produccin (das)

    Relacinaguapetrleoysuderivada

    Relacin aguapetrleo

    Derivada

    Figura 7.18

    C orte ge olgico en tre los P ozos V LE -1156 y V LE -1119. El Pozo V LE -1156 se

    encuentra com pletado en el yacim iento C -5.

    G rfico d e diagn stico d e co ntrol de agu a de l Pozo VLE -1156. El efecto de la

    inyeccin de l gel es claram en te visible.

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    7 16

    A ntes de la intervencin, el pozo

    produca un p rom edio de 257 barriles netos

    de petrleo con 770 barriles de agua.

    La tasa de produccin de agua y sedim entos

    (A y S) representaba el 75% de la produccin

    y la relacin aguapetrleo era igual a 3.

    Adem s, el 35,9% del agua provena del

    intervalo de 13.262 a 13.268 pies (Fig. 7.19),

    con cero produccin de petrleo. D espus del

    tratam iento, la produccin de agua dism inuy

    en un 76% (a 186 bpd), m ientras que la

    produccin de petrleo aum ent en un 374%

    (787 bpd). En la Fig. 7.20 se observa clara-

    m ente cm o se invierten las curvas de pro-

    duccin despus de la inyeccin del gel

    sellante. En el m es de octubre (m es 17) se

    observa una dism inucin en la produccin de

    petrleo, debido al cam bio de orificio de 12 a34 pulgadas. M s adelante, la produccin se

    recupera y contina aum entando hasta el m es

    de noviem bre, en que com ienza a decaer nue-

    vam ente. Este hecho se puede atribuir al dete-

    rioro gradual del gel debido a la tem peratura,

    al contacto con otros qum icos, a la friccin y

    a otros factores. Se ha dem ostrado que la

    duracin de un sistem a de gel sellante tiene

    un lm ite de dos aos (Paz y Anez, 1996).

    Si bien la produccin de petrleo est

    dism inuyendo y la de agua aum enta, de todos

    m odos se considera que el tratam iento result

    exitoso. D esde la fecha del tratam iento hasta

    diciem bre de 1996, la produccin adicional

    acum ulada de petrleo ha sido de 79.560 bn

    y se logr dism inuir la produccin de agua en

    87.610 bn. Si las tendencias que aparecen en

    la Fig. 7.20 continan, el pozo eventualm ente

    retornar a la R AP anterior al tratam iento. En

    ese m om ento, el tratam iento habr perdido su

    efectividad. Sin em bargo, hasta que eso ocurra

    y, suponiendo que la tasa de flujo total

    perm anece constante, la RA P reducida debido

    al tratam iento har que el pozo produzca

    150.000 barriles de petrleo adicionales.

    C O N T R O L D E L A P R O D U C C I O N D E A G U A

    13.250

    13.200

    Perforaciones

    1 1.000

    LLD

    (ohm-m)

    1 1.000

    LLS

    (ohm-m)

    Prof.(pies)

    0 150

    GR

    ( gAPI )

    -80 20

    SP

    ( mV )

    13.400

    13.350

    13.300

    Figura 7.19

    Perfiles e intervalos cao neado s en el Pozo VLE -1156. La tabla m uestra la

    contribu cin relativa de los intervalos segn indica el perfil de produccin.

    Tiempo transcurrido (meses)

    0

    200

    400

    600

    800

    1.000

    1.200

    Ta

    sadeflujo(bpd)

    0 3 6 9 12 15 18 21

    PetrleoAgua

    Inyeccinde gel

    Cambio de orificio

    Figura 7.20

    H istoria de la produ ccin del Pozo V LE -1156.

    13.262-13.26813.281-13.28613.296-13.31013.318-13.32613.353-13.35813.364-13.376

    Total

    0,00,018,07,013,2262,9301,1

    203,50,095,125,147,4195,3566,4

    Intervalo(pies)

    Qo(bppd)

    Qw(bapd)

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    19/53

    7

    Ejemplo 2: Control de agua con

    gel de polmeros en el Pozo VLA-36

    El Pozo V LA-36 se encuentra com ple-

    tado en el yacim iento La R osa B asal (BLR).

    En esta rea el BLR se com unica con el

    yacim iento C-5 (Fig. 7.21). El pozo vecino,

    Pozo VLA-12, inyecta agua en el yacim iento

    C-5. Es posible que este volum en de agua

    est entrando en el yacim iento BLR y, en

    con secuencia, en el Po zo V LA-36, a travs de

    una com unicacin con el yacim iento C -5.

    N o haba registros de p roduccin dispo-

    nibles para corroborar esta suposicin. El

    aum ento pronunciado en las curvas de diag-

    nstico despus de los 400 d as (Fig. 7.22)

    ind ica tam bin la probabilidad d e que,

    efectivam ente, exista una com un icacin en

    las cercanas del pozo. Antes de determ inar

    cul era la cau sa, se decidi inyectar un gel

    sellante en el intervalo co m prendido entre

    6.430 y 6.424 pies (Fig. 7.23), para im pedir la

    entrada de agua desde abajo.

    El intervalo a tratar fue aislado por

    m edio de una em pacadura bajada con

    tubera flexible. Antes del tratam iento se rea-

    liz una prueba de inyectividad con gasoil,

    que indic una tasa de inyectividad de 0,23

    barriles po r m inuto y una presin de

    inyeccin de 1.800 lpc. El tratam iento se rea-

    liz el 19 de septiem bre de 1996. Se inyecta-

    ron 100 barriles del sistem a gelificante M ara-

    seal, en el intervalo entre 6.430 y 6.424 p ies,

    utilizando gasoil para el desplazam iento. En

    este caso tam poco se presentaron problem as

    operacionales durante el tratam iento.

    Antes del tratam iento, el pozo produca

    diariam ente 25 barriles de petrleo y 596 ba-

    rriles de agua y sedim ento (96% A y S y RAP

    de 23,89). D espus del tratam iento, la pro-

    duccin de p etrleo aum ent a 229 bp d

    m ientras que la produccin de agua dism i-

    nuy a 417 bpd. El porcentaje de agua y

    sedim entos dism inuy al 24% y la RA P a

    0,43. En la Fig. 7.22 se observa la produccin

    del pozo antes y despus del tratam iento.

    Con posterioridad al tratam iento, el pozo fue

    abierto con un orificio de 12 pulgada. La pro-

    duccin de petrleo aum ent, m ientras que

    la produccin de agua dism inuy abrupta-

    m ente. Cuando el tam ao del orificio se

    increm ent a 1 pulgada de dim etro, tanto laproduccin de petrleo com o la de agua

    m ostraron un com portam iento en form a de

    zigzag, hasta que se estabiliz en el m es de

    diciem bre (m es 18).

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    17

    Figura 7.21

    0,001

    10 100 1.000

    0,01

    0,1

    1

    100

    10

    Tiempo acumulado de produccin (das)

    Relacinagua/p

    etrleoysuderivada Relacin agua /petrleo

    Derivada

    BLR

    Coalescencia

    VLA-36

    VLA-12

    C-5

    6.364-6.370 pies

    6.388-6.400 pies

    6.424-6.430 pies

    C orte geolgico entre los Pozos VLA -36 y V LA -12, indicando la com unicacin

    de los yacim ientos C -5 y B LR .

    G rfico de diagn stico de control de agu a para el Pozo V LA -36.

    Figura 7.22

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    20/53

    7 18

    Sin em bargo, el pozo produjo un total de

    19.980 barriles m s de petrleo y 17.518

    barriles m enos de agua con respecto a los

    valores anteriores al tratam iento. En enero, la

    produccin del pozo se estabiliz; la pro-

    duccin de petrleo es m ayor que la de agua,

    y am bas continan aum entando y dism inu-

    yendo, respectivam ente. La desestabilizacin

    ocurrida en el prim er perodo de produccin

    se debe posiblem ente a que las arenas

    todava se encontraban saturadas con agua,

    m ientras que en el m es de enero el pozo

    presenta un barrido uniform e, con lo cual se

    increm enta la produccin de petrleo.

    Conclusiones

    La produccin de agua no deseada

    puede controlarse. Sin em bargo, en p rim er

    lugar es necesario reco nocer si se trata de

    agua beneficiosa, que ayuda a drenar el

    petrleo; o de agua perjudicial, que inhibe su

    produccin. Tam bin es necesario establecer

    el origen del agua. Los grficos de

    diagnstico de la historia de produccin de

    agua, resultan de sum a utilidad al revisar un

    gran nm ero de pozos. Los registros de

    produccin pued en luego con firm ar o

    esclarecer las diferen tes hiptesis.

    U na vez diagnosticado, se pueden tom ar

    distintas decisiones. Los dos ejem plos

    presentados m uestran la conveniencia deluso del gel de p olm ero, com o m edio de

    control del agua. En uno de los ejem plos la

    ganancia estim ada debida al tratam iento es

    de 150.000 barriles de petrleo.

    C O N T R O L D E L A P R O D U C C I O N D E A G U A

    Perfiles e intervalos cao neado s para el Pozo VLA -36.

    6.450

    6.400

    6.350

    1 1.000

    SN

    (ohm-m)

    1 1.000

    ILD

    (ohm-m)

    Prof.

    (pies)0 150

    GR

    (gAPI)

    Perforaciones

    6.500

    A

    Figura 7.23

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    0 3 6 9 12 15 18 21

    Tasadeflujo(bpd)

    Tiempo transcurrido (meses)

    Inyeccinde gel

    Petrleo

    Agua

    Cambio de orificio

    Figura 7.24

    H istoria de p roduccin del Pozo VLA -36. El efecto d e la inye ccin de gel es notable,

    una vez qu e la produccin se ha estabilizado.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    21/53

    7

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

    19

    Reacondicionamiento sin taladro

    La posibilidad de aum entar la pro-duccin sin un taladro de reacondiciona-

    m iento es m uy atractiva, tanto econm ica

    com o logsticam ente. H oy en da, existen

    herram ientas que ofrecen soluciones sin

    la necesidad de recurrir a equipos

    adicionales. En un orden aproxim ado

    decreciente de com plejidad logstica se

    pueden m encionar: las unidades hidru-

    licas de snubbing, las tuberas flexibles,los cables de acero (w ireline) y las lneas

    de arrastre (slickline). U na posibilidad in-

    teresante est dada

    por el tapn puente

    o tapn PosiSet. Este

    tap n puede colocar-

    se en revestidores de

    412 pulgadas hasta 958

    pulgadas sin necesi-dad de extraer la tu-

    bera de produccin

    ni cerrar el pozo.

    Este principio se

    ilustra en la Fig. 7.25.

    Luego de llegar hasta

    la profundidad esta-

    blecida, se dispara la

    herram ienta, hacien-do que los elem entos

    de sellado se aprieten

    y se expandan hasta

    que se sellan contra

    la pared del reves-

    tidor. Al m ism o tiem -

    po, se anclan en la

    parte superior e in-

    ferior para m anteneral sellador en posi-

    cin. Este tapn es

    capaz de soportar

    500 lpc de presin

    diferencial, la cu al

    es norm alm ente sufi-

    ciente p ara cerrar el pozo m ientras secoloca cem ento sobre el m ism o. En un

    revestidor de 7 pulgadas es norm al verter

    un m nim o de 10 pies de cem ento. El

    tapn m s el cem ento p ueden soportar

    una presin diferencial de 4.000 lpc. Sin

    em bargo, dado que una vez fijado el

    tapn es slo de 21 pulgadas de largo,

    ste podra utilizarse sin cem ento para

    sellar intervalos m uy cortos. En estoscasos la presin diferencial que puede

    soportar se ver reducida.

    7 pies

    Anclasuperior

    "Back-up

    Buttress"

    "Back-upsPetal"

    Elementossellantes

    Anclainferior

    218pulg.

    Cable

    Cabezalde pesca

    Cartucho

    25 pies

    Herra-mienta deasenta-miento11116pulg.

    Tapn P osiSet.

