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Nucleos de Pozo

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Academic year: 2021

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16/08/2016 16/08/2016

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NI

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INTRODUCCION

Analizar los núcleos es una parte funa!ental para

lle"ar a ca#o una e"aluaci$n e pozos petroleros% &a

'ue e esa !anera se facilita conocer las propieaes

e for!aci$n el pozo !is!o a tra"(s e los atos

reco)ios e las rocas recuperaas*

(3)

NÚCLEO DE POZO

Un núcleo consiste en una !uestra e roca to!aa el pozo a una profunia espec+fica% por !eios especiales% preser"ano su estructura )eol$)ica & sus caracter+sticas fisico'u+!icas e la !e,or !anera posi#le% con la finalia e realizar an-lisis petrof+sicos & )eol$)icos* .e o#tienen )eneral!ente !eiante la perforaci$n e la for!aci$n con un talaro rotatorio e secci$n trans"ersal ueca% corte e porciones e parees% corte con erra!ientas e ca#le & con fluios e perforaci$n* .e o#tienen as+ !uestras en for!a cil+nrica e !-s e 10 ! e lon)itu & 11 c! e i-!etro* ste tipo e !uestras presenta las si)uientes "enta,as

 .e les puee asi)nar una profunia eacta*

 .i se to!an aecuaa!ente% pueen estar li#res e conta!inaci$n por fluios e perforaci$n*

 n la !a&or+a e los casos son e a#soluta representati"ia*

 3or su "olu!en & caracter+sticas son e )ran "ersatilia% sieno aecuaos para an-lisis petrof+sicos% sei!entol$)icos% !icro t(cnico% !icro4paleontol$)icos% etc*

 .i son usaos aecuaa!ente ofrecen resultaos confia#les*

 3ueen ser to!aos en for!aciones e cual'uier litolo)+a*

 .ir"en para correlacionar re)istros e pozos con resultaos e la#oratorio*

Una to!a e núcleos puee realizarse en pozos e cual'uier tipo eploratorio% en esarrollo & e a"anzaa* 5a to!a e núcleos puee efectuarse en for!a continua% en este caso el talaro se etiene sola!ente para repasar el o&o o en for!a alterna% es ecir% to!ano los inter"alos e inter(s #as-nose en los criterios si)uientes

Costos:

 Una to!a e núcleos incre!enta consiera#le!ente los costos e perforaci$n% en funci$n el -rea one se encuentre el pozo% la profunia ele)ia para realizar la to!a & la cantia e núcleos a ser to!aos*

Datos de la Traza Sísmica:

 5os resultaos aportaos por la s+s!ica constitu&en una "aliosa a&ua para la selecci$n e los orizontes respecti"os & realizar no s$lo una perforaci$n% sino ele)ir el inter"alo e una to!a e núcleos*

Correlaciones:

 Al)unas "eces se tiene conoci!iento e la estrati)raf+a e un -rea% & lo relati"o a los fluios el &aci!iento% !eiante

(4)

infor!aci$n e pozos "ecinos% esto sir"e cuano se ecie realizar una to!a e núcleos en un pozo en esarrollo% con la finalia e lle"ar a ca#o al)ún proceso e recuperaci$n !e,oraa o para resol"er al)ún pro#le!a e proucci$n*

5a to!a con"encional e núcleos se realiza espu(s e la perforaci$n rotatoria nor!al por e#a,o e un punto ,usto por enci!a el inter"alo 'ue se esee cortar* Antes e efectuar la operaci$n e corte entro el núcleo% se e#e tener cuiao e 'ue o&o est( li!pio & el loo #ien conicionao* Al i)ual 'ue en la perforaci$n nor!al% cuano se realiza el corte el núcleo corin)7% la presi$n en el fluio e perforaci$n loo7 es !a&or 'ue la presi$n e la for!aci$n* .in e!#ar)o% se o#tienen !e,ores resultaos cuano el iferencial e presi$n es pe'ueo* l corte e núcleo con"encional se realiza con loo en #ase a)ua o loo en #ase aceite*

Con prop$sitos e iscusi$n% supon)a!os 'ue el petr$leo e un &aci!iento posee una )ra"ea A3I e 9: )raos )ra"ea especifica e 0%8:7 & #uena !o"ilia* 5a for!aci$n en pro!eio es una arena 'ue puee tener las si)uientes saturaciones antes el corte el núcleo7 no pertur#aas

