INTRODUCCION:

Durante el desarrollo de los estudios de los yacimientos, modernamente el ingeniero de yacimiento se consigue con la incertidumbre de la validez de los datos disponibles, tanto en yacimientos maduros, como en yacimientos nuevos, la validez o precisin de los datos usados, en el desarrollo de un estudio de ingeniera de yacimiento, es fundamental para laprediccin y desarrollo de programas de explotacin ptimos de los yacimientos.Por esta razon nace la necesidad de realizar una serie de pruebas que dependeran del tipo del pozo y de los fines a conseguir llamadas WELL TESTINGo PRUEBAS DE POZO , los cuales estarian en funcion de la presion y su comnportamiento. La idea original de analizar los datos de presin versus tiempo de un pozo produciendo o cerrado para obtener informacin de los estratos productores apareci primero en la hidrologa. Loshidrologistas estaban interesados principalmente en el comportamiento del flujo de agua subterrneo a travs de grandes acuferos. Poco despus, Theisi public un trabajo pionero en elflujo de fluidos a travs del medio poroso, Muscat estudi el problema ms enfocado hacia los yacimientos de hidrocarburos; el comportamiento eventual de la presin esttica de un pozo cerrado de un yacimiento. Cuando se compar a la presin inicial del yacimiento, la presin esttica estimada poda ser usada para calcular el petrleo producido al tiempo de la prueba.La determinacin de la presin inicial y el rea de drenaje del yacimiento proporciona la informacin necesaria para determinar el petrleo original en sitio (P.O.E.S.). Desde Muscat,cantidades de trabajos de investigacin se han publicado en el anlisis de pruebas de presin de pozos. Muchas pruebas fueron creadas para determinar parmetros especficos del yacimiento. Esta explosin en la literatura fue debida bsicamente a la facilidad con la cual el comportamiento de la presin puede ser medida y la valiosa informacin de los parmetros calculados de esas pruebas. Las preuebas de pozos asi como la tecnologia ha evolucionado, dando resultados cada ves mas confiables, los cuales se obtienen de modelos mas complejos. Pero al haber pruebas excesivamente complicadas, se consideraron como un arma de doble filo. Muchas veces, a causa de la complejidad de los modelos Los modelos originales de yacimientos para pruebas de pozos, fueron bsicamente homogneos. Ahora, las pruebas de pozos se han expandido tremendamente al considerar una variedad de modelos complejos que mejoran gracias a las aplicaciones de las nuevas tecnologas como ya se habia hecho referencia.Con las pruebas de pozo pueden ser calculados parametro significativos y de mucha relevancia para el correcto analisis del yacimiento como ser : la permeabilidad , el dao skin,etc.

OBJETIVO:El objetivo de este trabajo es conocer y comprender lo que es una prueba de pozo asi comno las diferentes variaciones desarrollads de acuerdo a los resultados esperados, asi como los mecanismos utilizados y los parametros obtenidos.

WELL TESTING PRUEBA DE POZOSon pruebas que se realizan con el propsito de determinar la habilidad de la formacin para producir fluidos; y dependiendo del estado de desarrollo del campo se pueden dividir en: Identificacin de la naturaleza de los fluidos del yacimiento, estimacin del comportamiento del pozoLos operadores que llevan a cabo las pruebas en un pozo lo hacen para determinar ciertos parmetros del yacimiento y caractersticas del pozo, para predecir el comportamiento futuro del pozo o del sistema pozo-yacimiento. Estas pruebas son ms beneficiosas cuando se realizan en la etapa de exploracin. Descubrir nuevas reservas o prevenir la completacin de pozos secos son de los principales objetivos de una prueba. Algunas veces la prueba se lleva a cabo para saber si hay suficiente hidrocarburo que justifique los costos de desarrollos de nuevos campos. Aunque las pruebas de pozos puedan ocasionar gasto de tiempo, bien vale el esfuerzo por la informacin

DISEO DE UNA PRUEBA:

El diseo de una prueba es el primer paso en su planificacin. Muy frecuentemente,planificaciones inadecuadas traen como consecuencia problemas y errores costosos.Naturalmente, conocer acerca del sistema pozo-yacimiento, ayuda enormemente para que laplanificacin sea diseada en funcin de captar la mayor cantidad de informacin posible en la prueba. Entre la informacin preliminar que se debe reunir, se tiene:

Historia de produccin Data ssmica, mapas estructurales (geologa) Informacin sobre operaciones de perforacin Registro de toma de ncleos

Si se conoce la historia de un sistema pozo-yacimiento, los planes futuros para las pruebaspueden permitir que se logren todos los objetivos planteados.La forma de conducir una prueba depende de los objetivos de la misma, las caractersticas del sistema pozo-yacimiento, la forma con que se analizan los datos de la prueba y ms que eso, los requerimientos de las agencias gubernamentales.

