Presiones de Formación - Metro Emergencias
Presiones de Formación - Metro Emergencias
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IPM<br />
Programa <strong>de</strong> Entrenamiento<br />
Acelerado para Supervisores<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Contenido<br />
• Objetivos<br />
• Introducción<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> l<strong>Formación</strong><br />
• Presión Hidrostática<br />
• Presión <strong>de</strong> Poros<br />
• Presión <strong>de</strong> Sobrecarga<br />
• Gradiente <strong>de</strong> Fractura <strong>de</strong> la <strong>Formación</strong><br />
• Causas <strong>de</strong> la Presión Anormal<br />
• Predicción <strong>de</strong> Geopresión<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Objetivos:<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
• Al final <strong>de</strong> este módulo USTED podrá:<br />
• Definir varias presiones <strong>de</strong> formación incluyendo:<br />
• Presión Hidrostática,<br />
• Presión <strong>de</strong> Sobre carga,<br />
• Presión <strong>de</strong> Poros,<br />
• Gradiente <strong>de</strong> fractura <strong>de</strong> la formación.<br />
• Usar varias técnicas y métodos para calcularlas,<br />
• Enten<strong>de</strong>r cómo se generaron estas presiones,<br />
• Describir algunas <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> predicción.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong> - Introducción<br />
• El Estudio <strong>de</strong> las <strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> la <strong>Formación</strong><br />
(<strong>de</strong> Sobrecarga, <strong>de</strong> Poros y Gradientes <strong>de</strong> Fractura)<br />
ayudará en lo siguiente:<br />
• Diseño <strong>de</strong>l Revestimiento<br />
• Evitar atrapamiento <strong>de</strong> la tubería <strong>de</strong> perforación<br />
• Control <strong>de</strong>l Pozo<br />
• Velocidad <strong>de</strong> Perforación<br />
• Diseño <strong>de</strong>l Peso <strong>de</strong>l Lodo<br />
• Problemas en Zonas Sobre presurizadas<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong> - Introducción<br />
• Presentación Gráfica <strong>de</strong> Varias <strong>Presiones</strong>:<br />
Profundidad (m)<br />
0 -<br />
500 -<br />
1000 -<br />
1500 -<br />
2000 -<br />
2500 -<br />
3000 -<br />
3500 -<br />
4000 -<br />
4500 -<br />
Gradiente <strong>de</strong> Poros<br />
Gradient e <strong>de</strong>l Lodo<br />
Gradiente <strong>de</strong> Sobrecarga<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
0 250 500 1000 1250<br />
Presión (kg/cm 2 )<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Definición<br />
• La Presión Hidrostática se <strong>de</strong>fine como la presión ejercida por<br />
una columna <strong>de</strong> fluido en el fondo<br />
• Esta presión es una función <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad promedio <strong>de</strong>l fluido<br />
y <strong>de</strong> la altura vertical o profundidad <strong>de</strong> la columna <strong>de</strong> fluido<br />
• Matemáticamente se expresa como:<br />
HP = g . ρ .<br />
Presión Hidrostática<br />
f<br />
D<br />
HP = Presión Hidrostática. (psi),<br />
g = Aceleración gravitacional,<br />
ρf = Densidad promedio <strong>de</strong>l fluido. (lbs/gal),<br />
D = Profundidad Vertical Verda<strong>de</strong>ra (ft)<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Definición<br />
Presión Hidrostática<br />
• También se expresa como:<br />
• HP (psi) = 0.052 (psipie) x TVD (pie) x MW (lbs/gal), ó<br />
• HP (Kg/cm2) = (TVD (m) x MW (kg/l)) / 10<br />
• 0.052 psi/pie es un factor <strong>de</strong> conversión y se explica así:<br />
1 pie<br />
144 pulg 2<br />
1 pie<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
1 pie<br />
Presión en el fondo = Fuerza/Area = 7.48 gal/pie 3 / 144 pulg 2 = 0.052 psi /pie
IPM<br />
• Definición<br />
Presión Hidrostática<br />
• El Gradiente <strong>de</strong> Presión Hidrostática está dado por:<br />
• HG (psi/pie) = HP / D = 0.052 x MW = presión <strong>de</strong> una columna <strong>de</strong> 1 pie.<br />
MW = <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l fludio (lodo) en lbs/gal<br />
• Al convertir la presión <strong>de</strong>l agujero <strong>de</strong>l pozo a gradiente en relación<br />
con una referencia fija (lecho marino o nivel medio <strong>de</strong>l mar)<br />
• Es posible comparar presión <strong>de</strong> poros, presión <strong>de</strong> fractura, <strong>de</strong><br />
