PRUEBAS HIDRÁULICAS Y TÉCNICAS DE MUESTREO
EN PERFORACIÓN DE POZOS PETROLEROS
HUAMÁN RAMÍREZ, Katherine FERNÁNDEZ VALENZUELA, Gloria MERINO HUARIPATA, Yoel
C U R S O : G E O L O G I A D E L O S H I D R O C A R B U R O S D O C E N T E : I N G . W I L V E R M O R A L E S C É S P E D E S INTEGRANTES:
GENERALIDADES
FORMACIONES GEOLOGICAS Y SU
PETRÓLEO Y GAS.
Un yacimiento, depósito o reservorio petrolífero, es una acumulación natural
de hidrocarburos en el subsuelo, contenidos en rocas porosas o fracturadas (roca almacén). Los hidrocarburos naturales, como el petróleo crudo y el gas natural, son retenidos por
formaciones de rocas supra yacentes con baja permeabilidad.
PARÁMETROS HIDROGEOLÓGICOS CARACTERÍSTICOS DE FORMACIONES GEOLÓGICAS
LA POROSIDAD
LA PERMEABILIDAD
La permeabilidad es la capacidad que tiene un material de permitirle a un líquido que lo atraviese sin alterar su estructura
interna.
LEY DE DARCY
La Ley de Darcy describe, con base en experimentos de laboratorio, las
características del
movimiento del agua a través de un medio poroso. Donde:
q = Q/sección
K = Conductividad Hidráulica .
COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO (S)
Se refiere al volumen que es capaz de
liberar el acuífero al descender en una
unidad el nivel piezométrico (o la
Distribución de agua en roca almacén.
Fluidos en roca almacén
GENERALIDADES
La evaluación de parámetros hidrogeológicos es una de las tareas básicas en un estudio hidrogeológico. Estos parámetros de cálculo de drenajes, filtraciones, caudales de bombeo, tiempo de tránsito, etc. Debe perseguirse el rigor ya la máxima fiabilidad posible en la determinación de estos parámetros, que son, en definitiva, los que definen las características de los acuíferos y su capacidad para almacenar y transmitir el agua subterránea.
Ensayos de deformabilidad
ENSAYOS EN SUELOS.
Ensayo presiometrico
Se realiza en el interior de un
sondeo de un diámetro
convencional y consiste en aplicar
escalonadamente una presión
radial, mediante una sonda
dilatable, en el interior del sondeo, midiendo el desplazamiento que se induce en el terreno circundante. Una vez alcanzada la presión máxima admisible se procede a descargar el presiometro de forma
escalonada, midiendo las
ENSAYOS EN MACIZO ROCOSO
ensayo dilatométrico
El ensayo dilatométrico constituye una adaptación del presiometro para su aplicación en rocas y en consecuencia funciona bajo su mismo principio, realizándose igualmente en el interior de sondeos.
Ensayos de resistencia
ENSAYOS EN SUELOS
Ensayos de penetración estándar (SPT)
Este ensayo de perforación dinámica se realiza en el interior de sondeos durante la perforación. Permite tener un valor N de resistencia a la penetración que puede ser
correlacionado con
Con la densidad relativa, teniendo en cuenta la influencia de la profundidad.
Ensayos de penetración dinámica.
Estos ensayos sencillos y económicos permiten estimar la resistencia a la penetración de los suelos en función a la profundidad. Son muy utilizados en estudios geotécnicos para la cimentación de estructuras, en obras lineales y en edificios.
Ensayos de penetración estática.
También llamados ensayos C.P.T. (cone penetration test), miden la reacción del suelo ante la penetración continua de una punta cónica mediante dos parámetros: la resistencia de punta (qc) y el rozamiento lateral (fs). la instalación de un sensor
adicional de la presión
intersticial constituye un equipo
denominado Piezocono
Los ensayos de
penetración estática
se realizan en suelos
granulares y en
suelos cohesivos de
consistencia blanda.
ENSAYOS EN LA MATRIZ ROCOSA
Esclerómetro o martillo Schmidt.
