Ingeniería de Yacimientos

Perforacion Por más perfeccionados que sean los métodos de prospección geofísica, el único medio de estar absolutamente seguro de la existencia de un yacimiento de petróleo o de gas es utilizando el método del sondeo. El método más utilizado es la perforación rotatoria o trepanación con circulación de barro: La herramienta está fijada al final de una serie de tuberías que se hacen girar lentamente por medio de potentes motores Diesel situados en la superficie, al lado del "derrick". Este último, que confiere su silueta característica al pozo de perforación, es un mástil o estructura piramidal que permite subir y retirar una a una las tuberías de los pozos a fin de recambiar la punta trepanadora usada y llevar a la superficie una muestra de la roca perforada. Produccion Cuando la perforación ha alcanzado la zona petrolífera, se procede a la puesta en servicio del pozo, operación delicada si se quiere evitar la erupción y a veces incendio. Se distinguen, pues, dos periodos en l

El petróleo es la fuente de energía más importante en la actualidad; además es materia prima en numerosos procesos de la industria química. El origen del petróleo es similar al del carbón . En ambos casos, se hallan en las rocas sedimentarias, pero el petróleo procede de la descomposición de materia orgánica (especialmente restos de animales u grandes masa de placton en un medio marino). Su explotación es un proceso costoso que sólo está al alcance de grandes empresas. El petróleo es un recurso fósil que se emplea como energía primaria; sustituyó al carbón que era la fuente principal de energía a finales del siglo XIX. El porcentaje respecto del total de la energía primaria consumida, en un país industrializado, ha ido aumentando desde principios de siglo hasta hace poco años. La crisis del petróleo, en 1973, motivada por la alarmante subida del precio del petróleo decretada por la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo), ha estabilizado el consumo, consiguiendo incluso

El RTF fue introducido a mediados de los 70s. Su mayor ventaja sobre su antecesor el FIT(prueba de intervalos de formación), fue que este puede medir un número ilimitado de puntos de presión en un sólo viaje al pozo mientras que el FIT se restringió a uno. Originalmente se consideró que la aplicación más importante del RFT era para muestreo de fluidos, pero después se observó su eficacia para proporcionar valores de presión-profundidad a través de secciones en el yacimiento durante el desarrollo del programa de perforación. Esto también revela el grado de comunicación areal y vertical lo cual es de gran ayuda en la planeación de proyectos de recobro secundario. Durante la etapa evaluativa de un campo, las lecturas del RTF proveen mayor calidad de datos de presión y se corre continuamente para establecer el contacto entre fluidos. A manera de ilustración del uso de RTF valoración de un campo, el mapa estructural muestra que la capa que contiene crudo tiene 50 ft de espesor y un acuífero

Islas de barrera Las islas de barrera son cuerpos alargados de arena dispuestos generalmente en forma paralela a la línea de costa y muy cerca de estas. El margen que da hacia el mar es uniforme pero irregular hacia la costa. Generalmente están separadas de la costa por algnas lagunas someras, marismas, estuarios. Están disectadas por canales y deltas de marea que comunican las lagunas con el mar abierto. Pueden tener longitudes desde un par de km hasta cientos de km y espesores desde cientos de metros hasta 6 o 7 km Lagunas costeras Se forman detrás de las islas de barrera y a medida que se forman las islas, generalmente estas lagunas son someras y presentan sedimentos del rango de los limos y arcillas. En climas áridos pueden generar evaporitas ya que a pesar de tener generalmente afluentes fluviales sus aguas son salobres. Canal y delta de mareas Comunican las lagunas con el mar abierto a por medio de canales y deltas en las islas de barrera. Estos canales permiten el intercambio de

Estuarios Un estuario es una boca de mar la cual penetra en el curso o valle de un rio en su desembocadura tan lejos como las corrientes de marea penetren y usualmente son divisibles en tres sectores los cuales son: - Estuario marino en conexión directa con el mar. - El estuario medio sujeto a las mezclas de agua marina y agua dulce del rio. - Estuario superior o fluvial, caracterizado por el agua dulce pero sujeto a la acción de mareas. A continuación se presentan diversos tipos de estuario tomando en cuenta su origen: Estuarios de llanuras costeras o valles de ríos ahogados. Los estuarios actuales se originaron al subir el nivel de mar, cuando finalizo la última era glacial hace 12000 – 14000 años y el mar invadió las tierras llanas y la desembocadura de los ríos. Clasificándose de la siguiente manera: - Estuarios de barrera. - Estuario de origen tectónico. - Estuarios originados por erosión glacial. Tipos de estuarios relacionados con el oleaje y las mareas. Por definición un estuar

