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• William Junior Guthrié Ríos

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PROPIEDADES FÍSICAS DE LA ROCA, TIPOS DE YACIMIENTOS Y MECANISMOS DE PRODUCCIÓN EXPOSITOR: ALFONSO MONTENEGRO AGUILAR

COCHABAMBA-BOLIVIA 2014

INTRODUCCIÓN

Para la existencia de un pozo productor se debe hacer ciertos estudios de fondo, estudio de las propiedades petrofísicas como porosidad, permeabilidad, saturación, fuerzas capilares para la existencia de hidrocarburos en el yacimiento. Una vez que haya dado positivo la existencia, el pozo petrolero contiene gas y petróleo. Ese gas es el que hace salir al petróleo, llega un punto en el que sale tanto petróleo y gas que el mismo gas ya no tiene la fuerza suficiente para empujar el petróleo hacia arriba.

Origen del petróleo Se originaron a partir de restos de plantas y microorganismos enterrados bajo pesadas capas de sedimentos por millones de años

-El petróleo, gas y bitumen estaban diseminados en los sedimentos lutitas cargadas de materias orgánicas expulsaron el petróleo y el gas

El petróleo y el gas migraron dentro de los estratos permeables sobre yacentes o subyacentes y luego migraron nuevamente dentro de trampas que ahora llamamos yacimientos

Tipos de petróleo Clasificación del petróleo según su gravedad API ACEITE CRUDO

DENSIDA

GRAVEDAD

D (g/cm3)

ºAPI

LIGERO (Diesel, Queroseno y Gasolina)

0.87 – 0.83 31.1 – 39

MEDIANO (combustible y materias primas para polímeros y

0.92 – 0.87 22.3 – 31.1

parafinas)

PESADO (parafinas, polímeros, aceites, combustibles)

1.0 – 0.92

10.0 – 22.3

EXTRA PESADO (aceites, parafinas, polímeros y betunes)

> 1.0

10.0

API = (parámetro internacional del Instituto Americano del Petróleo, que diferencia las calidades del crudo)

TIPOS DE ROCA Y TRAMPAS ROCA GENERADORA O ROCA MADRE Roca con alto contenido de materia orgánica que bajo condiciones adecuadas de presión y temperatura transforma su contenido orgánico en hidrocarburos.

ROCA ALMACENADORA (Porosa) Roca con poros o espacios (fracturas), donde pueda almacenar hidrocarburos. Ejemplo: Arenisca, calizas fracturadas, etc.

TIPOS DE ROCA Y TRAMPAS ROCA SELLO Es un tipo de roca impermeable que impide, como si de una barrera se tratara, que el hidrocarburo se escape de forma natural hacia la superficie.

MIGRACION Después de ser expulsados de la roca madre , el petróleo y/o gas deben fluir hacia una roca porosa y permeable (roca almacén) con una configuración geométrica (trampa) que permita su acumulación.

Trampas petrolíferas

Trampas estratigráficas. El reservorio esta acuñado contra otra formación impermeable

Trampas estructurales. El petróleo o el gas ya no pueden migrar hacia otro lugar más alto a través del reservorio.

Trampas hidrodinámicas. -El reservorio esta acuñado -Existe cualquier contacto inclinado de agua / hidrocarburo

Trampas por falla. El reservorio esta desplazado por una falla

Trampas combinadas. Son aquellas originadas por una combinación de pliegues y fallas con cambios de porosidad de las rocas.

Propiedades petrofísicas de las rocas POROSIDAD Es la fracción o porcentaje de la roca del yacimiento que no es sólida (son los espacios donde estarán los fluidos del yacimiento).

Donde: VT: volumen total de la roca Vp: volumen Poroso (ocupados por los espacios no sólidos) Vs: volumen solido (ocupado por los granos)

Calidad

(%)

Muy buena

> 20

Buena

15 – 20

Regular

10 – 15

Pobre

5 – 10

Propiedades petrofísicas de las rocas PERMEABILIDAD (k) Es la capacidad que tiene una roca de permitir el flujo de fluidos a través de sus poros interconectados. Ley de Darcy Darcy estableció que el caudal que atraviesa un medio poroso es proporcional al gradiente hidráulico y al área de flujo

Esquema Sistema poral.