Este ensayo permite estimar de forma aproximada la resistencia a compresión
simple mediante una
sencilla correlación, siendo aplicable fundamentalmente a matriz rocosa, pero también a discontinuidades. Su uso está muy extendido dada la facilidad y rapidez de utilización.
ENSAYOS EN DISCONTINUIDADES
Ensayo de resistencia al corte.
Este ensayo consiste en medir la resistencia al corte de un plano de discontinuidad in situ. Se realiza en galerías o en superficie, tallándose bloques de roca cuyas dimensiones pueden variar entre 0.4 x 0.4 m y 1 x 1 m, aunque la medida habitual es de 0.5 x 0.5 m.
Esquema del ensayo de corte in situ en roca (Brown. 1981). El ensayos e realiza en dos fases. En
ENSAYOS DE
El grado de permeabilidad de un suelo se mide por su coeficiente de permeabilidad, el cual se basa en la ley propuesta por Darcy.
La permeabilidad de un suelo puede medirse en el laboratorio o en el terreno.
ENSAYOS EN LABORATORIO
Permeametro de carga constante
Permeametro de carga variable
En suelos
En macizo rocoso
Ensayo de lefranc
Ensayo de gilg-gavard
Ensayo de matsuo
Ensayo de haefeli
Ensayo de lugeon
ENSAYOS IN SITU
ENSAYOS EN LABORATORIO
La muestra de suelo se coloca en el interior de una “célula” cuya entrada comunica con un “depósito de nivel constante”. El nivel de agua (des aireada) en dicho depósito se mantiene fijo gracias al suministro continuo desde otro
depósito que compensa con algo de exceso el agua que circula a través de la célula, y a la existencia en su interior de un “tubo vertical” por cuya parte superior abandona el depósito el agua sobrante.
Este método se conoce como ensayo de nivel de agua constante, se aplica generalmente a suelos granulares (arenas) y se consume una cantidad grande de agua para mantener el nivel de esta en forma constante.
PERMEÁMETRO DE CARGA CONSTANTE
Donde:
V = volumen de agua que atraviesa el suelo en el tiempo t H = distancia entre piezómetros externos
S = área de la sección de la muestra t = tiempo
PERMEÁMETRO DE CARGA VARIABLE
Este método se conoce como ensayo de nivel de agua variable, se aplica
generalmente a suelos fino arcillosos o limoarcillosos.el ensayo en si es de larga
duración, ya que generalmente la cantidad de flujo que atraviesa la muestra es muy pequeña. En este caso la cámara de carga de nivel constante se reemplaza por un tubo vertical en el cual se produce el descenso del nivel de agua a medida que ésta atraviesa la muestra de suelo
Se hacen varias medidas a distintos
tiempos y posteriormente se representan en un gráfico semilogarítmico, donde el tiempo está en escala natural, y la relación altura inicial-altura en escala logarítmica. Ajustando los puntos obtenidos a una recta, ésta dará la permeabilidad. En este aparato, en un intervalo de tiempo dt, el agua desciende por la parte superior del tubo delgado una longitud dh, y ha de ser igual a la que atraviesa una sección
cualquiera de la muestra. Por lo tanto:
ENSAYOS
IN SITUSe prefiere generalmente obtener los valores de permeabilidad a partir de ensayos hidráulicos en sondeos, ya que, si bien estos ensayos normalmente afectan a una reducida extensión de masa rocosa alrededor del pozo, sus
Se introduce (o se extrae) súbitamente un volumen de agua en un sondeo
(normalmente de pequeño diámetro, 5 a 10 cm), lo que provoca un ascenso (o descenso) instantáneo del nivel del agua dentro de la perforación. Se miden los descensos-tiempos a medida que se recupera el nivel
Encontramos diferentes tipos de ensayo de permeabilidad para suelos y para macizo rocosos. Existen dos tipos:
Nivel
constante
Introducimos un caudal conocido para mantener constante el nivel dentro de la perforación. Estabilizado el proceso, a partir de dicho caudal y de la longitud y diámetro de la perforación, calculamos la permeabilidad
ENSAYO DE LEFRANC
Este ensayo se utiliza para medir el coeficiente de permeabilidad en suelos permeables o semipermeables, de tipo granular, situados por debajo del nivel
Ensayo Lefranc con nivel constante
ENSAYO DE LEFRANC
Ensayo Lefranc con nivel variable
El procedimiento consiste en introducir un caudal
constante, Q, para mantener el nivel del agua dentro del
sondeo estabilizado a una altura hm.