Como se sabe los valores de los exponentes de la ecuación de Archie juegan un papel fundamental en la evaluación de la formación. Por lo general estos valores son asumidos como m=n=2. Fueron encontradas dispersiones significativas en los valores medidos en el laboratorio y se le atribuyeron a la roca heterogénea, a la estructura complicada del poro en litologías complejas y a la humedad característica en la escala de poro. Los intentos de proporcionar y entender el comportamiento de resistividad primaria observada fueron referidas a sistemas ideales los cuales no exhiben la complejidad del núcleo del reservorio. Las imágenes 3D y el análisis de la estructura de la escala de poro dentro de un material de núcleo permiten medir la estructura del poro, los grados de interconexión de los sistemas de poros y la distribución espacial de las fases de los fluidos. Esto puede dar una visión en el comportamiento de los exponentes m y n en geometrías de poros reales. Este trabajo más que todo

Para la solución de la EBM se considera que un yacimiento fracturado puede modelarse utilizando propiedades diferentes para cada medio poroso (matriz y fractura) o con valores promedio para el sistema total, es por eso que se proponen técnicas de solución para cada una de estas suposiciones. Debido a los arreglos matemáticos realizados, la EBM permite realizar la estimación no solo de los volúmenes de petróleo y gas originales, sino también de la capacidad de almacenamiento relativa de los medios porosos y de la compresibilidad para los sistemas fracturado y total. El modelo en cuenta las siguientes consideraciones: 1. El yacimiento es un sistema isotérmico. 2. El yacimiento está compuesto por: roca naturalmente fracturada, agua producida, petróleo fiscal y gas de superficie. 3. El yacimiento está compuesto de 4 fases: petróleo, gas, agua y roca naturalmente fracturada. 4. El petróleo solo se encuentra en esta fase. 5. El gas existe como fase gaseosa y disuelto en el crudo. 6. El compo

Desde su aplicación inicial en los años ’60, el uso de coiled tubing se ha incrementado el punto que, en la actualidad, hay 750 unidades diseminados en todo el mundo, donde el 50% de ellos está siendo empleado en Norteamérica.La perforación con coiled tubing se ha incrementado notablemente en los años ’90; a lo largo de 1999, alrededor de 1.200 pozos fueron perforados utilizando este material.Las unidades de coiled tubing han sido empleadas inicialmente en Alaska, Omán, Canadá, mar del norte y Venezuela pero la perforación de pozos usando este material va en aumento en la medida que avanza la tecnología. La snubbing unit es una máquina hidráulica que, reemplazando o superpuesta a una convencional, permite efectuar trabajos bajo presión, o sea sin necesidad de circular y/o ahogar al pozo para controlarlo. Esta condición de trabajo, que además de reducir tiempo de operación y costos ayuda a conservar intactas las cualidades de la capa a intervenir, consiste en la extracción o corrida de

La tubería flexible alguna vez considerada de alto riesgo y aplicable solamente a servicios especiales, la técnica de tubería flexible (CT, por sus siglas en ingles) se ha convertido en una herramienta esencial de muchas operaciones de intervención de pozos. A fines de la década de 1980, y durante toda la década de 1990, esta tecnología logro mayor aceptación entre los operadores debido a su capacidad para reducir los costos generales, su confiabilidad significativamente mejorada y su espectro de aplicaciones en expansión, que llevaron a incrementar las operaciones de tubería flexible en forma sustancial. Utilizado genéricamente, el termino tubería flexible describe los tramos continuos de tubería de acero de pequeño diámetro, el equipo de superficie relacionado y las técnicas de reparación, perforación y terminación de pozos asociadas. Desde su introducción en las operaciones de campos petroleros a comienzos de la década de 1960, la utilización de la tecnología CT se ha incrementado d