BENEFICIOS DE LAS PRUEBAS DE POZOS

Adicionalmente a la determinacin de parmetros del yacimiento, las pruebas de pozos permiten:

Decidir sobre la necesidad de realizar tratamientos de estimulacin y una vez hechos,verificar su efectividad. Localizar zonas productoras. Detectar estructuras como fallas sellantes o no sellantes, discontinuidades de roca y/o fluidos. Determinar la existencia de comunicacin de pozos a travs de sus zonas productoras. Determinar reservas en yacimientos naturalmente fracturados.

PARMETROS QUE SE CALCULAN CON LAS PRUEBAS DE POZO. Permeabilidad de la formacin (k). Dao o estimulacin en la formacin (s). Presin del yacimiento (P). Limites del yacimiento, anisotropas, volumen del yacimiento. rea de drenaje.

TIPOS DE PRUEBAS DE POZOLas pruebas de pozos ms comunes para determinar las caractersticas de flujo de los yacimientos son los siguientes: Pruebas de inyectividad (Fall-Off). Prueba Multi-tasa (Multirate test). Prueba Iscronal (anlisis de Deliberabilidad). Prueba de Declinacin de Presin (Drawdown). Pruebas De Interferencia. Pruebas de Restauracin de Presin (Build up test). Pruebas de inyectividad (Fall-Off).

PRUEBAS DE INYECTIVIDAD (FALL-OFF).El propsito bsico de esta prueba es tener una idea cualitativa de la permeabilidad de la zona y factibilidad de someter a esta zona a un tratamiento de estimulacin y/o fracturamiento hidrulico. Prueba de inyeccin de fluidos compatibles con la formacin hasta que alcanza su mxima presin. Puede ser interpretada como cualquier prueba de presin.PRUEBA MULTI-TASA (MULTIRATE TEST).Puede recorrer desde una tasa variable libre hasta una serie de tasas constantes, para una prueba de presin de fondo, con constantes cambios en la tasa de flujo. Son esenciales tasas de flujo exactas y medidas de presin. Proveen datos parecidos a las pruebas transitorias aun cuando la produccin contina. Contribuye a minimizar los cambios en los coeficientes de almacenamiento del pozo y efecto de los estados de segregacin. Muestran gran ventaja cuando, s esta cambiando del periodo de almacenamiento (post flujo) al periodo medio. Reducen la cada de presin, es una prueba difcil de controlar, debido a las fluctuaciones de tasas; difciles de medir, especialmente sobre una base continua.PRUEBA ISCRONAL (ANLISIS DE DELIBERABILIDAD).Consiste en producir el pozo a diferentes tasas durante periodos de tiempos iguales, y cerrar el pozo hasta alcanzar la presin promedio del rea de drenaje, en los periodos comprendidos entre dos cambios de tasas subsiguientes. Son frecuentemente utilizadas, para realizar los conocidos anlisis de Deliberabilidad. No requiere alcanzar condiciones estabilizadas. Iscronal Normal: esta prueba no siempre es aplicable en forma prctica, dado que el tiempo de pseudo estabilizacin puede ser excesivamente largo. Iscronal Modificada: la caracterstica fundamental es que los perodos de cierre son todos iguales. Los clculos se realizan de manera similar a la prueba Iscronal Normal.PRUEBA DE DECLINACIN DE PRESIN (DRAWDOWN).La presin durante el perodo de flujo es conducida por la produccin del pozo, comenzando idealmente con una presin uniforme en el yacimiento. La tasa de produccin y la presin son registradas como funcin del tiempo. Los objetivos de una prueba de flujo incluyen estimaciones de permeabilidad, factor de dao y en ocasiones, el volumen del yacimiento. La prueba de evaluacin de presiones durante el perodo de flujo es particularmente aplicada en pozos nuevos y en aquellos que han sido cerrados un tiempo suficientemente largo que permite que la presin esttica del yacimiento se estabilice. Su tiempo ideal es el perodo inicial de produccin del pozo. Provee informacin acerca de, la permeabilidad, factor de dao y el volumen del yacimiento en comunicacin (continuidad de la arena). . La tasa de produccin y la presin son registradas como funcin del tiempo Ofrece ventajas econmicas, porque se realiza con el pozo en produccin. Su mayor desventaja es la dificultad para mantener una tasa constante. Si no se puede lograr la tasa constante se recomienda el uso de Pruebas Multitasa. La parte inicial de los datos se ven influenciados por el efecto de post flujo. . La prueba de evaluacin de presiones durante el perodo de flujo es particularmente aplicada en pozos nuevos y en aquellos que han sido cerrados un tiempo suficientemente largo que permite que la presin esttica del yacimiento se estabilice.

