Rehabilitación de Pozos
Durante la vida productiva de los pozos de petróleo y de gas ocurren diferentes situaciones que reducen su capacidad de producción, tales como: alta relación gas petróleo (RGP), bajo caudal de producción (Qo), alta producción de agua (RAP), los cuales conllevan en un momento determinado a clasificar el pozo como no rentable. Esta problemática ocasiona una baja en los niveles de producción, lo que conduce a la empresa a plantear o planificar soluciones efectivas que analicen las perspectivas de estos pozos para restaurarles en lo posible sus condiciones potenciales.
Tipos de Trabajo de Rehabilitación
a) Servicios: es la actividad en la cual se trabaja un pozo de petróleo, gas ó inyección, con el objetivo de reemplazar alguna pieza dañada sin incrementar o disminuir las perforaciones, ni alterar las condiciones de flujo de la zona de producción.
b) Reparación: generalmente se realiza con la finalidad de controlar problemas de producción de arena mediante el uso de revestidores (camisas) tipo ranuradas ó rejillas, empaques con gravas.
c) Estimulación: esta orientado a aumentar la tasa de producción a través de fracturamientos hidráulicos, acificaciónes, entre otros.
d) Pozo de Reentrada: se define como un pozo vertical existente, donde es perforado direccionalmente hasta alcanzar el objetivo planificado. En la mayoría de los pozos de reentrada la navegación se realiza horizontalmente en la arena objetivo.
e) Reacondicionamiento: se trata de una actividad que se realiza en un pozo de petróleo, gas o inyección, con el objeto de ampliar perforaciones, aislar intervalos productores y/o reperforar el mismo yacimiento.
Consideraciones para Abandonar un Pozo
a) Consideraciones Mecánicas: Un pozo puede ser abandonado por:
Rotura del Revestidor: en muchos casos la rotura del revestidor es longitudinal y no se puede corregir el daño. Se debe abandonar el pozo ante la incertidumbre de tener un problema mayor luego de ponerlo en producción.
Atascamiento del Equipo de Completación: en este caso, luego de un largo periodo de pesca e innumerables intentos por recuperar el equipo de trabajo, se hace antieconómico el rescate y la mejor opción es el abandono del pozo, siempre y cuando no tenga prospectos comerciales por encima del tope del pescado.
Colapsamiento del Revestidor: en muchas oportunidades encontramos colapsamientos del revestidor en los pozos que estamos trabajando. Lo cual, nos impide avanzar hasta las arenas objetivo y, por lo tanto, no se puede completar el pozo. En este caso también debe ser abandonado el pozo, tomando en cuenta que no tiene prospectos comerciales por encima del colapsamiento.
b) Consideraciones de Yacimiento: la evaluación y control del yacimiento en un pozo es lo que nos indica si es comercialmente productor o no. De esta manera, si al evaluar todas las arenas atravesadas de un pozo, especialmente si es exploratorio, no resulta comercial, se debe abandonar.
Selección de los pozos candidatos a RA/RC
Cuando se tienen los resultados del estudio de yacimiento, se realiza una integración de la información con el fin de identificar pozos candidatos a RA/RC. Para esta selección se consideran aquel o aquellos pozos que cumplan con los criterios de selección establecidos.
Estos criterios son los siguientes:
- Arenas prospectivas.
- Ambientes de sedimentación favorables para la acumulación de hidrocarburos. - Zonas donde la saturación de agua sea baja o moderada.
- Suficientes reservas remanentes.
- Arenas con producciones de agua y gas posibles de controlar. - Intervalos arenosos no muy drenados por pozos vecinos.
- Cumplir con los criterios de evaluación económicas establecidos por el ministerio (M.E.M.P.E.T).
Problemas Operacionales o Mecánicos
Los problemas operacionales o mecánicos son originados en el pozo durante la reparación y completación del mismo, debido a las diferentes condiciones a las cuales es sometido.
Entre los que pueden presentarse durante la reparación, se tienen: pescados dejados durante la reparación o completación, fugas a través del revestidor, tubería de producción, empacaduras, mandriles, camisas de producción, fallas de la cementación y fallas del equipo de producción.
generen altos diferenciales de presión en contra de la formación, con el consiguiente daño de la misma.
Otras causas que generan la baja productividad de producción del fluido indeseado (agua/gas) y que pueden considerarse como del tipo operacional o mecánicos son: Cañoneo, cañoneo fuera de sitio, mal diseño del equipo de producción, restricciones de tubería, etc.