.o;<:= .);0= .> ; 2:=

Durante la operaci$n e corte% la presi$n en el núcleo au!entar- ese el "alor e la presi$n en la for!aci$n asta el "alor e la presi$n en la colu!na el loo% !ientras 'ue la te!peratura per!anece cercana a la te!peratura e la for!aci$n esta puiera ser li)era!ente !enor e#io a la circulaci$n e loo7* A !eia 'ue se co!pleta la operaci$n e corte% la cara e la for!aci$n o núcleo7 actúa co!o un filtro resultano 'ue un loo en #ase a)ua filtrao in"ae el núcleo* 3or consi)uiente% se lle"a a ca#o un esplaza!iento con a)ua% el cual influ&e so#re la saturaci$n e petr$leo !o"i#le* l núcleo 'uea en )eneral a la saturaci$n resiual e petr$leo% por lo cual la saturaci$n espu(s el corte% !ientras se est- en una profunia aa e la for!aci$n% se aproi!a por

.o;1:= .);0= .> ; 8:=

(5)

l núcleo al salir el pozo 'uea a presi$n & te!peratura e superficie* l )as isuelto en el cruo sale e la soluci$n por la epulsi$n e fluios !$"iles ese el núcleo* ?a 'ue en situaci$n e saturaci$n resiual e cruo% el a)ua es el único fluio !o"i#le entro el núcleo% la ca+a e te!peratura i!puesta so#re los fluios el núcleo ori)ina la p(ria e saturaci$n e a)ua* Una #uena aproi!aci$n e la saturaci$n e petr$leo en superficie es la saturaci$n resiual e cruo i"iia por el factor e "olu!en e petr$leo en la for!aci$n* 5a saturaci$n e petr$leo en la superficie est- aa entonces por

.o;10= .);:04::= .> ; 9:4@0=

.i se consiera nue"a!ente la !is!a for!aci$n e arena% pero el corte el núcleo realizao con un fluio e perforaci$n en #ase aceite% las saturaciones e los fluios antes el corte ser-n las !is!as 'ue en el e,e!plo anterior* Durante la operaci$n e corte% el loo filtrao ser-cruo pro#a#le!ente un aceite iesel7* n este caso% las saturaciones est-n su,etas a un flu,o e aceite* ?a 'ue la saturaci$n e a)ua se encuentra en situaci$n e saturaci$n irreuci#le% antes e co!enzar el corte% no a& esplaza!iento e (sta por el aceite* 5a presi$n en el núcleo se ele"a asta la presi$n en el loo% &a 'ue no a& espreni!iento e )as ese la soluci$n* 5ue)o% la saturaci$n e )as en el núcleo per!anece constante* 3or consi)uiente% las saturaciones e petr$leo% )as & a)ua son si!ilares a las 'ue se tienen espu(s el corte el núcleo* .in e!#ar)o% la co!posici$n el petr$leo en el núcleo puee ca!#iar si)nificati"a!ente*

Despu(s 'ue se a cortao el núcleo% la saturaci$n e petr$leo se reuce asta la !ita e su "alor a la profunia e one pertenec+a antes e la etracci$n* l )as asociao con el petr$leo re!anente se epane% & la te!peratura is!inu&e* 5a saturaci$n e a)ua ca!#ia !u& poco urante la recuperaci$n el núcleo* l ca!#io se e#e a la contracci$n t(r!ica & la e"oluci$n el )as* 5a saturaci$n e a)ua e for!aci$n i"iia por el factor "olu!(trico e a)ua e la for!aci$n puee aproi!arse a la saturaci$n e a)ua en la superficie* 3ara un corte e núcleo con loo en #ase aceite% un resu!en e la istoria e saturaci$n para una arena pro!eio por+a ser

.o =7 .) =7 .> =7 Antes el corte <: 0 2: Despu(s el<: 0 2:

(6)

corte

.uperficie @04@: Rest* 2942@

5a presencia e )as en los an-lisis e núcleos no inica necesaria!ente 'ue (ste pro"iene el &aci!iento* Cuano se corta un núcleo con un fluio en #ase a)ua% las saturaciones e petr$leo tienen a ser i)uales o !enores 'ue la saturaci$n resiual*

Consierano el tipo e erra!ienta 'ue se e!plee para etraer un núcleo ese los iferentes estratos el su#suelo% (stos se clasifican en con"encionales% con"encionales con tu#o 3C% !an)a e )o!a% presurizaos & orientaos*

1*

Núcleos Convencionales

.e o#tienen en for!aciones consoliaas% en este caso el núcleo no posee recu#ri!iento* 3ara su to!a se utiliza una erra!ienta 'ue consta e un tu#o eterno & un tu#o interno% el cual reci#e el núcleo% un reteneor & una !eca e ia!ante con un ueco en su centro por one penetra el núcleo para alo,arse en el tu#o interno% epenieno el tipo e for!aci$n se e!plea una !eca espec+fica co!o se !uestra en la Bi)ura 1* l i-!etro e los núcleos cortaos puee "ariar entre 1 E 6% epenieno el tipo e !eca & erra!ienta e!pleaa*

(7)

Bi)ura 1* Fecas usaas urante la to!a e núcleos en for!aciones a7 !eiana!ente uras% #7 uras a !u& uras & c7 etre!aa!ente uras* 2*

Núcleos Convencionales con Tubo PC

5a erra!ienta e!pleaa en este caso es si!ilar a la escrita anterior!ente% con la iferencia e 'ue el tu#o interno contiene en su interior un tu#o e Cloruro e 3oli"inilo 3C7% entro el cual 'uea contenio el núcleo% a !eia 'ue la erra!ienta penetra en la for!aci$n* ste tipo e erra!ienta se e!plea en for!aciones fracturaas% 'ue#raizas o fria#les% &a 'ue al 'uear el núcleo recu#ierto por el tu#o pl-stico puee !ane,arse f-cil!ente sin ries)o a 'ue las !uestras se is)re)uen* n la Bi)ura 2% se !uestran las !ecas utilizaas para etraer núcleos en for!aciones #lanas & !eiana!ente fracturaas% arcillosas & #ien ce!entaas*

Bi)ura 2* Tipos e !ecas utilizaas para la to!a e núcleos en for!aciones a7 fracturaas% #7 arcillosas & c7 #ien ce!entaas*

n enezuela% se usa esta erra!ienta con (ito en for!aciones se!i4 consoliaas% sin e!#ar)o% su uso en for!aciones no consoliaas no a sio el too satisfactorio e#io entre otros factores a

l porcenta,e e recuperaci$n es #a,o e#io a 'ue el interior el tu#o es liso% lue)o es incapaz e su,etar el núcleo en su interior*

(8)

Cuano se usa en arenas i!pre)naas e cruos pesaos% co!o sucee en la Ba,a 3etrol+fera el Orinoco% a causa el alto )rao e saturaci$n el petr$leo% la alta porosia & su po#re consoliaci$n% estas arenas no se co!portan co!o !ateriales r+)ios% sino co!o !aterial pl-stico4 "iscoso & entonces tienen a fluir* 5a !a&or+a e las "eces al seccionar el núcleo en se)!entos se o#ser"a 'ue (ste no esta#a co!pleta!ente lleno% por lo 'ue parte el !is!o al no ser retenio cae al pozo*

 Tratano e !e,orar el porcenta,e e recuperaci$n% se an usao reteneores tipo cierre total full close7% sin e!#ar)o% al reco#rarse el núcleo se nota 'ue la recuperaci$n se incre!enta% pero a& pro#le!as e co!pactaci$n en la #ase el núcleo% !ostrano una saturaci$n e petr$leo inferior en la #ase% en co!paraci$n con la el tope*

Con este tipo e erra!ienta es posi#le cortar núcleos entre 9 E :  e i-!etro% )eneral!ente se usa reteneor o#le & la lon)itu !-i!a por núcleo es 91 pies*

9*

Núcleos en !an"a de #oma

3ara la to!a e núcleos en for!aciones se!i4consoliaas & no consoliaas 'ue son !u& #lanas & fria#les% se usa una erra!ienta 'ue consta e un tu#o eterno% un tu#o interno entro el cual se encuentra una ,unta e epansi$n% 'ue posee una capacia e estirarse caa 2 pies% un )ato !ec-nico% una "-l"ula con flu,o en un solo sentio% una !an)a e )o!a% un reteneor e núcleos & una !eca e ia!ante con un ueco en su parte central 'ue per!ite la entraa el núcleo al porta !uestras Bi)ura 97*

(9)

Bi)ura 9* Tipos e !ecas utilizaa para la to!a e núcleos en for!aciones a7 #lanas & #7 total!ente no consoliaa*

5a to!a se realiza e 2 en 2 pies% se)ún lo per!ite la ,unta e epansi$n% &a 'ue (sta es accionaa por la presi$n e circulaci$n el fluio e perforaci$n & (ste es el esfuerzo 'ue ace 'ue la erra!ienta penetre en la for!aci$n% & no el peso so#re la !eca irecta!ente* Al estar cortaos los os pies% se le "uel"e a ar peso a la sarta e perforaci$n% cerr-nose entonces la ,unta e epansi$n & 'ueano lista la erra!ienta para cortar los os pies si)uientes*

A !eia 'ue la for!aci$n se "a cortano% el )ato "a tirano e la !an)a e )o!a% (sta se encuentra enrollaa o ple)aa en el tu#o interno el !uestrario% & ace 'ue se esenrolle% entonces el núcleo 'uea en"uelto por la !an)a e )o!a una "ez 'ue es cortao* 5a !an)a e )o!a es el-stica & tiene un i-!etro li)era!ente !enor al el núcleo% per!itieno 'ue el núcleo 'uee sostenio con fir!eza* s una erra!ienta con reni!iento superior a las anteriores% con ella es

(10)

posi#le cortar un !-i!o e 20 pies e núcleo con i-!etro e 9 pul)aas*

Desafortunaa!ente% la erra!ienta e !an)a e )o!a no es satisfactoria para el corte e núcleos en for!aciones uras & fracturaas% &a 'ue los cortes a)uos 'ue se proucen ro!pen la )o!a* ntre las es"enta,as 'ue presenta se tiene

5a !an)a e )o!a presenta un l+!ite e te!peratura% 'ue puee soportar sin ro!perse 160 E 1<: B7*

5a presencia e )as isuelto en el cruo puee ser suficiente para acer eplotar la !an)a e )o!a% cuano (sta se etrae el !uestrario en la superficie*

l núcleo entro e la !an)a e )o!a e#e ser tratao con su!o cuiao en las operaciones e !ane,o & preser"aci$n% e"itano 'ue (sta no se o#le para 'ue el núcleo no sufra alteraciones en su arre)lo )ranulo!(trico natural% para ello es necesario epositar la !an)a entro e un tu#o pl-stico r+)io o e alu!inio% esto por supuesto au!enta los costos e la to!a*

@*

Núcleos Presurizados

3ara la to!a e núcleos 'ue se esean !antener en contacto con sus fluios ori)inales se utiliza una erra!ienta especializaa 'ue per!ite recuperar núcleos a la presi$n el &aci!iento con un porcenta,e e reco#ro ecelente en for!aciones consoliaas* 5os fluios el &aci!iento se !antienen en su for!a ori)inal% sin sufrir alteraciones al etraer el núcleo Bi)ura @7* .i el proceso e perforaci$n se ace con cuiao se pueen o#tener núcleos con una in"asi$n !u& #a,a e fluios e perforaci$n% pre"inieno epansi$n e )as & p(ria e fluios*

l corte e núcleos con esta erra!ienta se ace con una tecnolo)+a si!ilar al corte e núcleos con"encionales* Durante el corte% el entra!pa!iento e presi$n est- aco!paao por acciones !ec-nicas 'ue crean un sello en el tope & en la #ase e la erra!ienta* sto ace 'ue el núcleo o#tenio est( presurizao* l siste!a ta!#i(n puee !antener la presi$n e la for!aci$n*

Una "ez to!aos% los núcleos son con)elaos en la superficie utilizano nitr$)eno l+'uio & ielo seco% !antenieno la presi$n el &aci!iento* 5os fluios e esta for!a se !antienen in!$"iles entro el núcleo* Una "ez con)elaos% los núcleos pueen ser re!o"ios e la erra!ienta para ser transportaos al la#oratorio en estao con)elao* l

(11)

con)ela!iento est- aco!paao e la colocaci$n el núcleo co!pleto en ielo seco asta el !o!ento e su uso*

Bi)ura @* Gerra!ienta para la to!a e núcleos presurizaos*

Desafortunaa!ente% o#tener este tipo e núcleo es !u& costoso 10 "eces el costo para o#tener un núcleo con"encional7*

:

$ Núcleos Orientados

3ara o#tener (ste tipo e núcleos se utiliza una erra!ienta !u& parecia a la escrita anterior!ente Bi)ura :7% se puee usar para to!a e núcleos e cual'uier litolo)+a* 5os núcleos orientaos son !u& i!portantes para el estuio e fracturas en las calizas el Cret-ceo% e#io a 'ue per!iten conocer la inclinaci$n & irecci$n e las fracturas & las estructuras )eol$)icas 'ue poseen porosia secunaria capaces e al!acenar irocar#uros o esarrollar un pro)ra!a e esti!ulaci$n e pozos% con la finalia e incre!entar la proucci$n e un &aci!iento*

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CONC5U.ION

5os núcleos proporcionan atos esenciales para la eploraci$n% e"aluaci$n & proucci$n e &aci!ientos e petr$leo & )as* stas !uestras e rocas per!iten 'ue los )eocient+ficos ea!inen irecta!ente las secuencias epositacionales penetraas por una #arrena e perforaci$n* Ae!-s% #rinan e"iencias irectas e la presencia% istri#uci$n & capacia e proucci$n e irocar#uros & per!iten la re"elaci$n e "ariaciones en los ras)os el &aci!iento% 'ue por+an no a#er sio etectaas a tra"(s e las !eiciones eri"aas e los re)istros e fono e pozo sola!ente* Feiante la !eici$n & el an-lisis e la porosia% la per!ea#ilia & la saturaci$n e fluio% #asao en !uestras e núcleos% los operaores pueen caracterizar !e,or los siste!as porosos e las rocas & !oelar con precisi$n el co!porta!iento e los &aci!ientos para opti!izar la proucci$n*

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