Esquema representativo de una prueba de flujo (Drawdawn)

PRUEBAS DE INTERFERENCIA.Su propsito general es determinar si existe comunicacin entre dos o ms pozos en un yacimiento. Cuando existe comunicacin, provee estimados de permeabilidad, porosidad y compresibilidad (, Ct) y determinar la posibilidad de anisotropa en el estrato productor.En una prueba de interferencia, un pozo es producido y la presin es observada en un pozo diferente (o pozos). Una prueba de interferencia monitorea los cambios de presin afuera en el yacimiento, a una distancia lejana al pozo productor original. Los cambios de presin a una distancia del pozo productor es mucho mas pequea que en el pozo productor como tal. De tal forma que una prueba de interferencia requiere de un sensor de medicin de presin, y puede tomar un largo tiempo para poder llevarla a cabo. PRUEBAS DE RESTAURACIN DE PRESIN (BUILD UP TEST).El modelo terico idealizando un yacimiento, en el cual se basan las ecuaciones utilizadas para realizar los clculos durante un proceso de restauracin de presin, asume lo siguiente:

Fluido de compresibilidad pequea y constante. Permeabilidad constante e isotrpica. Viscosidad independiente de la presin. Porosidad constante, medio poroso homogneo

Una curva resultado de una prueba de restauracin de presin puede dividirse en tres regiones de acuerdo al tiempo transcurrido y la distancia recorrida por la onda de presin durante la prueba, estas regiones son: La primera, regin de tiempo inicial (ETR: Early Time Region), la segunda, regin de tiempo medio (MTR: Middle Time Region) y la tercera regin, denominada regin de tiempo final (LTR: Late Time Region).

Regin de tiempo inicial: La presin transente causada por el cierre del pozo durante la restauracin de presin se mueve a travs de esta regin, cuya permeabilidad puede estar alterada debido al posible dao existente en la zona, esta es la razn por la cual no se debe esperar una lnea recta en la grfica de Horner [Pws Vs Log ((tp+t) / t)] durante los tiempos iniciales de la prueba.

Regin de tiempo medio: Cuando el radio de investigacin se ha movido mas all de la influencia de la zona alterada en las cercanas del pozo y cuando el flujo posterior ha dejado de afectar la data de presin, usualmente se observa una lnea recta ideal, cuya pendiente est relacionada directamente con la permeabilidad de la formacin. Esta lnea recta usualmente contina hasta que el radio de investigacin alcanza uno o ms lmites del yacimiento. Un anlisis sistemtico de una prueba de restauracin de presin puede hacerse utilizando el mtodo Horner, el cual se aplica en pruebas de restauracin de presin, construyendo una grfica de Pws Vs Log ((tp+ t) / t), este mtodo requiere que se reconozca la regin de tiempo medio, la cual debe ser localizada de una forma acertada para evitar confusiones entre regiones y as obtener resultados confiables, debido a que el clculo de la permeabilidad, dao y presin de la formacin dependen de la recta de Horner.

Regin de tiempo final (LTR: late time region) Cuando se alcanza un tiempo suficiente, el radio de investigacin alcanzar los lmites de drenaje del pozo, indicando el final de la regin de tiempo medio e indicando el comienzo de la regin de tiempo final.