Problemas Mecánicos
Un gran número de tipos de fallas mecánicas pueden causar perdidas de producción y/o incremento en los costos de operaciones de un pozo. Algunas de las fallas más comunes son:
- Falla en la cementación primaria
- Filtración del revestidor, tubería de producción y empacaduras. - Fallas del equipo de levantamiento artificial.
- Comunicación por completaciones múltiples.
Fallas Descripción
Cementación primaria Las fallas de la cementación entre el revestidor-cemento-formación, son frecuentemente causadas por la aplicación de presiones de fractura durante trabajos de acidificación / estimulación.
son útiles para este fin.
Equipo de levantamiento artificial Se deben a malos asentamientos o averías de las válvulas.
Comunicación por completaciones múltiples Debido a completaciones de múltiples zonas, pueden ser detectadas por pruebas de filtración de empacaduras, por cambios abruptos en las características de producción, u observando igual presión de cierre en dos o más zonas completadas.
Tipos de Reparación-Generación de Potencial
Los tipos de reparaciones que deben realizarse en un pozo dependerán de la magnitud del problema que lo afecte. De esta forma, existen dos tipos de reparaciones: - Menores
- Mayores
Tipos Descripción
Menores Su objetivo principal es trabajar en el pozo, sin sacar la tubería de producción.
En este tipo de reparación se pueden incluir trabajos como: estimulaciones, cambios de zonas, cañoneo adicional o recañoneo, trabajos de pesca, apertura de pozos, cambios del método de producción, cambio del reductor, trabajos para individualizar el pozo (LAG, líneas de flujo, etc.), limpieza, optimizar el LAG.
producción, con el propósito de corregir fallas como: mala cementación, aislar zonas, eliminar zonas productoras de agua y/o gas.
Reservas
Las reservas son los Volúmenes de hidrocarburos presentes en los yacimientos que pueden ser recuperados, y constituyen el capital de la industria. La clasificación más utilizada es la establecida por el Ministerio de Energía y Minas, el cual clasifica las reservas de acuerdo con el grado de certidumbre que se tenga de ellas.
Reservas Recuperables. Son el volumen total de petróleo, condensado o gas que se puede extraer de un yacimiento en forma comercial, mediante la aplicación de los métodos de extracción durante la vida de dicho yacimiento.
Reservas no recuperables: La proporción de hidrocarburos que no se puede recuperar de un yacimiento empleando técnicas existentes.
Reservas Remanentes Recuperables: Son la porción recuperable de reservas que no ha sido extraída hasta entonces, mediante la aplicación de los mejores métodos de producción. En la práctica son el resultado de restar el volumen extraído para la fecha del volumen calculado como recuperable.
Res.rep = Reservas - Hidrocarburos Producidos.
Estimación y cálculo de reservas de hidrocarburos
de petróleo que se puede extraer durante la vida productiva del yacimiento, en las etapas de producción primaria y subsiguiente (secundaria y terciaria)
Métodos de estimación y cálculo de reservas
Se clasifican en dos grupos: Probabilísticos y Deterministicos. Los Deterministicos se subdividen en: Analógicos, Empíricos, Volumétricos y Dinámicos o Técnicas de Comportamiento. Las técnicas de comportamiento a su vez se subdividen en: Balance de Materiales, Tendencias de Declinación y Simulación Numérica.
Métodos Probabilísticos. Hacen uso de parámetros estocásticos y por medio de una simulación con el método de Montecarlo determinan las reservas. El resultado es expresado por una curva de probabilidad versus el volumen de reserva. Su aplicación requiere de un análisis y revisión sistemática de los diferentes parámetros que tienen influencia en la magnitud de las reservas, tales como el área, espesor, porosidad y saturación de agua intersticial del yacimiento, como también el factor de recuperación
Métodos Deterministicos. Se subdividen en: Analógicos, Empíricos, Volumétricos y Dinámicos o Técnicas de Comportamiento. Las técnicas de comportamiento a su vez se subdividen en: Balance de Materiales, Tendencias de Declinación y Simulación Numérica
Métodos Analógicos. Hace uso de la analogía con yacimientos conocidos, preferentemente en un área vecina y con características geológicas y petrofísicas similares, tales como tipo de estructuras, tipos de trampas, ambientes de sedimentarios, profundidad, porosidad, saturación de fluidos e inclusive tipo de hidrocarburos. Su aplicación está dirigida a yacimientos de los que no se dispone de información básica, situación que ocurre en las primeras etapas del yacimiento, previas a la perforación del primer pozo.
recuperación de los hidrocarburos. Esta metodología es una extensión de la analogía con la diferencia que la comparación es con un mayor número de yacimientos.
Método Volumétrico. Permite la estimación de petróleo original en sitio (POES) y gas original en sitio (GOES) a partir de la determinación del volumen de roca que conforma el yacimiento, la capacidad de almacenamiento de -la roca y la fracción de hidrocarburos presentes en los poros de dicha roca. Este método permite efectuar una estimación acerca del tamaño y geometría del yacimiento proporcionando un estimado preliminar de los volúmenes de hidrocarburos originalmente en sitio, valor al que se le debe aplicar un factor de recobro con el fin de obtener las reservas recuperables, y las reservas recuperables se obtienen multiplicando las reservas originales en sitio (POES, GOES) por su factor de recobro.
Declinación de Producción. Las curvas de declinación de producción representan un método dinámico para la estimación de las reservas recuperables de un yacimiento. Su naturaleza dinámica proviene del hecho de que utiliza la historia de producción de los fluidos por pozo o por yacimiento, para la estimación de las reservas recuperables.
La aplicación del método parte de que existe suficiente historia de producción como para establecer una tendencia de comportamiento y, entonces, la predicción del yacimiento se hace a partir de la extrapolación de dicha tendencia.
Análisis de las curvas de declinación. El análisis de las curvas de declinación se puede hacer utilizando dos métodos; los cuales son el método gráfico y el método matemático.
b.) Método Matemático. Trata de encontrar una expresión matemática, basándose en la información disponible hasta la fecha, para luego utilizar dicha expresión en la predicción (reservas existentes, tiempo de abandono, etc.). Es el mismo método gráfico, pero se trata de obtener, a través de una expresión matemática, la mejor tendencia de los puntos dados.
Curvas de Declinación de Producción. El análisis de declinación se realiza, generalmente, mediante curvas, las cuales provienen de graficar la tasa de producción en función del tiempo o la producción. Los principales tipos de curvas de declinación utilizadas son: Exponencial, Hiperbólica y Armónica.
Revisión de los Gráficos de Históricos de Producción de los Pozos en Estudio y Vecinos
A través de la base de datos se realizan los gráficos de tasa real de petróleo (qo) y producción acumulada de petróleo (Np) versus tiempo de producción (t) corte de agua (%AyS) y producción acumulada de agua (Wp) versus tiempo de producción (t), y por último relación gas-petróleo (RGP) y producción acumulada de gas (Gp) versus tiempo de producción (t). Las curvas generadas permiten identificar los incrementos y las reducciones en la producción de los pozos, causados por los diversos trabajos efectuados en ellos.
Para el mejor entendimiento y comprensión de los diferentes cambios observados en estos gráficos de producción se recopiló previamente información de los pozos en estudio, desde su perforación hasta su última completación, mediante el uso de carpetas o fichas de pozos, incluyendo todos los trabajos, servicios, reacondicionamiento, estimulaciones, reparaciones, entre otros detalle de interés efectuados al pozo.
Identificación de intervalos prospectivos
Estimación de la tasa de producción
La elaboración de las curvas IPR permite estimar la capacidad productiva del pozo y de cada una de sus arenas. Para elaborar dicha curva se relacionan las presiones estáticas de formación y las fluyentes con el caudal de producción. Los datos necesarios para la realización de la curva se muestran a continuación:
a) Datos de producción: relación gas – petróleo, corte de agua.
b) Datos del yacimiento: presión estática del yacimiento, profundidad al punto medio de las perforaciones, temperatura del yacimiento, arena neta petrolífera, radio del pozo, radio de drenaje y permeabilidad efectiva al petróleo.
Secciones Estratigráficas y Estructurales
sedimentarias, la disciplina se ha extendido a todos los tipos de rocas y a sus interrelaciones, en especial las cronológicas.
Existen diferentes tipos de discordancia entre ellos:
La discordancia angular: cuando las rocas descansan sobre una formación inclinada.
La discordancia litológica: cuando la capa de rocas sedimentarias descansa sobre ígneas y metamórficas.
La discordancia erosional: cuando los estratos de dos formaciones paralelas presentan como plano de separación una superficie irregular.
La discordancia estratigráfica: cuando varias capas son separadas por planos de estratificación.
