Inversión genética aplicada en desarrollo de campos, Cuenca de Burgos
“caso de estudio campo Comitas”
Luis Alberto Garza Vela
Geofísico intérprete Activo Producción Burgos,
Grupo Multidisciplinario Proyectos de Explotación Diseño de Proyectos, Pemex-Exploración y Producción
Ernesto Antonio Aguirre Castañeda
Geofísico intérprete, SIS-SLB-MXN
Información del artículo: recibido: junio de 2016-aceptado: agosto de 2016
Resumen
El campo Comitas se encuentra ubicado al oeste del Sector Cuitláhuac, en la Cuenca de Burgos al noreste de México,
actualmente con 132 pozos de desarrollo, explotando los yacimientos Eoceno Jackson Medio e Inferior.
Se realiza la técnica de inversión genética para los yacimientos profundos (Eji-X, Eji-Y), donde solo 10 pozos
(Comitas-AD, BT, CDA, D, ED, F, G, H, I, J) han cortado estas arenas, y presentan antecedentes de producción.
La función de la inversión genética es transformar reflexiones sísmicas en propiedades de roca, con la ayuda del
registro de pozo, que permite la descripción de un yacimiento, reduciendo el riesgo y la incertidumbre para las próximas
localizaciones.
Palabras clave: Inversión genética, desarrollo de campos, Cuenca de Burgos, campo Comitas.
Applied genetic investment in field development, Cuenca de Burgos
“Comitas field case study”
Abstract
The Comitas field is located west side of the Cuitláhuac sector, in the Burgos Basin at the Northeast of Mexico, the field
currently encompasses 132 wells on the development stage, exploiting reservoir deposits dating from middle and late
Eocene Jackson. The Genetic Inversion technique has been utilized in the deepest reservoir layers (Eji-38, Eji-40), where
solely 10 wells (Comitas-1AD, BT, CDA, D, ED, F, G, H, I, and J) have been in contact with these deposits.
The Genetic Inversion technique has as a function to convert seismic reflections into rock properties by using well log
data, allowing a detailed field description, decreasing the risk and uncertainty for further well locations.
Luis Alberto Garza Vela, Ernesto Antonio Aguirre Castañeda
Objetivo
Generar una cartera de localizaciones en la Cuenca de Burgos, aplicando métodos técnicos para este caso en el campo Comitas.
Este método solo requiere información de cubos sísmicos post-apilado, e información de pozos (registros), teniendo como resultado transformar reflexiones sísmicas en propiedades de roca, que permite una descripción de yacimiento, basado en arreglos de redes neuronales en multicapas, con el fin de obtener volúmenes petrofísicos.
Antecedentes
El campo Comitas se descubrió con el pozo exploratorio Comitas–A, obteniendo varias arenas productoras, Eji-Y, con una acumulada de 1.28Bcf y Ejm1, con 35Bcf; se encuentra ubicado dentro del Sector Cuitláhuac en la porción Oriental de la Cuenca de Burgos al noreste de México, Figura 1, tiene un área de 110 km2, actualmente tiene 132 pozos
de desarrollo, explotando los yacimientos Eoceno Jackson Medio e Inferior.
La columna geológica atravesada por los pozos Comitas va desde el Mioceno hasta el Eoceno Superior.
Figura 1. Ubicación campo Comitas.
El ambiente de depósito se define como un sistema deltaico dominado por ríos y delimitado por oleaje, dando como resultado barras costeras con una orientación norte–sur, Figura 2.
La distribución estructural de la formación Jackson, se formó por un evento tectonosedimentario mayor de
tipo transgresivo, en el cual las tazas de sedimentación fueron mayores en relación a otros. Esto dio origen a la formación de bloques rotados e intrusiones arcillosas, así como a etapas erosivas importantes, junto al desarrollo de fallamiento lístrico, formando bloques estructurales, con caída al oriente, dando origen a trampas estructurales y combinadas.
Figura 2. Ambiente sedimentario.