PRUEBA DE FORMACIN POR MEDIO DE TUBERA (DST:DRILLSTEM TEST)Esencialmente un DST es una completacin temporal del pozo, realizada con la finalidad de obtener muestras del fluido de la formacin, establecer la prospectividad de cada intervalo y decidir la futura completacin del pozo. Las medidas y los anlisis de la presin del DST proporcionan al ingeniero una manera prctica y econmica para estimar parmetros fundamentales previos a la completacin del pozo. De hecho, la estimacin ms acertada de la presin inicial del yacimiento es obtenida a travs del DST en los pozos exploratorios, y utilizando algunas tcnicas del anlisis de presin transente se puede obtener la capacidad de flujo, el efecto de dao, permeabilidad de la formacin y de acuerdo al tiempo que dure la prueba se puede realizar un estudio acerca de la geometra del yacimiento. Un DST se corre bajando dentro del hoyo en la tubera de produccin un arreglo de empacaduras y vlvulas de fondo y de superficie. Las empacaduras son usadas para sellar el anular del Se obtiene un registro de presin de todo el flujo y del cierre, el cual tiene una apariencia como el de la figura 2.16: La seccin I muestra un incremento en la presin de la columna hidrosttica de lodo, a medida que se baja la herramienta. Cuando alcanza el fondo, se obtiene la mxima presin debido a la columna de lodo. Al asentar las empacaduras se crea una compresin del lodo en el anular del intervalo a probar, lo que corresponde al incremento de la presin en el punto II. Cuando se abre la herramienta y el fluido de la formacin fluye hacia ella, la presin se comporta tal como se aprecia en la seccin III. Luego que se cierra la herramienta, resulta un perodo de restauracin como se ve en IV. El primer perodo de flujo y cierre es usualmente seguido por otros perodos de flujo y cierre, tal como se muestra en el esquema. Cuando la prueba finaliza, se desasientan las empacaduras, lo que ocasiona un retorno a la presin hidrosttica debido a la columna de lodo que se ve en el punto V y entonces la herramienta se saca, VI. El fluido recuperado de la prueba puede ser estimado de la capacidad de la tubera de produccin o de la cantidad recuperada en superficie si se tiene un DST fluyendo.A partir de los datos obtenidos, mediante un anlisis apropiado es frecuente obtener lo siguiente:

a) Permeabilidad de la formacin.b) Presencia de dao o estimulacin.c) Determinacin de la presin promedio del rea de drenaje de los pozos.d) Heterogeneidades presentes en el yacimiento.

El mtodo utilizado en el anlisis de datos para una prueba de restauracin es el propuesto por Horner. Cuya principal limitacin es su aplicabilidad, desarrollada originalmente para yacimientos infinitos. No obstante gracias a modificaciones en la metodologa se puede usar para yacimientos finitos, donde la transicin de presin no haya alcanzado los lmites del yacimiento. Con el mtodo grafico de Horner se puede determinar:

Efectos y duracin post flujo (produccin continua dentro del pozo despus del cierre en la superficie) La permeabilidad. Dao o estimulacin del pozo. Determinacin de los niveles de presin en la formacin circundante. Lmites de influencia del flujo en la formacin.

Las pruebas de restauracin de presin pueden ser afectadas por muchos factores como son:

Efectos de almacenamiento. Fracturas hidrulicas. Mediciones de pruebas de fondo en malas condiciones. Fugas en las bombas o en los lubricantes. Pozos con altas RGP (la P del fondo aumenta hasta un mximo, disminuye y finalmente aumenta en forma normal). La segregacin de agua y petrleo (produce un salto en la curva). Las interfases entre las rocas y los fluidos. Contacto entre fluidos y rocas.