Donde: Q = flujo (CC/seg) ΔP = Delta de presión (atm/cm) A = área (cm2) μ = viscosidad (centipoise) L = longitud (cm) K = permeabilidad (Darcies).

Propiedades petrofísicas de las rocas SATURACIÓN Es la fracción de volumen poroso ocupado por un determinado fluido.

Se expresa como fracción o porcentaje del volumen poroso.

Tipos de yacimiento Diagrama de Fases de Fluidos en el Yacimiento

SURGENCIA NATURL Mecanismos de producción SE USAN PARA EMPUJAR EL PETRÓLEO DESDE EL YACIMIENTO A LA SUPERFICIE

SE DEBE DETECTAR CUAL MECANISMO PREVALECE EN EL YACIMIENTO

LOS MAS COMUNES: CAPA DE GAS, GAS EN SOLUCIÓN, O EMPUJE HIDRÁULICO

Mecanismos de producción EMPUJE POR CAPA DE GAS CARACTERISTICAS

TENDENCIA

PRESIÓN

CAE DE MANERA LENTA Y CONTINUA

RGP

AUMENTA CONTINUAMENTE

PRODUCCIÓN DE AGUA

NINGUNA O DESPRECIABLE

COMPORTAMIENTO DEL POZO

VIDA PRODUCTIVA LARGA, DEPENDE DEL CASQUETE

RECUPERACIÓN

20 A 40%

Mecanismos de producción EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN CARACTERISTICAS

TENDENCIA

PRESIÓN

CAE DE MANERA RAPIDA Y CONTINUA

RGP

AUMENTA RAPIDAMENTE Y POSTERIORMENTE DECLINA

PRODUCCIÓN DE AGUA

NINGUNA

COMPORTAMIENTO DEL POZO

REQUIERE BOMBEO DESDE EL INICIODE LA EXPLOTACIÓN

RECUPERACIÓN

5 A 30%

Mecanismos de producción EMPUJE POR AGUA CARACTERISTICAS

TENDENCIA

PRESIÓN

PERMANECE ALTA

RGP

PERMANECE BAJA

PRODUCCIÓN DE AGUA

SE INICIA PRONTO Y SE INCREMENTA

COMPORTAMIENTO DEL POZO

FLUYE HASTA QUE LA PRODUCCIÓN DE AGUA ES MUY ALTA

RECUPERACIÓN

37 A 75%

Mecanismos de producción EMPUJE POR GRAVEDAD

EL BUZAMIENTO DE LOS ESTRATOS OCASIONA EL PETROLEO

SE COMPLETA CON EMPUJE HIDRAULICO O CAPA DE GAS

DEPENDE DE OTRO MECANISMO PARA LA UBICACIÓN DE LOS POZOS

Levantamiento artificial BOMBEO MECÁNICO (balancín)

Utiliza bomba en el subsuelo de acción reciprocante

No se puede usar costa afuera, y altos costos de mantenimiento

Es afectado por la producción de arena y gas

Se aplica a cualquier tipo de crudo y maneja grandes cantidades de agua

Es aplicado en completaciones sencillas y múltiples

Levantamiento artificial BOMBEO HIDRÁULICO

Múltiples pozos de un solo sistema superficial = menos costos por pozo

Es recomendable para ser usado en crudos pesados

Se puede usar en pozos desviados

Es aplicable a pozos profundos

Maneja altas tasas de producción

Levantamiento artificial BOMBEO ELECTROSUMERGIBLE (BES)

Transmite en forma de presión la energía de un motor

Permite manejar grandes volúmenes de fluido

No es recomendado en pozos con alto RGP.

La unidad se encuentra suspendida en la tubería de producción

El tamaño de la bomba esta limitado a los diámetros del revestidor

BOMBEO PLUNGER LIFT

La válvula neumática esta cerrada y la presión en el espacio anular hace el Buildup

Levantamiento artificial BOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA (BCP)

Compuesto de una sarta que gira a una velocidad constante para accionar la bomba y levantar el fluido

Permite manejar grandes volúmenes de fluido

No es recomendado en pozos desviados

Bombea flujo continuo maneja crudos viscosos y altos caudales

No es recomendable en pozos con T > 180º

GRACIAS!