    Fig. 7.25

    C O N T R O L D E L A P R O D U C C I O N D E A G U A

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    22/53

    7 20

    Elpozo que se m uestra en laFig.7.26,produca delyacim iento C-

    6 delEoceno 505 bppd con 70% de

    agua,a travs de las perforacion es

    m ostradas a la derecha de la pista

    correspondiente. Se corri una he-

    rram ienta RST, utilizando un m stil.

    D e la interpretacin de la herra-

    m ienta RST, y de los perfiles

    obtenidos a hueco abierto (m os-trados en la Pista 2), se puede ver

    claram ente una zona d epletada

    frente a las perforaciones y hasta los

    12.800 pies. Para lograr una pro-

    duccin de por lo m enos 400 bppd,

    se decidi que era necesario abrir

    los intervalos en el C-4 y el C-5, y

    cerrar las p erforaciones existentes.

    Estos yacim ientos son conocidospor estar a casi el m ism o nivel de

    presin, por lo que podan abrirse

    juntos.

    El m todo m s eficaz para

    reacondicionar el pozo fue cerrar la

    zona d el fondo con u n tapn

    PosiSet, y caonear los intervalos

    superiores a travs de la tubera de

    produccin. Esto poda hacerse enform a rpida, sin la necesidad de un

    taladro de reacond icionam iento,

    puesto qu e no se necesitaba llevar a

    cabo ninguna otra operacin en ese

    pozo. Por ejem plo, se consider

    poco probable que existiera algn

    canal en el cem ento, que necesitara

    repararse a presin, puesto que la

    adhesin original del cem ento era

    buena. La exp eriencia tam bin

    dem ostr qu e las cargas a travs de

    la tubera de produccin, disparadas endesbalance, daban bu enos resultados. Por

    lo tanto, con el pozo cerrado, pero con

    una presin en el cabezal de la tubera de

    prod uccin de 100 lpc, se baj el tapn

    PosiSet en el pozo y se instal a los 12.850

    pies. Luego se coloc un tap n de

    cem ento, de 15 pies de longitud sobre

    ste. Y despus de esperar las 18 horas

    necesarias para el frague, se caonearonlos intervalos superiores que se m uestran

    en la Fig. 7.26 con cargas Enerjet de 218

    pulgada y una densidad de disparos de 4

    tiros por pie, con u n d iferencial de presin

    de 500 lpc dentro d el pozo. El pozo logr

    producir 600 bppd con solam ente 1% de

    agua y sedim entos. En este ejem plo de

    reacondicionam iento sin taladro, utilizan-

    do un tapn p uente PosiSet y los caonesbajados a travs de la tubera de pro-

    duccin, se pudo aum entar la produccin

    en 450 bpp d, dentro de los 15 das pos-

    teriores al diagnstico del problem a. La

    utilizacin de un taladro o un equipo de

    reacondicionam iento hubiera llevado m s

    tiem po y al m ism o tiem po resultado

    m ucho m s costoso.

    C O N T R O L D E L A P R O D U C C I O N D E A G U A

    13.100

    13.000

    12.900

    12.800

    12.700

    12.600

    12.500

    12.400

    Modelo combinado

    1000 (p.u.)

    Lutita

    Agua de las arcillas

    Arenisca

    Petrleo

    AguaPetrleo desplazado

    Prof.(pies)

    Antes

    Despus

    Perf.

    Cemento

    TapnPosiSet

    R esultado s de la

    evaluacin del pe rfil

    R ST corrido en el pozo en el

    qu e se fij e l tapn PosiSet.

    En la pista de las perforacion es

    se m uestran, a la de recha las

    pe rforacion es antes de la inter-

    ven cin, y la izquierda d esp us

    del reacondicionam iento.

    Fig. 7.26

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    23/53

    D esde com ienzos de la dcada del 50, las

    arenas petrolferas del M ioceno, ubicadas en

    el Lago de M aracaibo han sido estim uladas

    m ediante una tcnica desarrollada por Exxon,

    denom inada D esplazam iento Forzado de

    Arena por Petrleo (Sand O il Squeeze, SO S).

    D icha tcnica daba resultados aceptablem ente

    satisfactorios en el pasado, cuando los yaci-

    m ientos producan con presiones cercanas a

    la original; pero ahora que las presiones son

    bajas, este tratam iento no logra m ejorar la

    productividad de los pozos nuevos. Para ello

    se necesita un canal de alta conductividad,que com unique la form acin inalterada con el

    pozo.

    En las pginas siguientes se describe la

    form a de resolver este problem a m ediante la

    introduccin de una nueva tcnica de estim u-

    lacin de zonas de alta perm eabilidad, el

    Servicio de Fracturacin de Alta Perm e-

    abilidad H yPerSTIM *, lo que ha llevado a un

    im portante increm ento en el nivel de produc-cin, y a la renovacin de las expectativas

    con respecto al yacim iento. En p rim er lugar,

    se describe la tcnica utilizada anteriorm ente,

    y a continuacin, la tcnica H yPerSTIM , su

    introduccin en la industria y algunos casos

    de aplicacin.

    Tecnologa previa

    La tcnica SO S fue desarrollada porExxon, com o un sistem a de estim ulacin rpi-

    do y de bajo costo para las form aciones

    daadas de alta perm eabilidad (200 a 1.000

    m d). Se supera el dao m ediante la creacin

    de canales de alta conductividad, que parten

    de cada perforacin y atraviesan la zona

    daada alrededor del pozo, para llegar a la

    form acin no daada. Por lo general, con

    posterioridad a estos tratam ientos, se realizaun em paque de grava convencional con una

    tubera corta ranurada, que resulta esencial

    para contener la produccin de arena pro-

    veniente de estas areniscas m uy poco conso-

    lidadas.

    El increm ento de la produccin despus

    de un tratam iento con SO S no es m uy

    im portante y, en m uchos casos, se reduce a

    cero en el curso de unos m eses. La tcnica

    SO S se realiza norm alm ente en varios inter-

    valos caoneados, cada uno de los cuales

    vara entre 20 y 100 pies de largo, pero puede

    cubrir varios centenares de pies entre la base

    y el tope de las perforaciones. En el trata-

    m iento convencional se bom bean grandes

    volm enes de crudo (100 a 300 bp d), en algu-

    nos casos con bolas selladoras para asegurar

    la apertura de todas las perforaciones y, acontinuacin, se introduce una m ezcla de

    arena y petrleo, con una concentracin de

    hasta 5 libras de agente de sostn agregado

    por galn de fluido, hasta alcanzar un total de

    15.000 a 30.000 libras de agente de sostn. El

    prim er punto dbil de dichos tratam ientos es

    que los grandes volm enes de p relavado de

    petrleo, favorecen una alta penetracin de la

    m ezcla dentro de la form acin, pero las bajasconcentraciones de arena no perm iten el

    desarrollo de un ancho de fractura im por-

    tante. En estos tratam ientos, es com n que las

    form aciones blandas y poco consolidadas

    absorban alrededor de 2 libras/pie de agente

    de sostn y que las fracturas desaparezcan en

    un corto perodo de tiem po. A ello se debe la

    dism inucin rpida de la produccin, despus

    de unos m eses del tratam iento. El segundopunto dbil es la seleccin del agente de

    sostn. En el pasado se utilizaba arena local

    de granulom etra 16/25, cuya esfericidad es

    m uy baja, de acuerdo con los estndares del

    API. La falta de esfericidad facilita la tritu-

    racin y provoca m s deterioro an, dando

    com o resultado un em paque de agente de

    sostn de baja perm eabilidad. Este hecho,

    sum ado al escaso ancho de fractura alcan-zada por la tcnica SO S (0,1 a 0,2 pulgadas),

    provoca un nivel de conductividad m uy bajo

    en el canal relleno de agente de sostn y,

    com o consecuencia, una baja productividad

    del pozo. U ltim am ente, esta prctica ha per-

    dido vigencia, dado que se sacrificaba la pro-

    ductividad por un pequeo costo adicional.

    E S T I M U L A C I O N D E Y A C I M I E N T O S D E A L TA P E R M E A B I L I D A D

    217

    E S T I M U L A C I O N D E Y A C I M I E N T O S D E A L T A P E R M E A B I L I D A D

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    24/53

    7 22

    U na vez determ inadas las debilidades

    de la tcnica SO S, se realizaron las m odifica-

    ciones correspondientes. U tilizando el m ism o

    crudo com o fluido base y el m ism o volum en

    de agente de sostn, se puede intentar acor-tar la fractura (la m atriz daada tiene slo

    unos pocos pies de radio), aum entar su

    ancho y m axim izar su conductividad. D e este

    m odo se dise el sistem a H yPerSTIM .

    Fracturacin con limitacin

    del largo de la fractura

    El sistem a H yPerSTIM adopta la m etodo-

    loga desarrollada para la fracturacin conlim itacin del largo de la fractura (tip screen-

    out, TSO ) m ediante la cual, una vez que la

    fractura ha alcanzado la longitud deseada, se

    crea una barrera artificial prxim a al extrem o

    de la fractura y a lo largo de todo el perm etro

    de la m ism a (Fig. 7.27). En otras palabras, se

    provoca el desborde de arena. Cuando esto

    ocurre, la fractura deja de crecer, lo cual lleva

    a un increm ento de la presin dentro de la

    m ism a, que se traduce autom ticam ente en un

    m ayor ancho efectivo. Esto perm ite a su vezobtener concentraciones de agente de sostn

    m ucho m s altas dentro de la fractura, y por

    lo tanto contrabalancea el efecto de la im preg-

    nacin del agente de sostn sobre las caras de

    la fractura en las form aciones blandas y poco

    consolidadas. El resultado final es un m ayor

    ancho relleno de agente de sostn despus

    del cierre, y una m ejor conductividad de la

    fractura.La fracturacin TSO se puede dividir en

    tres etapas:

    1.Colchnfluido lim pio bom beado para

    crear la geom etra de la fractura deseada.

    2.Etapa de baja concentracinbaja con-

    centracin del agente de sostn, nece-

    saria para originar el TSO y detener su

    crecim iento.

    3.Etapa principalgradacin del agentede sostn hasta el punto d e em paque de

    la fractura.

    Para que ocurra elTSO ,cuando se alcan-

    za la longitud deseada,es necesario tener un

    valor bien definido para la prdida delfluido

    en la form acin.Elnico m odo posible de lo-

    grarun valor adecuado para elcoeficiente de

    prdida de fluido, es realizar un Servicio de

    D eterm inacin de D atos de la FracturaD ataFRAC*.ElD ataFRAC es un tratam iento de

    calibracin, realizado antes del tratam iento

    principal para determ inarlos diversos factores

    que se utilizan para poner a punto eldiseo

    final,y asegurarque se cum plan los objetivos

    deltratam iento.

    En el D ataFRA C se em plea el m ism o

    fluido base (petrleo) que para el trata-

    m iento principal, y se bom bea con la tasadiseada para el m ism o. Consiste en una

    etapa inicial, y un p erodo de bom beo p rin-

    cipal (Fig. 7.28), el cual se prolongar tanto

    com o sea necesario para asegurar que la

    longitud de la fractura sea suficiente p ara

    obtener un rea de fractura representativa a

    los efectos de la prdida del fluido.

    Figura 7.27

    Largo efectivo de la fractura

    Ancho de lafractura

    Lechada de arena y petrleo

    Esquem a de una

    fractura TS O .

    Pruebas de calibracin previos a un tratam iento e n e l Pozo LL1671.

    Presin(lpc)

    6.000

    5.000

    4.000

    3.000

    2.000

    1.000

    00 7 14 21 28 35 42 49 56

    Tasadeinyeccin

    (bpm)

    6

    4

    2

    0

    12

    10

    8

    Tiempo transcurrido (min)

    Presin

    Tasa de inyeccin

    Figura 7.28

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

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    E S T I M U L A C I O N D E Y A C I M I E N T O S D E A L T A P E R M E A B I L I D A D

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    7 24

    Introduccin del tratamiento

    HyPerSTIM en el Lago de Maracaibo

    En los prim eros tres pozos, se realiz un

    tratam iento H yPerSTIM parcial, sin recurrir alD ataFR AC o las bolas selladoras, pero con

    una concentracin m xim a de 8 libras agente

    de sostn agregado por galn de fluido. Se

    observaron algunos indicios de lim itacin del

    frente de fractura. M ientras que los ndices de

    produccin m xim a esperada oscilaban entre

    120 y 150 bppd, despus de algunos das un

    pozo se estabiliz en 700 bppd, m ientras que

    los otros dos lo hicieron a 164 y 300 bp pd.Los resultados fueron buenos, y bastante

    m ejores que los obtenidos con la tcnica SO S,

    de m anera que se com enzaron a realizar

    tratam ientos H yPerSTIM en otros pozos del

    M ioceno.

    Lo ideal sera que el tratam iento finalice

    con un desborde total del agente de sostn

    en el pozo, lo cual significa que la fractura ha

    sido em paquetada com pletam ente, desde suextrem o hasta las perforaciones, asegurando

    un ancho m xim o y, en consecuencia, un alto

    grado de conductividad. Los prim eros trata-

    m ientos no haban alcanzado un desborde

    total, y era necesario realizar algunos m s

    para aum entar el conocim iento local de las

    propiedades del yacim iento, y la puesta a

    punto de cada op eracin con la ayuda del

    D ataFRAC .

    En tres de los pozos se bom be arena

    local de granulom etra 16/25 para tratar de

    com parar directam ente el rendim iento de este

    agente de sostn con respecto al tratam ientoH yPerSTIM con arena im portada. Estos tres

    pozos dieron resultados m uy poco satisfac-

    torios; sin em bargo, com o en ninguno de ellos

    se observ la existencia con certeza de una

    lim itacin del frente de fractura, la com -

    paracin no result totalm ente vlida. D ado el

    xito obtenido en otros pozos en los que se

    utiliz arena im portada, se decidi utilizar este

    agente de sostn en los trabajos subsiguientes.En el dcim o tratam iento H yPerSTIM reali-

    zado, se alcanz el prim er desborde total, y el

    pozo produjo 1.430 bpd (993 bppd). Este

    excelente nivel de produccin term in por

    confirm ar la teora anteriorm ente expuesta.

    Resumen de los resultados

    El rendim iento general de los 32 trata-

    m ientos H yPerSTIM realizados entre agosto de1996 y febrero de 1997 ha sido m uy bueno.

    Algunos pozos superaron las expectativas de

    produccin, pero con un alto porcentaje de

    agua. Estos respondieron en form a satisfactoria

    a la tcnica TSO , pero su contribucin a la

    produccin neta de petrleo fue pobre.

    Se puede hacer una com paracin directa

    slo si se consideran los pozos de un m ism o

    yacim iento con com pletaciones sim ilares. Enla Fig. 7.31 y la Tabla 7.1 se resum en los

    resultados de los tratam ientos SO S e

    H yPerSTIM , efectuados en los yacim ientos

    LG IN F04 y LG IN F05, entre 1995 y 1997. Se

    observa que, en prom edio, los tratam ientos

    SO S slo lograron un 80% de la produccin

    esperada, m ientras que en los tratam ientos

    H yPerSTIM llegaron al 229% . En la Fig. 7.30 se

    observa la produccin esperada, total y netade p etrleo de los nueve pozos en los que se

    realizaron tratam ientos H yPerSTIM .

    Tipo de Yac im iento N de Inc rem ento Inc rem ento Inc rem entotr at am ie nt o po zo s es pe ra do re al Re al Es pe ra do

    (bppd) (bppd) (%)

    SOS LGINF04 9 145 99 68(95250) (0201)

    SOS LGINF05 25 121 114 94(60240) (0473)

    SOS LGINF04/05 34 133 107 80(60250) (0473)

    HyPerSTIM LGINF04 1 170 390 229LGIN F05 8 (110250) (195993)

    Produccin(bpp

    d)

    400

    300

    200

    100

    0

    SOS'95 HPS'96

    Anticipada (bppd)

    Medida (bppd)

    133107

    170

    300

    Figura 7.31

    Tabla 7.1

    C om paracin de los resultados de tratam ientos SO S e H yPerSTIM en los yacim ien-

    tos L G IN F04 y LG IN F05 entre 1 995 y 19 97. Los n m eros entre p arntesis indican

    el rang o de increm entos de la produccin logrado s.

    C om paracin d e los

    resu ltado s de produccin

    prom edio entre los

    tratam ientos SO S e

    H yPerSTIM .

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

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    7

    Tam bin se pueden analizar los resulta-

    dos en trm inos delcosto deltratam iento por

    barril de petrleo producido por da. En la

    Fig. 7.32 se observa este anlisis de costos,calculado m ediante las tasas de produccin

    prom edio y los costos deltratam iento asocia-

    dos con todos los tratam ientos SO S realizados

    en 1995,y todos los tratam ientos H yPerSTIM

    a base de petrleo, realizados en 1996 y

    1997. El costo del H yPerSTIM con crudo

    com o fluido de transporte es, en p rom edio,

    no m ayor que el de un SO S, dado que los

    volm enes totales de crudo y agen te desostn son bsicam ente eq uivalentes, y que

    todo lo q ue se necesita es algo m s de

    potencia para alcanzar las tasas de

    produccin esperadas. Por otra parte, com o

    ya se ha visto, los increm entos de

    produccin son m ucho m ayores.

    Las causas de las m ejoras obtenidas se

    pueden apreciar en los resultados del D ata-

    FRAC m ostrados en la Tabla 7.2, y en los

    program as de bom beo listados en la Tabla7.3. Los tratam ientos SO S utilizan, en pro-

    m edio, 200 a 300 bp d de colchn, 600 libras

    po r pie cao neado de arena local de

    granulom etra 16/25 y concentraciones que

    oscilan entre 1 y 4,5 libras de agente de

    sostn agregado por galn y una cantidad de

    bolas selladoras liberadas en la m ezcla de

    arena y petrleo, que equivalen al 120% del

    nm ero de perforaciones. En la Tabla 7.3 seobservan los program as de bom beo para

    ocho de los tratam ientos H yPerSTIM en los

    yacim ientos LG IN F04 y LG IN F05. Com o se

    m encion anteriorm ente, los tres prim eros

    tratam ientos fueron diseados sim plem ente

    con una concentracin de agente de sostn

    m s agresiva y sin bolas selladoras. A partir

    del Pozo TJ254 se com enzaron a realizar

    D ataFRACs. En la m ayora de los casos, elcoeficiente de prdida de fluido es m enor de

    lo esperado, de m odo que los volm enes de

    colchn bom beados tradicionalm ente, en un

    tratam iento SO S, son dem asiado grandes. Para

    inducir un TSO con una longitud de la frac-

    tura de alrededor de 40 a 80 pies, es necesario

    bom bear volm enes m enores. Esto es lo que

    se hizo en el Pozo LL3094 y en los pozos

    siguientes.Com o consecuencia de los buenos

    resultados obtenidos, otros distritos op era-

    tivos se m ostraron interesados en estim ular

    sus pozos que producen d el M ioceno con la

    tcnica H yPerSTIM , y se realizaron

    tratam ientos en otras form aciones, tales

    com o B A C H 02, LG IN F07, LAG N A05,

    B6X y B2X. Sin em bargo, en varios de

    estos casos el uso de crudo com o fluido detransporte es una lim itacin, debido a las

    altas presiones de friccin que genera a tasas

    de flujo altas, y tam bin por la m ayo r

    presin de cierre que presentan las form a-

    cion es m s profun das del M iocen o.

    25

    Nom bre G radiente Presin Prdida Ef ic ienc iadel pozo de f rac tura de c ierre de f luido del f luido

    lpc /pie lpc pie/(m in)0.5

    TJ 254 0,54 1370 0,0160 0,03

    LL3094 0,63 2500 0,0045 0,37

    LL686 0,67 2596 0,0190 0,05

    LL3422 0,64 2580 0,0210 0,06

    LL1671 0,65 2801 0,0035 0,27

    Nom bre C o lc h n C o nc entrac i n Tipo de C antidaddel pozo barriles libras po r gal n agente de de libras

    agregado so stn

    LL2588 200 2-7 16/30 Brady 45.000

    TJ -855 170 2-7 16/30 Brady 35.000

    LL-484 200 2-8 16/30 Brady 40.000

    TJ -254 300 2-8 16/30 Brady 60.000

    LL3094 35 2-8 16/30 J ordan 45.000

    LL-686 40 2-8 16/30 Brady 32.000

    TJ 1110 55 2-5 16/30 J ordan 53.700

    LL3422 80 2-5,5 16/30 J ordan 30.600

    Tabla 7.2

    Tabla 7.3

    Program as de bo m beo de los pozos tratados con H yPerSTIM .

    R esultados del D ataFR A C

    $bn

    205 $ bn

    SOS HyPerSTIM

    81 $ bn

    250

    200

    150

    100

    50

    0

    Figura 7.32

    C osto del tratam iento por

    barril extra de petrleo

    producido. Com paracin

    entre los tratam ientos S O S e

    H yPerSTIM .

    E S T I M U L A C I O N D E Y A C I M I E N T O S D E A L T A P E R M E A B I L I D A D

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    7 26

    En dichos casos, resulta m s apropiado el

    uso de un fluido de fracturam iento de inte-

    raccin (cross linked fracture fluid) con una

    carga baja de polm ero para reducir el dao.D ada la capacidad de estos fluido s de

    transportar m ayores concentracion es de

    agente de sostn, se logra un m ejor

    em paque de la fractura.

    Conclusiones y recomendaciones

    1.Se ha com probado que el tratam iento

    H yPerSTIM constituye una excelente

    m ejora con respecto a la tcnica dedesplazam iento SO S

    2.El crudo se puede u tilizar com o fluido

    de transpo rte de bajo co sto, para

    fracturar yacim ientos agotados, siem pre

    que se adopte una tcnica adecuada

    para lograr una fractura con buen

    em paque

    3.El increm ento en el costo del H yPer-

    STIM , con respecto al SO S es pequ eo,de m anera que en trm inos de costos

    por barril de petrleo extra producido,

    el tratam iento H yPerSTIM es m ucho

    m s efectivo

    4.La viscosidad del crud o es un factor que

    lim ita la concentracin m xim a del

    agente de sostn, que se puede m ezclar

    durante los tratam ientos (la concentra-cin m xim a tpica es de 7 a 8 libras de

    agente de sostn agregad o por galn),

    que tam bin es funcin del ndice de

    bom beo y la tem peratura de fondo del

    pozo. Ello p uede significar una lim ita-

    cin en la creacin y el em paque de

    fracturas de gran tam ao (altura superior

    a los 80 pies)

    5.La cada de presin causada por la altafriccin del crudo lim ita su uso com o

    fluido de fracturacin en los pozos

    som eros (m enores a 5.000 p ies), puesto

    qu e a m ayores profun didad es, las

    presiones de la sup erficie exceden los

    lm ites de seguridad del cabezal del

    pozo y el revestidor

    6.Es conveniente realizar un seguim iento

    a largo plazo d e algunos de los pozostratados para evaluar la necesidad de

    aum entar la concentracin de agente de

    sostn en la fractura, y as lograr la esta-

    bilidad de la produccin a largo plazo.

    Los datos del perfil D SI han sido utili-

    zados con gran xito para caracterizar las

    prop iedades m ecnicas de las form aciones de

    los cam pos del N orte de M onagas. La infor-

    m acin de estos perfiles ha sido utilizada en

    estudios de m odelos de fracturacin hidru-

    lica pseudo tridim ensionales (P3D ), para

    determ inar la razn por la que ciertos trata-m ientos de fracturacin, utilizando arena

    com o agente de sostn, resultaban m s exito-

    sos que otros. En estos cam pos, las fracturas

    con arena com o agente de sostn contribuyen

    al increm ento de la produccin, a la reduc-

    cin de la floculacin de asfaltenos, y a la

    elim inacin de produccin de arena de las

    form aciones poco consolidadas. Los resulta-

    dos de esta investigacin indican que los

    valores de presin estim ados por las sim ula-

    ciones pseudo tridim ensionales, tenan m ayor

    correspondencia con los valores observadosdurante el bom beo en s, que los indicados

    por los m odelos en 2D .

    O P T I M I ZA C I O N D E L A S F R A C T U R A S H I D R A U L I C A S

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

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    7

    Modelos de diseo de

    estimulacin por fracturacin

    Los m odelos en 2D han sido utilizados

    para contribuir en el diseo de tratam ientosde estim ulacin p or fracturacin desde hace

    m uchos aos. Los m odelos en 2D m s utili-

    zados son aqullos de Khristianovic y Z eltov,

    con posteriores contribuciones de G eertsm a y

    de K lerk (1969; m odelo K G D ) y Perkins y

    K ern (1961); y, m s tarde, el de N ordgren

    (1972; m odelo PKN ). Estos m odelos resultan

    satisfactorios para varias aplicaciones, pero

    no siem pre pronostican en form a adecuada larespuesta de presin de superficie observada

    durante el tratam iento de fracturacin. Cuan-

    do esto ocurre, es com n deducir que la geo-

    m etra de la fractura no se ajusta a la p lani-

    ficada. Esta sera entonces la razn por la que

    algunos tratam ientos de estim ulacin no

    dieron los resultados esperados.

    Los m odelos en 2D difieren considera-

    blem ente en la form a de clculo del creci-m iento y volum en de la fractura. En el m odelo

    KG D , la geom etra de la fractura tiene una

    altura uniform e y constante, y una seccin

    transversal rectangular. Este m odelo es

    utilizado cuando la relacin entre la longitud

    y la altura de la fractura es generalm ente

    m enor que 1,5. El m odelo K G D es com n que

    describa longitudes de fracturas m s cortas, y

    m ayores anchos sobre la pared del hueco queel m odelo PK N . Estos m odelos y otros

    sim ilares en 2D , no requieren una definicin

    rigurosa de las propiedades m ecnicas de la

    form acin.

    El uso de los m odelos tridim ensionales

    (3D ) o p seudo tridim ensionales (P3D ) ya es

    com n en la industria. A estos m odelos se los

    considera generalm ente m s precisos, dado

    que sim ulan en form a m s rigurosa el creci-m iento de las fracturas. Estos m odelos

    requieren, com o datos de entrada, valores

    precisos de las propiedades m ecnicas de la

    roca (relacin Poisson,n, y el M dulo de Elas-

    ticidad de Young, E). La diferencia de la

    relacin de Poisson entre las diferentes zonas

    influye en el crecim iento de la altura de la

    fractura. El valor de E influye en el desarrollo

    del ancho de la fractura.

    H asta hace poco, la industria expe-

    rim ent algunas dificultades en la utilizacinde la inform acin de las propiedades

    m ecnicas derivada de los datos del perfil

    D SI, en los program as de sim ulacin de

    fracturas. D ebido a esto, la industria ha

    confiado en los datos de las propiedades

    m ecnicas obtenidos del anlisis de datos de

    ncleos, extrados del hoyo en cuestin o de

    hoyos vecinos (Roegiers y N eda, 1993). La

    obtencin de las prop iedades m ecnicas atravs de datos de ncleos es costosa y se

    debe disponer de m ucho tiem po. La obten-

    cin de los datos del perfil D SI, por otro lado,

    es relativam ente m enos costosa, pero deben

    aplicarse en los m ism os huecos y no pueden

    generalizarse a pozos vecinos. En general, los

    datos del perfil D SI se procesan para obtener

    las propiedades m ecnicas de las rocas en

    condiciones dinm icas. Los valores dinm icosde E y n pueden convertirse a condiciones

    estticas utilizando la transform ada sugerida

    por M orales (1993).

    El m odelo P3D utilizado en este estudio

    perm ite estim ar el crecim iento de la altura de

    la fractura a travs de m ltiples capas o zonas.

    En el m odelo P3D , la altura de la fractura

    depende de su posicin dentro de la form a-

    cin y del tiem po. G eneralm ente, a este m o-delo se lo considera de aplicacin cuando la

    longitud de la fractura es m ayor que la altura.

    U na variante del m odelo P3D es el

    m odelo P3D de A coplam iento Lateral (Lateral

    Coupling P3D _LAT). Es sim ilar al P3D , pero se

    lo utiliza generalm ente cuando la longitud es

    m enor que la altura. Esta variante responde al

    hecho de que la presin en cualquier punto

    de la seccin transversal depende de la pre-sin en la totalidad de la fractura, y no sola-

    m ente en esa seccin. Esta correccin es pe-

    quea para fracturas largas, pero es significa-

    tiva para fracturas cortas. Esta variante del m o-

    delo P3D _LAT se considera generalm ente m s

    precisa que los m odelos sin acoplam iento.

    27

    O P T I M I ZA C I O N D E L A S F R A C T U R A S H I D R A U L I C A S

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    7 28

    Estimulacin por fracturacin

    en el Norte de Monagas

    En el N orte de M onagas se llevaron a

    cabo 51 tratam ientos de estim ulacin porfracturacin en 1996. Veinticinco de esos tra-

    bajos de fractura se efectuaron en el cam po

    Santa B rbara. N ueve de dichos tratam ientos

    de fractura no lograron el aum ento deseado

    de la produccin, o no elim inaron la prod uc-

    cin de arena de form acin, aunque, desde

    el punto de vista de la operacin, fueron

    considerados exitosos ya que no p resentaron

    problem a alguno. Se revisaron 22 com ple-taciones (algunas de las cuales respondieron

    favorablem ente a la estim ulacin por fractu-

    racin y otras no) con la intencin de esta-

    blecer algn m od elo que p udiera revelar el

    xito o el fracaso de las estim ulaciones (Fig.

    7.33). Los tratam ientos de fracturacin se

    haban diseado utilizando m odelos en 2D .