Introducción
Para la generación de localizaciones en desarrollo de campos, existe una gran variedad de aplicaciones en estudios especiales en la rama de geofísica, así como atributos convencionales rápidos y eficientes, u atributos complejos como relaciones elásticas, Vp/Vs, gráficos cruzados u otros. En algunas ocasiones sólo se cuenta con poca información, cubos post-apilados, en información de pozo, (registros), cuando no se tiene tiempo para realizar estudios especiales, optamos por nuevos retos técnicos, con la ayuda de tecnología y estaciones de trabajo; se aplica la nueva funcionalidad de inversión genética, teniendo como resultado obtención de reflexiones sísmicas en propiedades de roca, ya sea porosidad, resistividad, etc, que permite una descripción del yacimiento.
Metodología
La inversión genética, es un método para realizar cubos de inversión con datos de amplitud sísmica post-apilado y datos de registros de pozos seleccionados, Figura 3.
Esta inversión se basa en arreglos de redes neuronales en multi-capas, así como algoritmos genéticos; se combinan, con el fin de obtener volúmenes petrofísicos, ya sea porosidad, densidad, resistividad, etc, dependiendo de los datos de entrada que se elijan.
A partir de las trazas sísmicas alrededor de los pozos, se extraen los valores, (amplitudes) correspondientes de cada una.
Se analizan los valores medios en todas las trayectorias del pozo y los valores para todos los pozos, hasta obtener una convergencia con el registro del pozo.
El flujo de la inversión genética, es que el algoritmo limita la convergencia de la inversión al usarse “n” número de interacciones que proporcionan un mejor ajuste de la relación sísmica/pozo. Utilizándose el resultado como entrenamiento para una siguiente interacción.
Luis Alberto Garza Vela, Ernesto Antonio Aguirre Castañeda
Figura 3. Inversión genética.
Aplicación
Para la realización de este estudio de inversión genética, aplicada en el campo Comitas, se realizan en una serie de pasos, o un flujo de trabajo, para controlar los datos de entrada y no tener un error en el resultado.
Ubicación del área
Se identifica el área de estudio del campo Comitas, identificando los pozos a estudiar y qué pozos han sido
perforados donde hayan llegado a las arenas profundas Eji-Y y Eji-X.
Información de registros, (sección de correlación)
Se correlacionan los pozos para observar la distribución de la arena entre los pozos, analizando los registros de resistividad, gamma ray, y los registros, permeabilidad, porosidad, etc, observando la calidad de la información, Figura 4.
Figura 4. Sección de correlación.
Amarre sísmica-pozo, (sismograma sintético)
A partir de un pozo donde se ha efectuado un trabajo de Perfil Sísmico Vertical (VSP) se obtiene un registro de tiempo-profundidad, nos ayuda para identificar el yacimiento a que evento de reflector sísmico pertenece, realizando un sismograma sintético, Figura 5.
Luis Alberto Garza Vela, Ernesto Antonio Aguirre Castañeda
Marco estructural, (fallas y horizontes)
En este paso se efectúa la interpretación geofísica, con el cubo sísmico se identifican las fallas regionales del área, observando el comportamiento estructural, para así interpretar las fallas secundarias o derivadas de las regionales. Se efectúa la interpretación de horizontes en los
yacimientos Eji-Y y Eji-X, obteniendo una configuración en tiempo, delimitando hasta donde se extiende el yacimiento en toda el área de Comitas, obteniendo una representación de modelo geocelular, Figura 6, para la distribución de propiedades petrofísicas, sísmica, fluido etc, caracterizando el espesor mayor al costado de la falla, la cual es una falla de expansión.
Figura 6. Modelo geocelular.
Aplicación de la inversión genética
Se dispuso de la información del cubo sísmico post-apilado y datos de registros de pozos seleccionados, teniendo una buena calibración del sismograma sintético, y buena calidad de los datos de registros de pozos, resistividad, porosidad. A partir de las trazas sísmicas alrededor de los pozos se efectuó el método de la inversión neuronal, lo que
permitió extraer los valores de amplitud correspondiente de cada una, analizando así los valores medios en todas las trayectorias del pozo. Se definen los rangos de las trazas sísmicas alrededor del pozo, igualando el muestreo de la propiedad del registro, teniendo en cuenta la resolución de la sísmica, se definen los ciclos requeridos para el cálculo neuronal, a mayor número de interacción, mayor tiempo y mayor precisión.
Figura 7. Inversión neuronal.
Resultados
Se obtuvieron dos cubos sísmicos de porosidad y resistividad, calibrados con 10 pozos, (Comitas- AD, BT, CDA, D, FD, G, H, I, J, K), de los cuales siete tienen producción
en yacimientos Eji-X, y Eji-Y, a través de su observación, la zona del yacimiento que presenta la mejor distribución petrofísica para continuar el desarrollo de este yacimiento, a través de un número determinado de localizaciones a perforarse en el futuro, Figura 8.
Luis Alberto Garza Vela, Ernesto Antonio Aguirre Castañeda
Conclusiones
La técnica de inversión genética, es de gran utilidad la estimación de parámetros, lo que permitirá definir la distribución petrofísica, así generando una cartera de localizaciones de alta productividad.
Se requiere tener buena información de registros para los datos de entrada, ya sea cualquier tipo de registro, ya sea adquirida en campo o evaluada por el petrofísico, así el resultado es un dato confiable.
Es necesario tener una interacción total entre las áreas de geología y geofísica, con el fin de tener el desarrollo óptimo para el avance del campo.
Agradecimientos
Para este trabajo se da un cordial agradecimiento a los trabajadores de la Coordinación grupo multidisciplinario proyectos de explotación diseño de proyectos, y a los integrantes del Grupo sector-cuitlahuac, al equipo de Apoyo técnico de estudios especiales, Ing. Leonel Figon García, Erick Omar Reyes, Ernesto Aguirre, por el apoyo en ideas y opiniones para la realización de este proyecto.
Glosario
Tectonosedimentario: especialidad de la geología que estudia las deformaciones de los sedimentos producidos por esfuerzos de la corteza terrestre, afectados por la depositación y transporte de sedimentos por los cambios del nivel del mar.
Fallamiento listrico: falla normal, identificada regionalmente, causada por un esfuerzo de régimen extensional, aplanándose en la profundidad, dando una estructura de roll-over.
Redes neuronales: son unidades llamadas neuronas, donde recibe una serie de entradas a través de interconexiones y emite una salida dando función, ya sea de propagación, activación o transferencia.
Convergencia: la unión de dos datos o estructuras que han evolucionado como resultado de un cierto número de interacciones, proporcionando el mismo resultado.
Geocelular: un modelo delimitado por un malla en la interpretación del horizonte seleccionado, usado para delimitar una propiedad de estimación.
Referencias
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Russell, B. H. 1998. Introduction to Seismic Inversion
Methods, Course Notes Series No.2. Tulsa, Oklahoma:
Semblanza de los autores
Luis Alberto Garza Vela
Ingeniero Geofísico egresado de la Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias de la Tierra 2004-2008. Entre las principales actividades en las que ha desempeñado se encuentran: Geofísico Intérprete en los grupos multidisciplinarios, Culebra, Cuitláhuac, Sector Reynosa, Sector Área Oriental. Participante en proyectos de identificación y documentación de oportunidades no convencionales en el equipo de procesos especiales.
Actualmente se desempeña como Geofísico intérprete en el desarrollo de campos dentro del Sector Área Oriental, Campo Reynosa, Activo de Producción Burgos, GMPEDP Subdirección de Producción Región Norte, Pemex Exploración y Producción.
Ha participado en el Congreso de la Asociación Mexicana Geofísicos de Exploración 2008, Puerto Vallarta, Jalisco, México; y en el Congreso Mexicano del Petróleo 2015, Guadalajara Jalisco, México.
Ernesto Antonio Aguirre Castañeda
Ingeniero Geofísico egresado de la ESIA Unidad Ticomán, del Instituto Politécnico Nacional 1987-1992.
Principales actividades en las que se ha desempeñado: Desarrollo de modelos 3D para identificación de áreas para localizaciones no convencionales. Modelado 3D de alta resolución para localizaciones horizontales.
Actualmente se desempeña como Líder de proyectos y consultoría en caracterización en Petrel para México, norte. Responsable del desarrollo de nuevas tecnologías en geociencias, seguimiento a proyectos y soporte a estudios de caracterización. Consultoría en el área de Diseño de Explotación de la Región Norte, Pemex para la extracción de atributos sísmicos y su correlación con las propiedades litológicas para delimitar áreas remanentes a explotar.
Líder técnico del proyecto de identificación y documentación de oportunidades no convencionales, en el equipo de procesos especiales, Activo Integral Burgos.
Ha participado en el Congreso Nacional de Ingeniería Petrolera, ITESCO, Coatzacoalcos, Ver., México. Jornadas técnicas, AIB México.