Se utiliza Un sondeo y un piezómetro, en este caso la zona de filtración tiene un diámetro distinto que la entubación del piezómetro.
Se hace subir el nivel hasta una altura h0, y posteriormente
ENSAYOS DE GILG-GAVARD
Ensayos de Gilg-Gavard de Nivel Variable
ENSAYOS DE GILG-GAVARD
Ensayo Gilg-Gavard con nivel constante
Se introduce un caudal constante, Q, para mantener el nivel del agua dentro del sondeo estabilizado a una altura hm.
ENSAYO DE MATSUO
•
Este ensayo se realiza en el
interior de excavaciones en
suelo seco o semitriturados.
•
El coeficiente de permeabilidad
se determina a partir del caudal
infiltrado en una excavación con
forma de canaleta.
•
La longitud de la excavación
debe ser mucho mayor que su
anchura, de forma que a
efectos de cálculo pueda
considerarse indefinida. El
Desarrollo
• Las expresiones para el cálculo del coeficiente de permeabilidad son:
K= Q/ (B+2H) cuando existe un nivel impermeable muy alejado de la superficie del terreno
K= Q/ (B-2H) cuando el nivel
impermeable se encuentra a escasa profundidad
• Siendo Q el caudal necesario para mantener el nivel constante en la canaleta por unidad de longitud, B el ancho de la canaleta y H el
ENSAYO DE HAEFELI
•
Se conoce habitualmente
como el método de la
artesa y se realiza en el
interior de una excavación
de forma tronco -
Piramidal con la base
cuadrada. Las
dimensiones habituales
de la artesa son variables.
•
Para las realizaciones del
ensayo debe fijarse una escala
vertical en el fondo de la
artesa, la cual se llena de
agua hasta la altura
determinada. Se mantiene el
nivel de agua constante y se
mide el caudal de agua
necesario para ello.
•
El coeficiente de
permeabilidad K se calcula
según la siguiente expresión
Dónde:
• Q es el caudal de cm3/s.
• b es la anchura de la base inferior.
• h es el nivel de agua sobre la base inferior.
MÉTODO DE HVORSLEV
• Luego de la perforación y del vertido del fluido ideal para el método:
• Se genera un ascenso inicial (ho) y se miden los niveles en función del tiempo. Para ser utilizado en piezómetros que no necesariamente atraviesan el acuífero en su totalidad.
• La permeabilidad del terreno viene dada por la siguiente expresión:
Dónde:
K = permeabilidad o conductividad hidráulica
rtu = radio de la entubación
L = longitud de la rejilla o parte ranurada de la perforación
rf = radio de la zona filtrante
•
Ejemplo.
•
Disponemos de una
perforación en que la
entubación y la rejilla
tienen el mismo diámetro:
9 cm.
•
La rejilla tiene una longitud
de 2,6 metros.
•
El nivel inicial estaba a una
profundidad de 9,26
Se realizo inmediatamente las medidas de profundidad del nivel del agua dentro de la perforación que aparecen en las dos
primeras columnas de la tabla: Calcular la permeabilidad del terreno
El ascenso máximo inicial (ho) será igual a: h0 = 9,26 - 8,12 = 1,14m
En la tabla aparecen en la segunda columna las profundidades (medidas realizadas):
En la tercera columna anotamos el ascenso residual (h), que lo obtenemos así, por
ejemplo para la primera línea:
9,26 - 8,32 = 0,94 metros
Representamos el logaritmo de h/h0
respecto al tiempo. Por tanto utilizamos un papel semilogarítmico.
Los puntos deberían quedar aproximadamente alineados; trazamos una recta que nos va a servir para encontrar el valor de t37.
Buscamos en el eje vertical el valor 0,37 y obtenemos el tiempo correspondiente
En este ejemplo serían 5,4
minutos. Aplicando la fórmula de Hvorslev:
MÉTODO DE
COOPER-BREDEHOEFT-PAPADOPOULOS
• Se genera un ascenso inicial (ho) y se miden los ascensos en función del tiempo. Aplicación en sondeos totalmente penetrantes, en fluidos confinados.
• El procedimiento de campo es el mismo indicado anteriormente: subida inicial de nivel (ho) y medida de los niveles en función del tiempo a medida que el agua va pasando de la perforación al terreno.
• Se precisa un gráfico patrón que representa h/ ho en función de los valores obtenidos.
Calcamos los puntos en papel vegetal y lo superponemos sobre el gráfico patrón para buscar la coincidencia con una de las curvas del patrón o una posición intermedia entre dos curvas. Podemos movernos
lateralmente, pero NO
verticalmente, ni rotar el vegetal, claro.
Aunque en nuestra figura no se aprecia, en el vegetal hay que marcar alguna línea horizontal, por ejemplo, h/h0=1, para evitar rotar el papel y para no subirlo o bajarlo: hay que deslizarlo
horizontalmente, y las ordenadas de los datos de campo y del
gráfico patrón deben coincidir en todo momento.
Dónde: T = Transitividad
t = tiempo (el tiempo leído tras la superposición sobre el gráfico con los datos de campo, en nuestro ejemplo: 150 seg)
rtu = radio de la entubación del sondeo
ENSAYOS DE
Macizo rocoso.- Un macizo rocoso es el conjunto de matriz rocosa y discontinuidades.
La permeabilidad constituye una de las propiedades de los macizos que presentan mayor
variación dentro de una misma formación rocosa. En macizos rocosos sanos, la permeabilidad puede ser muy baja, del orden de 10-8- 10-10 cm/s, aunque si el macizo rocoso está formado
Es un ensayo en campo que se realiza con sondeos, únicamente en rocas consolidadas, para medir la permeabilidad, se divide en 2 tipos dependiendo del número de obturadores que se utiliza.
Ensayo Lugeon simple
Ensayo Lugeon doble
CLASIFICACIÓN DE LOS MACIZOS ROCOSOS SEGÚN SU PERMEABILIDAD
Equipos utilizados en la prueba Lugeon
1.-Obturador o empaque: El cuál presenta su propio tubo de inyección.
Obturadores mecánicos: Son adecuados para perforaciones
de diámetro mayor de 90 mm
Obturadores de la copa de cuero: Requiere que las
perforaciones sean muy
regulares y perfectamente cilíndricas.
Obturadores neumáticos: Constan de cubiertas cilíndricas
2.-Una bomba: Se utiliza para inyectar agua a presión y debe ser tal que no produzca variaciones rápidas de la presión.
3.-Medidor de gastos de agua: Solo los medidores de
tipo Venturi permiten
determinar el gasto con la precisión suficiente
4.-Manómetros: Debe ser de buena calidad y encontrarse en buen estado, mide la presión
.
Procedimiento de la prueba
1) Se anotan los datos correspondientes al tramo probado
2) Introducimos el tubo de inyección en el sondeo.
Estado 1 Estado 2 Estado 3 Estado 4 Estado 5
Bajo 0. 50*PMAX Medio 0.75*PMA X Máximo PMAX Medio 0.75*PMA X
Bajo 0.5 0*PMAX
4) Se mide el consumo por unidad de tiempo (gasto).
5) Terminada la primera etapa se continúa con el mismo procedimiento hasta llegar a una presión máxima de 10 kg/cm2. Se realiza mediante 5 estados.
.
Ejemplos:
Calcular la permeabilidad de un macizo rocoso, en el cual se tomó una longitud de 6 m para realizar las perforaciones, cuyos radios fueron de 2.5 cm cada uno; el caudal fue de 0.0312 cm³ por segundo y la presión de sobrecarga de 15 m.
k= (0.0312 cm³ / 2π*600cm*1500cm) * Log(600cm / 2.5cm) k= 1.313 *10-8 cm/s
Pe = Pm + H – h
Cálculos de la Prueba
Es común para este ensayo expresar la permeabilidad del macizo rocoso en lugeons
Interpretación de la prueba
La interpretación de los resultados de estas pruebas es lo más importante de ellas que deberá hacerla un geólogo con criterio amplio, experiencia y conocimientos.
Resultados y análisis
Ensayos de permeabilidad tipo Slug test
1) Consisten en aislar un tramo de sondeo, modificar instantáneamente la presión hidráulica en la zona de ensayo, y controlar la evolución en el tiempo después de esta variación, positiva o negativa, de la carga de agua inicial.
3) La cámara de ensayo del slug-test se ha aislado en el fondo del sondeo mediante un obturador de tipo hidráulico tarado a una presión >20 kg/cm2.
5) Los resultados obtenidos se sintetizan en el siguiente cuadro: 4) Disposición de los
MUESTREO DE FLUIDOS EN
YACIMIENTO/WIRELINE
El análisis de fluidos es una parte crítica del proceso de producción por el cual los ingenieros realizan la caracterización de yacimientos, determinan la arquitectura del yacimiento y
deciden si una acumulación de petróleo o gas amerita ser desarrollada.
Muestreo de fluidos en Yacimiento
La caracterización precisa de los fluidos y el conocimiento del comportamiento de la
relación P-V-T, son cruciales para la toma de decisiones apropiadas y
económicamente eficaces sobre la planeación y las operaciones de construcción, producción y monitoreo de
Una de las actividades más importantes en la gerencia de yacimientos es asegurar la representatividad de las muestras de fluidos y las apropiadas mediciones de laboratorio que se realicen a las muestras.
Muestreo de fluidos en Yacimiento
¿ Cuando se deben tomar las
muestras ?
Las muestras son tomadas los primeros días de producción.
Un sistema de fluidos de yacimientos puede ser catalogado de manera por el
comportamiento de sus fases vapor-líquido.
Debido a la formación de cera e hidratos es inducida predominantemente por una declinación de la temperatura y las reducciones de la presión o la mezcla de fluidos generalmente hacen que los asfaltenos se separen de la solución
Consideraciones para el muestreo de Fluidos
Tipo y estado del Yacimiento
Métodos de muestreo de fondo y herramientas.
El método seleccionado para la recolección de las muestras de fluidos es determinado principalmente por el tipo de fluido de yacimiento
Elegir
Yacimientos de Gas:
- Yacimientos de Gas Seco
- Yacimientos de Gas Húmedo
- Yacimientos de Gas Condensado
Yacimientos de Petróleo:
Yacimientos de Petróleo de Alta Volatilidad (Cuasi-Crítico)
Yacimientos de Petróleo de Baja Volatilidad (Petróleo Negro)
Según Estado de los Fluidos
¿Cómo se clasifican los Yacimientos?
Según el Criterio Geológico
La probabilidad de obtener una muestra representativa del fluido de yacimiento esta
principalmente influenciado por el tipo y el estado del yacimiento candidato a muestreo, los procedimientos utilizados para el acondicionamiento del pozo, métodos de muestreo y el tipo de herramientas de muestreo a usar.
1. Tipo y estado del Yacimiento.
FACTORES QUE INFLUYEN EN LA OBTENCIÓN DE UNA MUESTRA REPRESENTATIVA
Para los fluidos que fluyen hacia un pozo en el yacimiento, una diferencia de presión debe ser mantenida entre el pozo y el área de drenaje. (Drawdown)
¿Drawdown?
Prueba de presión durante el período de flujo que consiste en la medición de presiones en el fondo
del pozo, hecha durante un determinado período de tiempo a una tasa de producción constante.
Yacimientos de Gas Seco
Yacimientos de Gas Húmedo Las muestras de fluido se pueden hacer mediante
métodos de superficie o de fondo.
Yacimientos de Gas Condensado
Impurezas/Agentes Nocivos
pH (H2O)
Se recolectan muestras de agua de
formación para determinar si se formarán acumulaciones de calcita, barita o halita
dentro de las líneas de flujo.
Rige la acumulación de incrustaciones y la corrosión, y puede ser medido en el fondo del pozo para evitar incertidumbres. Las sustancias corrosivas y tóxicas, tales
como el dióxido de carbono [CO2] y el ácido sulfhídrico [H2S], deben ser
detectadas y medidas porque inciden en la selección de la aleación de los
La variabilidad de la composición de los fluidos de yacimientos dentro de un campo o de una formación.
Los yacimientos de petróleo pueden estar conformados por compartimientos aislados entre sí.
Gradación Composicional
Causas:
Acción de la gravedad, las fuerzas inestables de la biodegradación, los gradientes de temperatura, la carga actual, la historia de carga.
Compartimentalización de reservorios:
Continuidad de reservorio: indica que no existen barreras verticales
ni laterales dentro de un reservorio.
Reservorio compartimentalizado: Lo opuesto (empleo de la
geoquímica del petróleo)
La existencia de variaciones composicionales
significativas de los hidrocarburos, tanto en sentido vertical como lateral, dentro de un compartimiento.
Las mediciones precisas de la temperatura del yacimiento son vitales.
Errores de unos pocos grados, introducidos durante las pruebas PVT, pueden traducirse en interpretaciones falsas.
Por ejemplo, lo que es condensado en la formación puede
comportarse como un petróleo volátil a una temperatura de
laboratorio incorrecta. Este error podría generar costosos errores de
diseño de las instalaciones de producción.
Existen dos métodos principales de adquisición de muestras de hidrocarburos; el muestreo de fondo de pozo y el muestreo de superficie.
Técnicas de Muestreo en Yacimiento
El muestreo de superficie
En el muestreo de superficie, las muestras
son recolectadas en varios puntos en
superficie, tales como el cabezal de pozo, líneas de producción, separadores, tanques de almacenamiento, etc.
Se pueden adquirir muestras de superficie durante las etapas de exploración si no se dispone de métodos de fondo de pozo, y
Técnicas de Muestreo en Yacimiento
Los dispositivos de muestreo en pozo
entubado incluyen el Probador de la Dinámica de la Formación de Pozo Entubado CHDT, el tomador de muestras de yacimientos
monofásicos (SRS) y la herramienta de muestreo SCAR.
El muestreo de fondo de pozo implica el descenso de una herramienta de muestreo
Las muestras de fluidos de fondo de pozo deben ser extraídas de localizaciones que provean la información más relevante para la toma de decisiones. Para ello, las herramientas
actuales de muestreo y pruebas incluyen un arreglo de instrumentos que pueden efectuar el análisis de fluidos de fondo de pozo (DFA)
Las herramientas DFA proveen mediciones de las propiedades de los fluidos en tiempo real y en condiciones de yacimiento, lo que permite que se analicen las muestras antes de que sean recolectadas.
Los métodos DFA abarcan la
espectroscopía de absorción óptica en sitio, la reflectancia óptica, la fluorescencia y algunas mediciones no ópticas, incluyendo la densidad, la viscosidad y el pH.
El espectrómetro opera en el rango visible o cercano al infrarrojo; con longitudes de onda que oscilan entre 400 y 2,100 nm.
Métodos DFA
Los espectros se registran en tiempo real, revelando las proporciones de metano
[C1], etano a pentano [C2–5],
hexano y más pesados [C6],
y las fracciones de CO2, además de una estimación del GOR.
Adicionalmente, las diferencias existentes entre los espectros de fluidos de yacimientos y fluidos de perforación indican el nivel de contaminación de la muestra.
El espectrómetro
Permite además obtener información sobre los límites de capas, el contenido de arcillas e indirectamente la permeabilidad.
Micromanipulador
Las mediciones de fluorescencia de fondo de pozo proveen información de las fases de los fluidos, que resulta especialmente útil para los condensados retrógrados y los petróleos volátiles.
Métodos DFA
Utiliza modelos paramétricos para estimar el GOR y las incertidumbres asociadas con la coloración como una función de la variabilidad de las mediciones de la densidad óptica (σε) y
la contaminación del lodo (ση).
Algoritmo de comparación de fluidos (FCA).
El algoritmo compara las mediciones obtenidas de dos fluidos y calcula la probabilidad de que las diferencias
sean estadísticamente significativas. Cuando el resultado del algoritmo FCA indica que los fluidos son diferentes,
se justifica la adquisición de muestras para un análisis detallado en la superficie.
Los fluidos del yacimiento varían significativamente de gas seco (A y B) y gases condensados (C), en el tope, a petróleos negros con diferentes relaciones GOR (D a J inclusive) en la base. En la base de la columna de petróleo (H, I y J), las variaciones del GOR indican un gradiente de composición de fluidos suave. Por otro lado, entre los Fluidos E y F es
evidente la presencia de una inversión del GOR; el Fluido F es más profundo que el Fluido E, pero posee un GOR más alto. Una inversión similar se produce entre los Fluidos G y J, lo que sugiere una estructura de yacimiento compleja con una
potencial barrera para el flujo en la estación de muestreo J.
El ambiente riguroso del fondo del pozo y la naturaleza de las operaciones de pozos pueden hacer que el equipo DFA, los dispositivos de muestreo y el análisis subsiguiente se ensucien, presenten fallas y otras imprecisiones. Por ello, se debe poder determinar si se ha preservado la composición química de una muestra de campo.
Preparación de los fluidos de laboratorio y cadena
de custodia de las muestras
En el campo, después de recuperar las
herramientas, se remueven las muestras de fluidos de yacimientos. En este momento, se puede disponer de un sistema de análisis de fluidos de pozo en sitio para obtener mediciones preliminares que determinen si las propiedades de la muestra recolectada coinciden con las medidas por las herramientas DFA.
Si no se dispone del análisis en sitio o se
Cuando las muestras de fluido llegan al laboratorio, se restituye el fluido contenido en el contenedor de muestras a la temperatura y presión originales y dejan que el fluido se equilibre mediante su agitación continua durante un total de hasta cinco días. El proceso de restitución tiene como objetivo redisolver las partículas precipitadas de asfaltenos y cera, garantizar un fluido homogéneo en todo el cilindro para muestras y proveer un fluido representativo monofásico para las pruebas.
a) Contaminación proveniente de fluidos de perforación, filtrado de lodo y fluidos de completación.
b) Separación de fases en la cercanía del pozo
c) Pérdida de los componentes reactivos, tales como sulfuros, que afectan los equipos de fondo.
d) Separación de fases en la columna estática de fluido del pozo. e) Transferencia, manejo y transporte de las muestras.
f) Errores en la medición de parámetros de medición de las condiciones de fondo (presión y/o temperatura).
Errores comunes asociados al muestreo en fondo:
a) Inapropiada operación y pobres condiciones mecánicas.
b) Entrada de líquido en la salida de corriente de gas en el separador. c) Entrada de gas en la salida de corriente de líquido en el separador. d) Formación de emulsiones en la salida de la corriente de líquido. e) Pobres prácticas de muestreo en el separador.
f) Transferencia, manejo y transporte de las muestras.
Errores comunes encontrados en el muestreo de superficie:
Fuentes de error al momento de realizar muestreo de fluidos
Muestras
Proporcionan información de primera mano sobre la litología y estratigrafía, características texturales y
estructurales de las rocas, porosidad y permeabilidad e indicaciones de los fluidos contenidos en los estratos penetrados.
Las muestras de roca recogidas durante la perforación están en forma de ripio o
RIPIO
El ripio está constituido por los fragmentos rotos o arrancados de la roca que es perforadapor la barrena en el fondo del pozo.
Se estudian para determinar
correlaciones litológicas y
paleontológicas, encontrar niveles de referencia en el subsuelo e investigar los estratos almacén.