numricamente. La solucin se dibuja en un papel (grfico base) y se trata de ajustar ode ver si los datos reales siguen a la solucin.Si esto no se cumple el problema puede reformularse hasta encontrar el modelo(solucin) que simule y verifique el comportamiento de los datos de campo.Como ser enfatizado en el transcurso de este tema, el objetivo del anlisis moderno depruebas de pozos es el estudio del perodo inicial de presiones (transient Pressure). Elperodo inicial de presiones es aquel que resulta de un cambio en la tasa de produccinde un pozo y no depende de la forma del yacimiento. Por ejemplo un perodo inicialpuede ser generado al poner un pozo cerrado en produccin.6.4 Usos De Medidas De Presin En Ingeniera De Petrleo.Una de las funciones ms importantes de un Ingeniero de Petrleo es interpretarapropiadamente el comportamiento de presin de pozos de gas y de petrleo. Los datosde presin pueden ser usados para obtener la permeabilidad de la formacin, paradeterminar el grado de dao a la formacin durante la perforacin y completacin delpozo, para medir cuan efectivo o eficiente ha sido una estimulacin o tratamiento delpozo, determinacin de la presin esttica del rea drenada por el pozo, el grado deconectividad entre pozos y muchos otros usos. Para lograr esto se requiere que elIngeniero de Yacimiento entienda perfectamente las leyes fsicas que rigen el flujo defluidos a travs de medios porosos, as como tambin las propiedades y limitaciones delas soluciones a las ecuaciones de flujo que resultan de la aplicacin de esas leyes.Es la ms comn de las pruebas de pozos. Las pruebas de restauracin de presinconsisten en producir un pozo a taza constante por un periodo de tiempo suficientementelargo para obtener una distribucin de presin estabilizada en el rea de drenaje, cerrarel pozo y tomar medidas de presin de fondo en funcin del tiempo hasta alcanzar la mxima presin estabilizada El aumento de presin en el fondo del pozo se mide comofuncin del tiempo de cierre.La forma ms simple de anlisis, supone que el pozo a estado produciendo a tasa delflujo continuo por un tiempo, tp y luego se deja de producir por un tiempo de cierre t.Requieren el cierre del pozo en produccin, al igual, que una tasa de produccinconstante por un largo perodo de estabilizacin antes del cierre. Un tiempo corto deobservaciones de presiones usualmente, es necesario para completar la declinacin delos efectos del almacenamiento en el pozo perforado.La evaluacin de una prueba de restauracin de presin bien diseada y ejecutada,permitir obtener parmetros muy importantes para la definicin y caracterizacin de laformacin, por lo que se debe conocer las condiciones mecnicas del pozo desde lasuperficie hasta el subsuelo para la interpretacin de la prueba6.A partir de los datos obtenidos, mediante un anlisis apropiado es frecuente obtener losiguiente:a) Permeabilidad de la formacin.b) Presencia de dao o estimulacin.c) Determinacin de la presin promedio del rea de drenaje de los pozos.d) Heterogeneidades presentes en el yacimiento.El mtodo utilizado en el anlisis de datos para una prueba de restauracin es elpropuesto por Horner. Cuya principal limitacin es su aplicabilidad, desarrolladaoriginalmente para yacimientos infinitos. No obstante gracias a modificaciones en lametodologa se puede usar para yacimientos finitos, donde la transicin de presin nohaya alcanzado los lmites del yacimiento.Con el mtodo grafico de Horner se puede determinar: Efectos y duracin post flujo (produccin continua dentro del pozo despus delcierre en la superficie) La permeabilidad. Dao o estimulacin del pozo. Determinacin de los niveles de presin en la formacin circundante. Lmites de influencia del flujo en la formacin.Las pruebas de restauracin de presin pueden ser afectadas por muchos factores comoson: Efectos de almacenamiento. Fracturas hidrulicas. Mediciones de pruebas de fondo en malas condiciones. Fugas en las bombas o en los lubricantes. Pozos con altas RGP (la P del fondo aumenta hasta un mximo, disminuye yfinalmente aumenta en forma normal). La segregacin de agua y petrleo (produce un salto en la curva). Las interfases entre las rocas y los fluidos. Contacto entre fluidos y rocas. Prueba De Restauracin Ideal.Se entiende por comportamiento ideal de una prueba de restauracin de presin, cuandose cumplen todas las suposiciones consideradas en el desarrollo y solucin de laecuacin de difusividad. Una prueba ideal significa que existe un yacimiento infinito,homogneo, isotrpico y que contiene una sola fase fluyente con propiedades constantes.Cualquier tipo de dao o estimulacin se limita a una zona de espesor despreciablealrededor del pozo y en el momento exacto cuando se aplica el cierre del pozo, la tasade produccin se paraliza totalmente.Entonces se tendra: Un pozo produciendo dentro de un yacimiento con comportamiento infinito (Sinevidencia de efectos de barrera durante el periodo de flujo o despus del cierre). La formacin y los fluidos tiene propiedades uniformes. El tiempo de pseudo produccin de Horner es aplicable, si el pozo ha producidopor un tiempo tp a una tasa q constante antes del cierre, se llama el tiempotranscurrido desde el cierre (t), (ver figura 6.2).Figura 6.2 Comportamiento De Tasas De Produccin En Una Prueba Ideal DeRestauracin.Una prueba real de restauracin de presin, rara vez presenta este comportamiento ideal.Sin embargo los mtodos de anlisis desarrollados para el caso ideal son aplicables acondiciones reales, siempre y cuando se reconozcan las desviaciones delcomportamiento ideal en pruebas reales.Horner se baso en la teora de superposicin, para deducir las ecuaciones que se aplicanen su mtodo para el anlisis de pruebas de restauracin. La ecuacin final parayacimientos de gas en una prueba ideal se expresa de la siguiente manera:bbbbbbbbbA partir de aqu se obtiene: