1.- programa clase ynf
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YNF (Yacimientos Naturalmente Fracturados) es una Presentación.TRANSCRIPT
Ing. Leonardo Meneses Larios
Caracterización Estática y Dinámica
de Yacimientos N
aturalmente
Fracturados
1.- Introducción. O
bjetivo: El alumno entenderá la diferencia entre caracterización
estática y dinámica y describirá su im
portancia. Contenido: 1.1.- Introducción a la caracterización estática y dinám
ica. 1.2.- N
ecesidades de la caracterización de yacimientos
naturalmente fracturados.
1.3.- Estado del arte en la caracterización de yacimientos
naturalmente fracturados.
* Temario
Yacimiento N
aturalmente Fracturado.
Es a
qu
el yacim
iento
en el cu
al la
roca
alm
acen
ad
ora
con
tiene fra
ctura
s cread
as
de fo
rma
na
tura
l qu
e lo h
acen
alta
men
te hetero
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eo. Esta
s fractu
ras m
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no
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bilid
ad
de la
roca
, afecta
nd
o d
e ma
nera
sign
ificativa
la
pro
du
ctivida
d d
e los p
ozos y la
eficiencia
en la
recup
eració
n d
e hid
roca
rbu
ros.
Las fracturas son discontinuidades o particiones resultantes de los esfuerzos a los que esta som
etida la roca y pueden presentarse en un gran ran
go
de esca
las
desde toda clase de micro fracturas hasta enorm
es fracturas kilométricas.
La presencia de fracturas afecta muchos aspectos de la adm
inistración del yacim
iento, incluyendo
la localización
de los
pozos, su
perforación y
terminación, la obtención de datos y program
as de recuperación secundaria. (Fracturas N
aturales vs. Fracturamiento).
Tienen un efecto muy positivo en el m
ovimiento de los fluidos hacia los pozos al
principio de la explotación, pero un efecto negativo posterior debido a la conificación de agua y gas.
Rango de Escalas.
• N
o h
ay q
ue p
erder d
e vista q
ue existen
eviden
cias d
e fractu
ram
iento a
diferentes esca
las
Sísmica
Registros
Núcleos
Giga
Mega
Macro
Micro
Los flujos de trabajo aplicados a modelos de fracturas no
deben ser desarrollados de la mism
a manera para todos
los campos, ya que cualquier variable puede aportar
cambios significativos al estudio. Ej. C
antarell vs. May
Modelado del
yacimiento
Los Yacimientos fracturados son por naturaleza altam
ente heterogéneos. En la mayoría de
dichos yacimientos, el sistem
a de fracturas controla las propiedades petrofísicas de las rocas (I y k). D
ebido a esto el modelado de fracturas es de vital im
portancia para el desarrollo del yacim
iento. Para lo cual es indispensable hacer uso de todos los recursos y especialidades existentes de m
anera INTEG
RA
DA
.
La evaluación
de yacim
ientos naturalm
ente fracturados
(YNF)
impone
retos im
portantes debido a su compleja heterogeneidad. Estas diferentes evaluaciones
requieren diferentes cantidades de datos tanto cualitativos como cuantitativos .
Tipos de Yacimientos:
yCarbonatos.
yTerrígenos.
Hay tres tipos básicos de evaluación en el análisis de YNF, en increm
ento de com
plejidad:
1.Exploración inicial para determ
inar la calidad del yacimiento bruto.
2.Evaluación del potencial económ
ico (reservas, condiciones de flujo, etc.) 3.
Evaluación del plan de explotación y modelado detallado del yacim
iento.
Evaluación del Potencial Incorporación de
Reservas Caracterización y Delim
itación Desarrollo
EXPLORACIÓ
N
EXPLOTACIÓ
N
Explotación Abandono
Cuenca Sistem
a Petrolero
Play Hipotético
Play Establecido
Prospecto Yacim
iento Cam
po
Tiene como propósito definir propiedades iniciales y calidad del yacim
iento a descubrir. Estas prim
eras evaluaciones solo se consiguen con:
yConocim
iento general de la geología estructural regional
ySecuencia Estratigráfica.
ySe tienen pocos datos de correlación de los cam
pos aledaños a la zona de estudio y la inform
ación es de carácter cualitativo.
Los datos usados en esta etapa son: 1. Datos geológicos/geofísicos estructurales. 2. Descripción litológica de la sección estratigráfica. 3. Geom
ecánica particular de la roca de interés o de litologías similares.
4. Propiedades de la matriz de registros de áreas aledañas.
5. Gastos iniciales potenciales de flujo. 6. Datos de núcleos ( estándares o m
uestras de canal). 7. Registros de im
agen de pozo.
Exploración Inicial.
?
Después de que se ha probado que existen fracturas en una porción o en la totalidad del yacim
iento y que se cuentan con mas datos cualitativos y cuantitativos, se debe hacer la
evaluación del potencial económico. Esto con el propósito de estim
ar reservas y gastos de fluidos posibles, así com
o clasificar el potencial del yacimiento.
Estimar el espaciam
iento y ancho de las fracturas así como la interacción m
atriz-fractura es m
uy importante en esta etapa. Adem
ás de los datos de la exploración inicial deben incluirse: 1.
Registros de Pozos (registros de imagen de pozo).
2.Pruebas de presión.
3.Análisis en núcleos.
4.Estudios de laboratorio de las propiedades de m
atriz y fracturas a condiciones de yacim
iento. 5.
Estimaciones de la interacción m
atriz/fractura.
Evaluación del potencial económico.
Ya durante el desarrollo del campo, varios planes de explotación deben ser evaluados
para optimizar los factores de recuperación y de beneficio económ
ico. Una im
portante herram
ienta para comparar esos planes y tom
ar decisiones es el modelado del
yacimiento m
ediante simuladores que apoyen la com
prensión del comportam
iento de los fluidos en el yacim
iento. Este m
odelo involucra: Evaluación del plan de explotación y modelado
detallado del yacimiento.
Análisis Estático. Patrones
y propiedades
de las
fracturas, un
detallado conocim
iento de las propiedades de la roca y su distribución, litología,
saturaciones, configuración
estructural del
yacimiento, espesor productor, densidad de fracturas, entre
otros. Análisis Dinám
ico. Tipo
de fluidos,
cantidad y
distribución de
los fluidos,
distribución de
presión en
el yacim
iento, dirección
preferencial de flujo, presión capilar, permeabilidad, entre
otros.
Caracterización Estática.
Modelo
Sedimentario / Facies
Modelo
Petrofísico
Modelo
Geofísico
Modelo
Estructural
Modelo Geológico
Modelo Estático
Geocelular M
odelo Dinám
ico
Plan de Desarrollo del Cam
po
YNF
Caracterización Estática. Modelo Sedim
entario. O
bjetivos •
Contar con una buena definición de las unidades principales que com
ponen los yacim
ientos. •
Conocimiento preciso y detallado de la
continuidad lateral de las unidades del yacim
iento. •
Definición de las facies del yacimiento y de
su distribución areal. Actividades •
Análisis de mapas o bibliografía regional de la
zona. •
Análisis de registros geofísicos, definición o revisión de cim
as geológicas, análisis de m
uestras de núcleo, muestras de canal, etc.
•Correlación de unidades lito-estratigráficas.
•Generación de secciones transversales.
Insumos
•Registros geofísicos de pozos, (caliper, eléctricos, densidad neutrón, nphi, rhob, gam
ma-ray), y/o núcleos, m
uestras de canal, tapones, etc. (inform
ación preexistente) •
Cimas geológicas.
•Inform
ación de Núcleos.
Entregables •
Cimas geológicas validadas.
•M
odelo conceptual sedimentario.
•M
apas sedimentarios por unidad.
•Secciones transversales pozo a pozo de correlación de unidades.
•Registros de electrofacies.
•M
apas de electrofacies. •
Modelo conceptual de
Facies.
Caracterización Estática. Modelo Petrofísico.
Objetivos
•Evaluación de las propiedades petrofísicas en la vecindad de los pozos.
Actividades •
Generación del modelo conceptual petrofísico.
•Cuantificación de las unidades lito estratigráficas (selección de ecuaciones).
•Generación de propiedades petrofísicas en pozos que no tengan registros com
pletos por m
edio de clusters y redes neuronales.
Insumos
•Registros geofísicos de pozos.
•M
apas sedimentarios.
•M
apas de facies.
Entregables •
Curvas de propiedades petrofísicas en los pozos. (Porosidades, saturación de agua, perm
eabilidad, etc.). •
Mapas 2D de propiedades petrofísicas.
Caracterización Estática. Modelo Sísm
ico. O
bjetivos •
Generar modelos conceptuales estructurales
del yacimiento.
•Conversión a profundidad prelim
inar. •
Generar correlación entre atributos sísmicos
tradicionales y especiales contra propiedades petrofísicas.
Actividades •
Generación de cubos de varianza, atributos sim
ples y atributos especiales (volumétricos y
en ventanas). •
Generación de geobodies. •
Generación de modelos de velocidades
•Extracción de am
plitudes, generación de firma
espectral del yacimiento.
•Análisis de descom
posición espectral.
Insumos
•Cubos sísm
icos. •
Registros geofísicos •
Cimas geológicas
•Check shots o VSP.
Entregables •
Atributos simples y especiales.
•Coeficientes de correlación entre propiedades petrofísicas y atributos .
•M
odelo de velocidades para conversión a Profundidad.
E-W line 10490 Thru S810,S804,S790,S795,S204
Caracterización Estática. Modelo Estructural.
Objetivos
•Identificar claram
ente la estructura del yacim
iento, esfuerzos principales y etapas de estructuración del yacim
iento. Actividades •
Interpretación de los horizontes sísmicos
principales amarrados con cim
as geológicas. •
Interpretación de fallas, conversión a profundidad.
•Balanceo de secciones sísm
icas. •
Definición de modelo estructural.
Insum
os •
Cubo sísmico.
•Cim
as geológicas. •
Check shots o VSP.
Entregables •
Superficies sísm
icas. •
Planos de fallas. •
Sismogram
as sintéticos para la conversión a profundidad. •
Cubo o modelo
de velocidades. •
Planos de esfuerzos principales. •
Modelo estructural
del yacimiento.
Caracterización Estática. Modelo Geocelular.
Objetivos
•G
enerar el modelo estático
geocelular sólido y robusto integrado con los m
odelos petrofísico, estructural, geológico, geofísico y sedim
entario; honrando la anisotropía y heterogeneidad del yacim
iento. Actividades •
Integración de los modelos de
subsuelo. •
Generación de m
alla geocelular (m
odelo estructural del yacim
iento). •
Población del modelo con
propiedades petrofísicas por m
edio de análisis geoestadisticos. •
Escalamiento para sim
ulación dinám
ica de yacimientos.
Insumos
•M
odelo sedimentario / Facies.
•M
odelo petrofísico. •
Modelo geofísico.
•M
odelo estructural. •
Modelo geológico.
Entregables •
Modelo estático integrado con población de
propiedades petrofísicas. •
Modelo escalado para sim
ulación dinámica .
Modelo Geocelular.
•
Data A
nalysis •
Well C
orrelation and Well Logs operations.
•S
eismic Interpretation.
•3D
Mapping of seism
ic reflectors. •
2D gridding.
•S
uperior Fault Modeling.
•G
eneration of faulted 3D grids.
•3D
Modeling of Facies and P
etrophysical Properties.
•W
ell design in 3D.
•D
ata analysis, Volum
etrics, Plotting and R
eporting. •
Post-processing of S
imulation D
ata.
Data analysis
Production technology
Well
design Property modelling
And Upscaling
Facies m
odelling Well
correlation
Depth conversion
Seismic
interpretation
Caracterización Dinámica.