TESTIGOS
Son las muestras más grandes obtenibles de formacionesdel subsuelo y proporcionan la información más clara y segura respecto a la litología, textura, estructura de la roca, contenido de fósiles, buzamientos y alteraciones tectónicas.
Son registros de las resistividades de las formaciones del subsuelo. Hoy en día el análisis detallado de un conjunto de registros, provee un método para inferir valores precisos para las saturaciones de hidrocarburos y de agua, porosidad, índice de permeabilidad y la litología del yacimiento.
TIPOS DE REGISTROS
a) Registros Resistivos e Inductivos
Resistivos
Se basan en que la electricidad puede pasar a través de una formación solo debido al agua conductiva que contenga dicha formación.
Se usan electrodos para enviar energia a las formaciones.
Inductivos
Miden la conductividad (recíproca a la resistividad) de las formaciones mediante corrientes alternas inductivas.
La curva SP es un registro de la diferencia entre el potencial eléctrico de un electrodo móvil en el pozo y el de un electrodo fijo en la superficie en función de la profundidad.
Determina la cantidad de agua, su salinidad y la resistividad resultante.
Se basa en que la resistividad es más alta cuando parte del espacio de poros está ocupado por hidrocarburos que cuando está
saturado de agua. La línea base de la curva corresponde, generalmente a arcillas y capas impermeables, mientras que los picos están opuestos a capas permeables.
c) Registro de Rayos Gamma (GR)
En formaciones sedimentarias el registro estima los limites de las capas y tambien refleja su contenido de arcilla ya que los elementos radioactivos tienden a concentrase en arcillas y lutitas.
Mide la
radioactividad natural de las formaciones.
Neutrónicos
Delinean formaciones porosas y determinan su porosidad.
Por tanto en formaciones con poros saturados con agua o aceite, el registro reflejará la porosidad saturada de líquido.
Sónicos
Registran el tiempo en el que una onda de sonido viaja a través de una formación.
Registra las velocidades del sonido que dependen de las propiedades elásticas de la matriz rocosa, la porosidad y el contenido y presión de los fluidos.
Densidad
Identifican minerales, detectan gas, determinan la densidad de los hidrocarburos, evalúan arenas con
arcillas y litologías complejas,
determinan producciones de lutitas
con contenido de aceite y
propiedades mecánicas de las rocas.
Los diagramas eléctricos se hacen en una cabina de instrumentos montada en un camión especial. Los instrumentos registradores están unidos al aparato introducido en el pozo por medio de un cable. Al subir o bajar el aparato introducido en el pozo, se imprime sobre película un registro continuo de las lecturas y las profundidades correspondientes.
Las resistividades de las formaciones constituyen pistas importantes para deducir su litología y contenido de fluidos.
La reunión de datos de subsuelo es una tarea necesaria que no tiene valor geológico hasta que haya sido estudiada, clasificada, registrada e interpretada.
Los diagramas y muestras se aplican para la correlación de los estratos sedimentarios de pozo a pozo y para que luego los datos obtenidos puedan ser llevados a planos y secciones.
Planos del subsuelo y secciones.
Planos geológicos
Planos paleogeológicos.
Plano paleogeológico, visto desde abajo, de las formaciones que descansan sobre la discordancia Devoniano-Siluriano en la Península Meridional de Michigan.
Planos paleogeográficos. Muestra las áreas sumergidas y emergidas en un tiempo dado en el pasado geológico. Frecuentemente las líneas costeras señaladas son producto de simples suposiciones, la construcción de un plano paleogeográfico verdadero debe ser limitado a los restos dejados por la erosión de los sedimentos depositados durante aquel tiempo.
Planos de estructuras con contornos. Se preparan llevando sobre el plano las
cotas de una superficie de referencia enterrada y trazando después las curvas de nivel. Un plano de contornos referido a la roca almacén es mejor para un estudio de la acumulación de petróleo que el que está basado en una formación en superficie.
CONCLUSIONES
Los ensayos de penetración dinámica son los mas sencillos y económicos, los cuales nos permiten estimar la resistencia a la penetración de los suelos en función a la profundidad.
El programa de muestreo y análisis permite conocer una diversidad de