sobrecarga, peso <strong>de</strong>l lodo y DEC con la misma base.<br />
• El gradiente también ayuda en el <strong>de</strong>spliegue gráfico <strong>de</strong> estas presiones.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Definición<br />
Presión <strong>de</strong> Poros<br />
• La Presión <strong>de</strong> Poros se <strong>de</strong>fine como la presión que<br />
actúa sobre los fluidos en los espacios porosos <strong>de</strong> la<br />
roca. Se relaciona con la salinidad <strong>de</strong>l fluido.<br />
• Presión <strong>de</strong> Poros Normal :<br />
• La presión Normal <strong>de</strong> poros es la presión<br />
hidrostática <strong>de</strong> una columna <strong>de</strong> fluido <strong>de</strong> la<br />
formación que se extien<strong>de</strong> <strong>de</strong>s<strong>de</strong> la superficie<br />
hasta la formación en el subsuelo,<br />
• La magnitud <strong>de</strong> la Presión Normal varia según la<br />
concentración <strong>de</strong> sales disueltas en el fluido <strong>de</strong><br />
formación, tipo <strong>de</strong> fluido, gas presente y gradiente<br />
<strong>de</strong> temperatura.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Definición<br />
• Presión Anormal <strong>de</strong> Poros:<br />
Presión <strong>de</strong> Poros<br />
• Se <strong>de</strong>fine como cualquier presión <strong>de</strong>l poro que sea mayor que la<br />
presión hidrostática Normal <strong>de</strong>l agua <strong>de</strong> la formación (<strong>de</strong> salinidad<br />
normal promedio) que ocupa el espacio poroso.<br />
• Las causas <strong>de</strong> la presión anormal se atribuyen a la combinación<br />
<strong>de</strong> varios eventos geológicos, geoquímicos, geotérmicos y<br />
mecánicos.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Definición<br />
Presión <strong>de</strong> Poros<br />
• Presión Subnormal <strong>de</strong> Poros:<br />
• Se <strong>de</strong>fine como cualquier presión <strong>de</strong> poros que sea menor a la<br />
correspondiente presión hidrostática NORMAL (<strong>de</strong> una columna<br />
<strong>de</strong> fluido <strong>de</strong> salinidad Normal promedia) a una profundidad dada,<br />
• Ocurre con menor frecuencia que las presiones anormales.<br />
Pudiera tener causas naturales relacionadas con el historial<br />
estratigráfico, tectónico o geoquímico <strong>de</strong>l área.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Definición<br />
• En general:<br />
Presión <strong>de</strong> Poros<br />
Gradiente <strong>de</strong> Presión Nnormal =<br />
Presión Anormal <strong>de</strong> Poros > 0.465 psi/ft (@ 80,000 PPM)<br />
Presión Subnormal <strong>de</strong>l Poro <<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
0.465 psi/ft<br />
0.465 psi/ft
IPM<br />
Definición<br />
• La Presión <strong>de</strong> Sobrecarga se <strong>de</strong>fine como la presión ejercida<br />
por el peso total <strong>de</strong> las formaciones sobrepuestas por arriba<br />
<strong>de</strong>l punto <strong>de</strong> interés,<br />
• Es una función <strong>de</strong>:<br />
• La <strong>de</strong>nsidad total <strong>de</strong> las rocas,<br />
• La porosidad,<br />
Presión <strong>de</strong> Sobrecarga<br />
• Los fluidos congénitos.<br />
• También pue<strong>de</strong> <strong>de</strong>finirse como la presión hidrostática<br />
ejercida por todos los materiales sobrepuestos a la<br />
profundidad <strong>de</strong> interés.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Teoría:<br />
ρ f<br />
Presión <strong>de</strong> Sobrecarga<br />
s ov<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
ρ ma
IPM<br />
• Cálculos:<br />
• La presión <strong>de</strong> sobrecarga y el gradiente están dados por:<br />
σ =<br />
Presión <strong>de</strong> Sobrecarga<br />
0. 052 . b<br />
ov ρ<br />
.<br />
D<br />
[ ( 1 − θ ) ρ ( θ ρ ) ]<br />
σovg = 0 . 433<br />
ma + . f<br />
σ ovg = gradiente <strong>de</strong> sobrecarga. (psi/ft),<br />
Θ = porosidad expresada como una fracción,<br />
ρ ma = <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> la matriz.(gm/cc),<br />
ρ f = <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l fluido <strong>de</strong> la formación. (gm/cc).<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
σ ov = Presión <strong>de</strong> Sobrecarga (psi),<br />
ρ b = Densidad <strong>de</strong> volumen <strong>de</strong> la formación (ppg).
IPM<br />
• Cálculos<br />
Presión <strong>de</strong> Sobrecarga<br />
• Se incluye a continuación una lista <strong>de</strong> las <strong>de</strong>nsida<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l fluido<br />
y <strong>de</strong> las matrices <strong>de</strong> roca más comunes:<br />
• Sustancia Densidad (g/cc)<br />
Arenisca 2.65<br />
Caliza 2.71<br />
Dolomía 2.87<br />
Anhidrita 2.98<br />
Halita 2.03<br />
Cal 2.35<br />
Arcilla 2.7 - 2.8<br />
Agua Potable 1.0<br />
Agua <strong>de</strong> Mar 1.03 -1.06<br />
Aceite 0.6 - 0.7<br />
Gas 0.015<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Definición:<br />
• Se <strong>de</strong>fine como la presión a la cual ocurre la ruptura <strong>de</strong> una<br />
formación<br />
• Una predicción exacta <strong>de</strong>l gradiente <strong>de</strong> fractura es esencial<br />
para optimizar el diseño <strong>de</strong>l pozo<br />
• En la etapa <strong>de</strong> la planeación <strong>de</strong>l pozo, pue<strong>de</strong> estimarse a partir<br />
<strong>de</strong> los datos <strong>de</strong> los pozos <strong>de</strong> referencia<br />
• Si no hay datos disponibles, se usan otros métodos empíricos,<br />
por ejemplo:<br />
• Matthews & Kelly (1967)<br />
• Eaton (1969)<br />
• Daines (1982)<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Ejemplo <strong>de</strong> Ecuaciones para el cálculo :<br />
• Método Eaton:<br />
FG<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
=<br />
⎡<br />
⎢<br />
⎢⎣<br />
σ<br />
ov<br />
D<br />
−<br />
P f ⎤ ⎛<br />
γ<br />
⎞ P f<br />
D<br />
⎥<br />
⎥⎦<br />
⎜<br />
⎜<br />
⎝<br />
−γ<br />
FG = Gradiente <strong>de</strong> Fractura, psi/pie<br />
σ ov = Presión <strong>de</strong> Sobrecarga, psi,<br />
D = Profundidad <strong>de</strong>l pozo, pies<br />
P f = Presión <strong>de</strong> Poros, psi<br />
g = Relación <strong>de</strong> Poisson, adimensional.<br />
1<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
⎟<br />
⎟<br />
⎠<br />
+<br />
D
IPM<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
Tiene qué sobre pasarse el menor esfuerzo principal para iniciar una fractura<br />
Y<br />
La orientación <strong>de</strong> la fractura perpendicular a la dirección <strong>de</strong>l menor esfuerzo principal<br />
Fractura Vertical:<br />
el menor Esfuerzo es horizontal,<br />
S H Tiene que sobrepasarse para<br />
que se dé esta fractura VERTICAL<br />
S H<br />
S V<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
S H<br />
Fractura Horizontal:<br />
el menor Esfuerzo es vertical,<br />
S v Tiene que sobrepasarse para que se dé<br />
esta fractura HORIZONTAL
IPM<br />
• Definición<br />
• Mecanismo <strong>de</strong> Ruptura :<br />
σ H<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
σ H<br />
Esfuerzo Máximo Principal<br />
σ V<br />
Esfuerzo Horizontal Mínimo<br />
σ H<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
La Fractura Resultante en la Roca<br />
σH Esfuerzo Horizontal Mínimo
IPM<br />
• Prueba <strong>de</strong> Resistencia <strong>de</strong> la <strong>Formación</strong>:<br />
• Propósito:<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
• Investigar la resistencia <strong>de</strong>l cemento alre<strong>de</strong>dor <strong>de</strong> la zapata<br />
• Estimar el gradiente <strong>de</strong> fractura <strong>de</strong> la formación expuesta<br />
• Investigar la capacidad <strong>de</strong>l agujero <strong>de</strong>l pozo para soportar la<br />
presión por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la zapata,<br />
• Recolectar la información regional sobre la resistencia <strong>de</strong> la<br />