A medida que se extrae petróleo de los yacimientos, la energía natural disminuye, para extraer el crudo se utilizan Métodos Artificiales de Producción; así, se logra el empuje de los fluidos hacia la superficie. Uno de estos es el Bombeo de Cavidades Progresivas. Reseña Histórica A finales de los años 20, René Moineaus diseñó un compresor rotatorio de tipo tornillo, y un mecanismo capaz de variar la presión en un fluido permitiendo desplazarlos eficientemente. Luego aplicando su diseño desarrolló bombas con un mecanismo helicoidal. Creando la Bomba de Cavidades Progresivas. Diseño: Consiste en un engranaje helicoidal enroscado extremo simple (Rotor), el cual rota excéntricamente dentro de un engranaje helicoidal enroscado interno doble (Estator). FUNCIONAMIENTO Un motor transmite movimiento rotacional a una sarta de cabillas a través de distintos engranajes, estos transmiten la acción y gradúan las revoluciones de la sarta de cabillas que transmiten el movimiento al rotor. El crudo se

La inyección de gas dentro del yacimiento puede aumentar la tasa de flujo de petróleo debido a los siguientes mecanismos: -Reducción de la viscosidad -Aumento de la energía de yacimiento -Eliminación de depósitos sólidos -Vaporización -Reducción de la viscosidad El gas inyectado se disuelve en el petróleo crudo y reduce su viscosidad y, por lo tanto la resistencia al flujo cerca del pozo de inyección también se reduce. De esta manera, se forma un banco de petróleo de menor viscosidad alrededor del pozo. Solo se requieren reducciones moderadas para lograr los beneficios de este mecanismo, pero, para que esto ocurra, la eficiencia del contacto del gas inyectado y el petróleo debe ser buena. -Aumento de la energía del yacimiento El gas inyectado aumenta la energía del yacimiento, efecto transitorio que dura solo un corto tiempo, lo cual puede ser el principal efecto cuando los periodos de inyección de gas son cortos. -Eliminación de depósitos sólidos La tasa de flujo de

-Inyección de gas interna Este proceso se refiere a la inyección de gas dentro de la zona de petróleo. Se aplica, por lo general, en yacimientos con empuje por gas en solución, sin capa de gas inicial, y donde no hay tendencia a desarrollarse una capa de gas secundaria. El gas inyectado emerge junto con el petróleo al poco tiempo de haberse inyectado. Características -Se aplica en yacimientos homogéneos, con poco buzamiento y relativamente delgados. -Generalmente, se requiere un número elevado de puntos de inyección. Los pozos de inyección se colocan formando cierto arreglo geométrico con el fin de distribuir el gas inyectado a través de la zona productiva del yacimiento. La sección de dichos pozos y el tipo de arreglo dependen de la configuración del yacimiento con respecto a la estructura, al número y a la posición de los pozos existentes, de la continuidad de la arena y de las variaciones de porosidad y permeabilidad. -La permeabilidad efectiva al gas debe ser preferiblemente ba

4. Comportamiento y Manejo del Yacimiento y Pozos El comportamiento y el manejo del yacimiento y de los pozos de gas influyen en la eficiencia de la producción y en el aprovechamiento óptimo de las posibilidades de la mayor extracción de líquidos del gas natural. Los líquidos que puede contener el gas, como pentanos, hexanos y heptanos, se extraen en la superficie por medio de instalaciones de separación, absorción, refrigeración y plantas diseñadas específicamente para tales fines. Además, componentes del gas, como el metano, el etano, el propano y los butanos pueden ser licuados mediante tratamientos apropiados. La gasolina natural o cruda y el condensado se aprovechan también para mejorar mezclas y obtener mayor rendimiento de productos. En la industria petrolera es común mencionar que el gas de tal yacimiento es seco o húmedo, magro, rico o muy rico en su contenido de líquidos, lo cual se expresa en una relación de volumen de líquidos de posible extracción de un determinado volumen

Los yacimientos de gas en tierra o Costa fuera plantean consideraciones que son comunes, pero los de costafuera presentan además otros aspectos muy especiales. Por tanto, para este caso es importante considerar lo siguiente: • Profundidad de los yacimientos. • Extensión de los yacimientos. • Magnitud de las reservas probadas y probables. • Distancia costafuera. • Profundidad de las aguas. • Topografía y características del suelo marino. • Tipos de instalaciones para perforación, producción y manejo del gas costafuera. • Alojamiento de personal. • Condiciones de los ambientes marino y costero. • Navegación y transporte de suministros y personal; comunicaciones. • Inversiones, costos y rentabilidad. 3.-Terminación de pozos No hay diferencias fundamentales en la terminación de un pozo gasífero y un pozo petrolífero. El enfoque y la apreciación de las condiciones geológicas y del estado del hoyo prácticamente son idénticas. Sin embargo, siempre surgirán consideraciones específicas acerca d

Las técnicas y modalidades de perforación para pozos petrolíferos o gasíferos son idénticas. Lo que varía es la terminación debido a las características de producción del yacimiento de gas solamente. Debemos usar ciertos parámetros para obtener la información deseada: 1.- Ubicación del yacimiento Si el yacimiento está en tierra firme o costa fuera, su ubicación planteará aspectos operacionales que influirán sobre las decisiones pertinentes a las inversiones que tendrán que hacerse en perforación, en instalaciones de producción, sistemas de recolección y transporte por gasoducto, plantas de tratamiento y acondicionamiento del gas y líquidos, y finalmente utilización y mercadeo del gas y sus derivados. 2.- Espaciado de pozos Para el yacimiento petrolífero o de gas libre cada pozo representa un punto de drenaje. Por tanto, cada pozo debe drenar por sí una cierta área que contiene un cierto volumen del petróleo o gas en sitio. El espaciado o distancia entre pozo y pozo se selecciona en fun

Tipos de perfiles en secciones horizontales En pozos de radio mediano y de radio largo, se pueden hacer dos tipos de juegos de perfiles: los de evaluación de formación y los de producción. A continuación se consideran estos dos tipos. · Perfiles de evaluación de formación La disponibilidad de herramientas para hacer perfiles de secciones horizontales depende del método para introducirlas en el hoyo. En el caso del desplazamiento por bombeo en hoyo revestido, solo se podrán utilizar aquellas herramientas que sirvan dentro del hoyo revestido. También, en el caso de utilizar al sarta de perforación en el sistema MDP, a parte de las mediciones direccionales, los perfiles disponibles se limitan a rayos gamma, perfiles especiales de resistividad, de neutrón y densidad. No obstante, vale mencionar que avances en la tecnología pudiesen ampliar, a corto plazo, la variedad de perfiles que se pueden realizar por MDP es que se hacen cuando la invasión de la formación por filtrado del fluido de per

Transporte de sondas para hacer perfiles en secciones horizontales Para perfilar en secciones horizontales se hace necesario empujar y halar las herramientas. Para realizarlo, se usan cuatro métodos distintos que se comentan brevemente a continuación: · Transporte por sarta de perforación en el sistema MDP El sistema MDP (MWD en ingles) el cual se encuentra al final de la sarta de perforación, justo detrás del motor de fluido de perforación, y cuyo uso principal es definir el rumbo de la parte final del hoyo por mediciones direccionales. De esa descripción, debe quedar claro que el transporte del sistema MDP se lleva a cabo por el avance y retroceso de la sarta de perforación. Aunque originalmente la finalidad se limitaba a mediciones direccionales, los avances tecnológicos han ampliado la capacidad del sistema MDP y en la actualidad también se puede utilizar para hacer perfiles con rayos gamma y perfiles especiales de resistividad. También, con equipo MDP más avanzado, se puede hacer

No se pueden hacer perfiles de las secciones horizontales de pozos de radio corto y ultracorto, pero tal operación es posible en las secciones horizontales de pozos de radio largo y de radio mediano. En general, hacer el perfil de secciones horizontales, se asemeja a lo que se hace en los pozos verticales, aunque existen marcadas diferencias en el procedimiento y en la interpretación. La primera diferencia radica en desplazamiento de la herramienta en el hoyo. En pozos verticales, esto se logra fácilmente por medio de cale o guaya con la fuerza de gravedad actuando a favor al meter la herramienta y en contra al extraerla. En secciones horizontales, sin embargo, es necesario empujar y halar, cosa que no es posible usando cable o guaya. La segunda diferencia se debe a la orientación del hoyo con relación a la configuración del yacimiento. En pozos verticales es razonable y aceptable que el horizonte productor es de homogeneidad radial alrededor del hoyo y que, salvo en la zona invadida p