    Los cam pos del N orte de M onagas cu-

    bren un rea de m s de 400 km 2. La estruc-

    tura es un anticlinal asim trico, siendo las

    form aciones N aricual y C retcica las de m a-yor inters. Tiene un espesor de m s de

    1.500 pies en algunos lugares; y profundida-

    des que varan entre 12.000 y 20.000 pies;

    (vase por ejem plo, Captulo 138 y C aptulo

    235). El cam po Santa B rbara (una porcin

    del N orte de M onagas) se ha subdividido en

    seis zonas, cada una de las cuales tiene dis-

    tintas caractersticas de fluidos y de produc-

    cin. En la Fig. 7.33 se m uestra la posicinbajo el nivel del m ar de 22 com pletaciones

    revisadas en esta zona. Po r encim a de los

    15.800 pies bajo el nivel del m ar (pbnm ), se

    con sidera que la prod uccin es de gas rico y

    de condensado de gas. Por debajo de dicha

    profundidad, se considera que la produccin

    es de petrleo voltil y petrleo negro.

    Pozo 4 8 13A 15 16 22E 26 27 28 30 31 32 33 37E 49 50

    1) =0.19 Ipc pie gas alto

    2) =0.22 Ipc pie gas medio

    3) =0.24 Ipc pie gas bajo

    4) =0.25 Ipc pie petrleo alto

    5) =0.30 Ipc pie petrleo medio

    6) =0.34 Ipc pie petrleo bajo

    Prof.(pbnm)

    14.000

    14.500

    17.000

    KP

    NAR-3

    K-C

    NAR-3

    KP

    NAR-3

    K-B, C

    KP

    CGP

    K-D

    KP

    NAR-5

    K-D

    K-D

    K-D

    K-E

    K-B

    K-C

    NAR-3

    K-E

    NAR-3K-B

    KP

    =Sin mejoras

    =Prdidas de produccin

    =Retorno del agente de sostn

    =Propnet

    GOC

    16.400

    16.200

    16.000

    15.600

    15.200

    14.800

    Figura 7.33

    R esum en de 22 tratam ientos de estim ulacin estudiados.

    M E J O R A M I E N T O D E L A P RO D U C C I O N

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    31/53

    7

    La revisin de las 22 com pletaciones per-

    m iti efectuar las siguientes observaciones:

    D iecisiete com pletaciones fueron identi-ficadas com o com pletaciones de con-

    densado de gas

    D oce com pletaciones han registrado un

    aum ento de produccin constante de

    15.400 bppd y 112 M M pcd, diez de las

    cuales se encuentran por encim a de los

    15.800 pbnm

    Seis de las com pletaciones eran nuevas y

    no produjeron a las tasas anticipadas.Cuatro de estas com pletaciones se en-

    cuentran por encim a de los 15.800 pbnm .

    Tres com pletaciones registraron una dis-

    m inucin total constante de 1.800 bp pd

    y 500 M M pcd; tres de las cuales se

    encuentran por encim a de los 15.800

    pbnm

    Los nueve resultados de produccin

    inferiores a las expectativas tuvieronlugar en las form aciones indicadas en la

    colum na de la derecha (arriba).

    Estas observaciones no m arcan un patrn

    que pueda sugerir que una zona o form acin

    sea m s exitosa que otra. Por lo tanto, se deci-

    di revisar alguna de las com pletaciones con

    m s detalle, utilizando los m odelos de diseo

    de fracturas en 3D y datos del perfil D SI.

    Propiedades mecnicas

    del anlisis del perfil DSI

    Para realizar una revisin m s exhaustiva,

    se eligieron siete com pletaciones que conta-

    ban con datos del perfil D SI a lo largo del

    intervalo de produccin. Se procesaron los

    perfiles D SI para obtener los valores

    dinm icos de n y E. Se revisaron los perfiles,

    se seleccionaron las zonas y se estim aron los

    valores de f, n y E, para cada una de ellas.

    Estos valores dinm icos fueron convertidos a

    valores estticos, utilizando la transform acin

    sugerida por M orales. Los valores estticos

    fueron luego utilizadosjunto con otros per-

    files y datos de com pletacinpara calcular el

    esfuerzo m nim o en sitio de la form acin. Los

    contrastes del esfuerzo m nim o en sitio son un

    aporte im portante en el diseo de una frac-

    tura, para que la m ism a perm anezca conte-

    nida dentro de la zona de inters y se obtenga

    la altura, ancho y longitud deseados, de m odo

    de optim izar la produccin del pozo. La

    sim ulacin de las fracturas se realiz con el

    program a FracCAD E, utilizando los m odelos

    P3D y P3D _LAT.

    29

    P o zo s F o rm a c io n e s C o m e n ta ri o s

    3 K-C, D, E Profundidad promedio menor a15.330 pbnm

    3 KP Profundidad promedio menor a

    15.450 pbnm

    2 NAR-3 Profundidad promedio inferior a15.270 pbnm

    1 NAR-3 Profundidad promedio superior alos 16.800 pbnm.

    15.000

    12.000

    9.000

    6.000

    3.000

    00 10 20 30 40 50 60

    Tiempo (min)

    Presin terica (Simulacin P3D)

    Presin de tratamiento (Datos medidos)

    Presin(lpc)

    Figura 7.34

    Presiones de supe rficie

    obtenidas de una sim ulacin,

    utilizando el m odelo P 3D

    y datos reales e n el Pozo

    SBC 27 SC.

    3,0 3,52,5 3,02,0 2,51,5 2,01,0 1,50,5 1,00,0 0,5-0,5 0,0

    14.00012.000 -0,1 0,0 0,1 0 100 200 300 400 500

    Longitud de la fractura (pies)Ancho de lafractura (pulg.)

    DDC

    Esfuerzo(lpc)

    14.900

    15.200

    15.150

    15.100

    15.050

    15.000

    14.950

    Conc. delagente sostn

    (Ib pie3)

    Profu

    ndidad(pies)

    Figura 7.35

    Perfil de fractura y co ncentracin de agente de sostn para el Po zo S B C 27 SC ,

    seg n lo pronosticado por el m odelo P3D y el perfil de esfuerzo indicado a la izquier-

    da. Los intervalos ca oneados se m uestran e n azul.

    O P T I M I ZA C I O N D E L A S F R A C T U R A S H I D R A U L I C A S

  • 8/12/2019 seleccion de pozos a intervenir.pdf

    32/53

    7 30

    Tres de las com pletaciones revisadas se

    explicarn en detalle:

    Pozo SBC 27 SC NAR-3

    La presin de superficie m edida durante

    las operaciones de bom beo concuerda con la

    presin d