Elaboración e interpretación de los Mapas Grid en la zona aledaña a los pozos en estudio
Para elaborar los mapas grid, se utilizan herramientas que nos permiten obtener mapas de la zona de interés. A través de estos mapas se reflejan según la escala de colores, la cantidad de producción acumulada de petróleo, agua y gas, para las zonas donde se encuentran cada uno de los pozos estudiados.
Diagnóstico de los problemas de agua
Se pueden utilizar diversas técnicas para diagnosticar el origen del agua producida. Los gráficos de la historia de producción resultan muy útiles para realizar un análisis preliminar y rápido de muchos pozos.
Procedencia del agua asociada a la producción de los pozos en estudio
RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias)
CONIFICACION DESPLAZAM. NORMAL
COMUNICACIÓN CANALIZACION RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
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Tiempo (dias) RAP RAP‘ 100 10 1 0,1 0,01 0,001
1 10 100 1000 10000
Tiempo (dias)
CONIFICACION DESPLAZAM. NORMAL
COMUNICACIÓN CANALIZACION
inferir si la producción de agua es debido a una conificación, canalización o adedamiento, comunicación mecánica o por un barrido normal del frente de agua.
CURVAS DE CHAN
En las figuras que se muestran a continuación se observa la respuesta simulada de cinco casos comunes de agua perjudicial y el método para distinguirlos:
Ejemplo de Conificación.
2. Mientras que un aumento abrupto de la RAP-RAP’ indica la existencia de flujo proveniente de las cercanías del pozo
Comunicación Mecánica Cerca del Pozo.
Zonas de altas permeabilidades
4. En el siguiente caso, gráfico 2.4, consiste en el barrido normal de un yacimiento por efecto del agua, aún se trata de un elevado volumen de agua (%AyS>60).
5. Y por último en este gráfico se muestra un comportamiento de canalización o adedamiento.
Canalización o Adedamiento.
Facilidades de superficie
Para la realización de trabajos de RA/RC es necesario recolectar toda la información relacionada a las condiciones de superficie de los pozos en estudio, donde se revisan principalmente las condiciones de los equipos de levantamiento artificial, las instalaciones de distribución eléctrica, cabezal, múltiples de producción, las líneas de producción y los diluentes.
Evaluación de la Reparación
Existen 2 formas de evaluar la reparación de un pozo: - Evaluación financiera
- Análisis de los resultados
FENOMENOS ASOCIADOS A LA
PRODUCCION DE AGUA
Evaluación Financiera
Debe hacerse previo a la reparación, por ello se tiene como base los pronósticos de producción generados por el análisis del pozo y la información financiera relacionada con inversiones, impuestos, costos, inflación, vida útil, etc. La toma de decisión relacionada con la ejecución de un proyecto, perforación o reparación de un pozo, está sujeta a las expectativas de rentabilidad que se esperan del mismo.
La herramienta utilizada para determinar dicho indicador es la evaluación económica, mediante la cual se introduce la información financiera relacionada con inversiones, costos, impuestos, inflación, vida útil del proyecto, factores de descuentos, precios, etc. y se obtiene el balance requerido para comparar opciones, alternativas y casos que permiten la decisión final.
Además de la rentabilidad, existen otros parámetros como el valor presente, el tiempo de pago, etc. que permiten reforzar la comparación haciendo mas objetiva y confiable la toma de decisión. En algunos casos la evaluación económica no es suficiente por si sola para decidir, este es el caso de proyectos que son de utilidad pública o necesidad operacional, en los que la decisión debe obedecer a otro tipo de objetivo, o directriz, diferente al beneficio económico.
La industria petrolera venezolana considera que un proyecto es económicamente rentable cuando los indicadores económicos obtenidos cumplen con los siguientes criterios:
Para determinar los indicadores económicos y así realizar el análisis de rentabilidad económica de la propuesta se analizan una serie de datos como lo son:
Costo del trabajo: Este valor incluye el costo de cementación, registros, servicios de herramientas de pesca, taladro, materiales y suministros, empaques con grava, cañoneo de arenas tubulares, gastos operativos de viaje, transporte, mudanza de taladros, equipos de levantamiento artificial.
Tasa de declinación Potencial estimado Paridad cambiaria.
Análisis de Resultados
El análisis de los resultados de una operación queda sujeto al hecho de si se efectuó la reparación de acuerdo con lo planificado. De otra forma, se deben estudiar las causas que impidieron obtener los resultados pronosticados.