formación para optimizar el diseño en pozos futuros.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Determinación <strong>de</strong>l Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
• Hay dos procedimientos comunes:<br />
• Prueba <strong>de</strong> Fuga (LOT)<br />
• Bombear fluido a una velocidad lenta y controlada para aumentar la<br />
presión contra la cara <strong>de</strong> la formación hasta crear una trayectoria <strong>de</strong><br />
inyección <strong>de</strong> fluido en la roca, lo cual indica la presión <strong>de</strong> ruptura <strong>de</strong> la<br />
formación expresada en <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> fluido equivalente, lbs/gal.<br />
• Prueba <strong>de</strong> Integridad <strong>de</strong> la <strong>Formación</strong> (FIT)<br />
• Presurizar la columna <strong>de</strong> fluido hasta un límite pre<strong>de</strong>terminado que<br />
mostrará una presión hidrostática <strong>de</strong> fluido <strong>de</strong> <strong>de</strong>nsidad equivalente<br />
hasta la cual el fluido no tendrá fuga hacia la formación ni la quebrará.<br />
• Note: una FIT no dará información para calcular la máxima Presión<br />
Anualr Permisible MAASP correcta o la Tolerancia al Influjo.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
• Procedimiento para la Prueba <strong>de</strong> Fuga, LOT:<br />
• Perforar 5 a 10 pies por <strong>de</strong>bajo <strong>de</strong> la zapata <strong>de</strong> revestimiento,<br />
• Circular para homogenizar el lodo (Peso entrando = Peso saliendo),<br />
• Levantar la barrena por encima <strong>de</strong> la zapata <strong>de</strong> revestimiento,<br />
• Conectar la unidad <strong>de</strong> cementación a la sarta <strong>de</strong> perforación y al anular a<br />
través <strong>de</strong> la línea para Matar el pozo,<br />
• Pruebar con presión las líneas <strong>de</strong> la superficie,<br />
• Cerrar los arietes <strong>de</strong> la tubería en el conjunto <strong>de</strong> preventoras instalado,<br />
• Comenzar a bombear a bajo caudal (a gasto reducido) <strong>de</strong> 1/4 BPM (A),<br />
• Mientras bombea, observe el aumento <strong>de</strong> presión hasta que se <strong>de</strong>svíe <strong>de</strong><br />
la ten<strong>de</strong>ncia lineal en la gráfica <strong>de</strong> Presión Vs. Volumen bombeado (B),<br />
• Pare inmediatamente la bomba y observe la presión final <strong>de</strong> inyección (C)<br />
• Registre las presiónes (B), (C) y los Bbls bombeados.<br />
• Descargue la presión a cero y mida el volumen que retorna.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
• Procedimiento para la Prueba <strong>de</strong> Fuga, LOT:<br />
Presión<br />
A<br />
Gradiente <strong>de</strong> Fractura<br />
B<br />
C - B: Lodo que penetra la formación<br />
B: Se alcanza la presión <strong>de</strong> fuga, LOT<br />
A-B: Aumento lineal – No hay inyección<br />
C<br />
BBLS<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
Purga<br />
FG<br />
= ρm<br />
+<br />
LOT ( presión<br />
0.<br />
052 * D<br />
D = Prof. Vertical <strong>de</strong> la zapata<br />
)
IPM<br />
Causas <strong>de</strong> Las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Efectos Relacionados con la Depositación:<br />
• Sub compactación:<br />
• Proceso mediante el cual se <strong>de</strong>sarrolla una presión <strong>de</strong><br />
poros anormal <strong>de</strong>bido a la interrupción <strong>de</strong>l balance entre la<br />
velocidad <strong>de</strong> sedimentación <strong>de</strong> las arcillas y la velocidad <strong>de</strong><br />
expulsión <strong>de</strong> los fluidos <strong>de</strong>s<strong>de</strong> los poros al compactarse las<br />
mismas por el cubrimiento con capas superiores,<br />
• Si los fluidos no pue<strong>de</strong>n escapar <strong>de</strong>bido a la disminución<br />
<strong>de</strong> la permeabilidad <strong>de</strong> los poros, el resultado será una<br />
presión anormal alta <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> los poros.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Causas <strong>de</strong> Las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Efectos Relacionados con la Depositación:<br />
• Depositación <strong>de</strong> Evaporitas:<br />
• La presencia <strong>de</strong> <strong>de</strong>pósitos <strong>de</strong> evaporitas pue<strong>de</strong> causar alta<br />
presión anormal cercana al gradiente <strong>de</strong> sobrecarga,<br />
• La Halita es totalmente impermeable a los fluidos y se<br />
comporta plásticamente pudiendo ejercer una presión igual<br />
al gradiente <strong>de</strong> sobrecarga en todas direcciones.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Causas <strong>de</strong> Las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Procesos diagenéticos:<br />
• La Diagánesis se <strong>de</strong>fine como la alteración <strong>de</strong> sedimentos y sus<br />
minerales durante la compactación posterior a la <strong>de</strong>positación.<br />
• Ejemplo - Diagénesis <strong>de</strong> la Arcilla:<br />
• Con los aumentos <strong>de</strong> la presión y la temperatura, los sedimentos<br />
sufren un proceso <strong>de</strong> cambios químicos y físicos.<br />
• Los cambios diagenéticos se dan en las lutitas y pue<strong>de</strong>n generar<br />
presiones anormales altas <strong>de</strong>ntro <strong>de</strong> ellas.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Causas <strong>de</strong> Las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Efectos relacionados con la tectónica:<br />
• La actividad tectónica pue<strong>de</strong> resultar en el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong><br />
presión <strong>de</strong> poros anormal como consecuencia <strong>de</strong> mecanismos<br />
como los que que se mencionan a continuación:<br />
• Plegamientos:<br />
• El plegamiento <strong>de</strong> los mantos <strong>de</strong> roca se produce por la<br />
compresión tectónica <strong>de</strong> una cuenca geológica lo cual resulta en<br />
el <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> altas presiones <strong>de</strong> poro anormales.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Causas <strong>de</strong> Las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Efectos relacionados con la tectónica:<br />
• Fallas:<br />
• El <strong>de</strong>sarrollo <strong>de</strong> fallas pue<strong>de</strong> llevar a presión anormal por<br />
cualquiera <strong>de</strong> las siguientes causas:<br />
• Comúnmente hay un aumento en la velocidad y volumen <strong>de</strong> la<br />
sedimentación a través <strong>de</strong> una falla en un bloque hundido,<br />
• Esto pue<strong>de</strong> introducir un sello contra la formación permeable<br />
que evita la expulsión <strong>de</strong>l fluido,<br />
• Una falla no sellada pue<strong>de</strong> transmitir fluidos <strong>de</strong> la formación<br />
más profunda a la más somera, lo cual resulta en presiones<br />
anormales en la zona somera.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Causas <strong>de</strong> Las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Efectos relacionados con la tectónica:<br />
• Fallamiento:<br />
Arenas <strong>de</strong> Presión Hidrostática<br />
Arenas <strong>de</strong> Presión Anormal<br />
Arenas <strong>de</strong> Presión Hidrostática<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Causas <strong>de</strong> Las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Efectos relacionados con la tectónica:<br />
• Diapirismo <strong>de</strong> Sal:<br />
• Se <strong>de</strong>fine como la penetración <strong>de</strong> una formación por otra<br />
formación plástica, móvil, menos <strong>de</strong>nsa. La formación se curva<br />
hacia arriba formando un domo <strong>de</strong> sal.<br />
Depósito <strong>de</strong> Aceite<br />
Domo <strong>de</strong> Sal<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Métodos <strong>de</strong> Predicción;<br />
• Algunos <strong>de</strong> estos Métodos son los siguientes:<br />
• Datos Sísmicos,<br />
• Velocidad <strong>de</strong> Perforación,<br />
• Lutitas <strong>de</strong>leznables,<br />
• Densidad <strong>de</strong> las Lutitas,<br />
• Unida<strong>de</strong>s <strong>de</strong> Gas en el Lodo,<br />
• Indicación <strong>de</strong> Contenido <strong>de</strong> Cloruro,<br />
• Indicación <strong>de</strong> Temperatura,<br />
• Registros con Cable.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Datos Sísmicos:<br />
• Esta técnica se realiza antes <strong>de</strong>l comienzo <strong>de</strong> las<br />
operaciones <strong>de</strong> perforación y se basa en la<br />
compactación normal <strong>de</strong> la formación con a la<br />
profundidad <strong>de</strong>l agujero,<br />
• A mayor compactación <strong>de</strong> las formaciones, mayor será<br />
la velocidad <strong>de</strong>l sonido. Los incrementos en la<br />
velocidad <strong>de</strong>l sonido se convierten <strong>de</strong>spués en<br />
presiones anormales,<br />
• Después <strong>de</strong> perforar el pozo, se corre un registro <strong>de</strong><br />
confirmación <strong>de</strong> las presiones anormales, como el<br />
Perfil Sísmico Vertical (VSP).<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Velocidad <strong>de</strong> Perforación (ROP):<br />
• Es una herramienta muy útil en la <strong>de</strong>tección <strong>de</strong> cambios en la<br />
presión <strong>de</strong> poros,<br />
• La ROP está afectada por:<br />
• Cambios en la litología,<br />
• Limpieza <strong>de</strong>l fondo <strong>de</strong>l pozo,<br />
• Presión diferencial entre la columna <strong>de</strong>l lodo y la presión <strong>de</strong> poros,<br />
• Peso sobre la barrena,<br />
• Velocidad <strong>de</strong> rotación,<br />
• Propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong> los fluidos,<br />
• Tipo <strong>de</strong> barrena.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Velocidad <strong>de</strong> Perforación:<br />
• Presión Diferencial:<br />
P 2<br />
P 1<br />
P 2<br />
P 1<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
P 2 - Presión Hidrostática<br />
P 1 - Presión <strong>de</strong> Poros<br />
( P 2 - P 1 ) Presión Diferencial
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Velocidad <strong>de</strong> Perforación :<br />
d<br />
d<br />
• Exponente D (Ecuación <strong>de</strong> Jordan & Shirley);<br />
c<br />
=<br />
=<br />
log<br />
log<br />
d<br />
⎛<br />
⎜<br />
⎝<br />
R<br />
60 N<br />
12 W<br />
10<br />
6<br />
D<br />
d<br />
d<br />
1<br />
2<br />
⎞<br />
⎟<br />
⎠<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
R = ROP . (pies/hr),<br />
N = Velocidad <strong>de</strong> Rotación. (RPM),<br />
W = Peso sobre la Barrena. (lbs),<br />
D = Diámetro <strong>de</strong> la Barrena. (pulgadas),<br />
d = Exponente <strong>de</strong> perforación, sin dimensión<br />
d c = Exponente <strong>de</strong> perforación corregido, sin<br />
unida<strong>de</strong>s<br />
d 1 = Densidad <strong>de</strong>l fluido <strong>de</strong> la formación.(lb/gal),<br />
d 2 = Peso <strong>de</strong>l lodo. (lb/gal).
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Desprendimiento <strong>de</strong> Lutitas (lutitas <strong>de</strong>leznables):<br />
• Pudiera ser resultado <strong>de</strong> las siguientes condiciones <strong>de</strong>l agujero;<br />
• La presión <strong>de</strong> la formación es mayor que la presión<br />
hidrostática,<br />
• Hidratación o hinchamiento <strong>de</strong> las lutitas,<br />
• Erosión causada por la circulación <strong>de</strong>l fluido, presión <strong>de</strong><br />
surgencia o movimientos <strong>de</strong> la tubería.<br />
• Algunas veces es la combinación <strong>de</strong> más <strong>de</strong> una <strong>de</strong> estas<br />
condiciones,<br />
• Este fenómeno se <strong>de</strong>be observar cuidadosamente cuando<br />
se aumente la ROP y se note <strong>de</strong>sprendimiento <strong>de</strong> lutitas,<br />
• Podría verse con facilidad obervando los recortes en las<br />
temblorinas.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Densidad <strong>de</strong> la Lutita:<br />
Profundidad, pies<br />
• La ten<strong>de</strong>ncia normal <strong>de</strong> la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong> las lutitas compactadas<br />
es aumentar con la profundidad,<br />
• Si se invierte esta ten<strong>de</strong>ncia, se supone que aumenta la presión<br />
<strong>de</strong>l poro.<br />
Valores Normales<br />
Densidad <strong>de</strong> la Lutita<br />
Gravedad<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong><br />
Específica<br />
=<br />
8.<br />
33<br />
16.<br />
66 − W<br />
S
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Gas en el Lodo:<br />
• El gas pue<strong>de</strong> entrar en el lodo como resultado <strong>de</strong> lo siguiente:<br />
• Gas <strong>de</strong> Conexión: relacionado con el “suaveo” en las conexiones,<br />
• Gas <strong>de</strong> Viaje: relacionado con el “suaveo” durante los viajes<br />
redondos <strong>de</strong> la sarta <strong>de</strong> perforación,<br />
• Gas <strong>de</strong> la <strong>Formación</strong>: Gas en las lutitas o en la arena liberado <strong>de</strong> los<br />
recortes mientras se está perforando,<br />
• Brote o flujo imprevisto <strong>de</strong>l Pozo (Influjo).<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l Lodo:<br />
• La medición <strong>de</strong> las propieda<strong>de</strong>s <strong>de</strong>l lodo <strong>de</strong>ntro y que entra y<br />
sale <strong>de</strong>l agujero pudieran dar la primera advertencia <strong>de</strong><br />
cambios en el contenido <strong>de</strong> gas o <strong>de</strong> cloruro,<br />
• El gas reducirá la <strong>de</strong>nsidad <strong>de</strong>l lodo,<br />
• El contenido <strong>de</strong> cloruro causará floculación <strong>de</strong>l fluido <strong>de</strong><br />
perforación que se traducirá en un aumento <strong>de</strong> la Viscosidad<br />
Plástica y <strong>de</strong>l Punto <strong>de</strong> Ce<strong>de</strong>ncia. Por lo tanto <strong>de</strong>be prestarse<br />
atención si suce<strong>de</strong>n tales problemas mientras se perfora.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
Predicción <strong>de</strong> las presiones anormales<br />
• Indicación <strong>de</strong> Temperatura:<br />
• La medición continua <strong>de</strong> la temperatura en línea <strong>de</strong> retorno (línea<br />
<strong>de</strong> flote) pudiera advertir sobre la entrada en una zona sobre<br />
presurizada,<br />
• Al compactarse la formación, aumenta la conductividad térmica. La<br />
temperatura en la línea aumentará, lo cual indica que se ha<br />
entrado a una zona sobre presurizada,<br />
• No aplica para la región marina (con tubería conductora - Riser)<br />
• Otros factores podrían causar un aumento en la temperatura, son:<br />
• Aumento en la velocidad <strong>de</strong> circulación (gasto o caudal),<br />
• Cambios en el contenido <strong>de</strong> sólidos en el lodo,<br />
• Aumento en la torsión <strong>de</strong> la barrena.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>
IPM<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> la <strong>Formación</strong><br />
• Ahora USTED podrá:<br />
• Definir varias presiones <strong>de</strong> la formación incluyendo:<br />
• Presión Hidrostática,<br />
• Presión <strong>de</strong> Sobrecarga,<br />
• Presión <strong>de</strong> Poros,<br />
• Gradiente <strong>de</strong> fractura <strong>de</strong> la formación,<br />
• Usar varias técnicas y métodos para calcularlas,<br />
• Enten<strong>de</strong>r cómo se generaron las <strong>Presiones</strong> Anormales<br />
• Describir algunas <strong>de</strong> las técnicas <strong>de</strong> predicción.<br />
<strong>Presiones</strong> <strong>de</strong> <strong>Formación</strong>