Objetivos
Generar el modelo dinám
ico del campo,
honrando el
modelo
geológico,
que represente
fielmente
la historia
de producción
y características
del yacim
iento, prediciendo
el com
portamiento del m
ismo.
Actividades y
Generación del modelo de fluidos.
yInicialización
del m
odelo dinám
ico (history m
atch). y
Definir caso de simulación.
yCalibración del m
odelo dinámico.
yGeneración
de la
estrategia de
desarrollo.
Insumos
•M
odelo geocelular
estático con
población petrofísica y escalado •
Registros históricos de producción •
Curvas, PVT, etc. •
Datos de fluidos •
Datos históricos de producción (aceite, agua y gas) •
Pruebas de variación de presión •
Pruebas de producción
Entregable M
odelo dinámico de fluidos y flujos
del yacimiento
Caracterización Dinámica.
Modelo estático
Historial de producción
Pruebas de presión
Características de los fluidos
Las pruebas de presión pueden proporcionar varias líneas de evidencia que tienen que ver con el com
portamiento dinám
ico de los Yacimientos N
aturalmente Fracturados, com
o: a)
Prueba de pozo. •
Potencial de flujo del pozo “kh” •
Comportam
iento de flujo Lineal vs Radial •
Doble porosidad b) Pruebas de interferencia, m
últiples pozos. •
Flujo a través del medio anisotrópico, k, kh
y 𝜱h
Flujo de Trabajo.
yLos sistem
as de fracturas no se comportan de acuerdo a los m
étodos geoestadísticos convencionales.
yLos m
étodos sísmicos para los sistem
as de fracturas están aún en una etapa temprana
de desarrollo. y
La simulación num
érica es un desafío extremo debido a los sistem
as de permeabilidad a
modelar.
yEntender com
o se relaciona el aporte de fluidos en la matriz, en la fractura y en el
sistema m
atriz-fractura.
Distribuciones
Espaciales
Determinísticos
Estocásticos
• Mism
os resultados con los mism
os datos de entrada (Condicionado la respuesta de salida).
• Los procesos son rápidos y llevan un proceso transparente, sin em
bargo con poca información de entrada los resultados
son deficientes.
• Utilizan una “sem
illa aleatoria” en relación a los datos de entrada, por lo que con corridas diferentes y consecutivas obtendrem
os diferentes resultados con los mism
os datos de entrada.
• Son algoritmos m
as complejos y honran m
as aspectos de los datos, en especial la va
riab
ilida
d de los datos de entrada. Requieren m
ayor numero de datos para constreñir la
información de salida. (Variogram
as)
• Tienen la desventaja de que son aleatorios, por lo que es de vital im
portancia desarrollar un an
álisis d
e incertid
um
bres
con diferentes realizaciones y diferentes “semillas” sobre la
mism
a propiedad.
•Modelos por zonas (segm
entos) no del yacimiento
completo
Existe un
nú
mero
con
sidera
ble d
e meto
do
log
ías esta
blecid
as d
e ma
nera
emp
írica en
diferen
tes pa
rtes del m
un
do, esta
nd
o m
uch
as
de ella
s enfo
cad
as a
méto
do
s determ
inístico
s, los cu
ales p
areciera
n ser in
ap
rop
iad
os p
ara
ata
car el p
rob
lema
del m
ap
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e las
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um
bres d
e la d
istribu
ción
del Y
NF, ya
qu
e en g
enera
l se cuen
ta co
n p
oca
info
rma
ción
relacio
na
da
con
fractu
ras, a
reserva d
e co
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r con
un
mo
delo
de fra
ctura
mien
to d
el cam
po
. Sin em
ba
rgo
los m
étod
os esto
cástico
s son
la ú
nica
ma
nera
de a
taca
r dich
as
incertid
um
bres.
P50P10
P90
Periodo 1: Aceite “fácil” Periodo 2: Aceite “difícil”
Producción dominada por
el sistema de fracturas, de
alta permeabilidad.
•
Espesores grandes de columna
de aceite. •
Problemas de conificación de
gas y agua, se resuelven term
inando los pozos en posiciones suficientem
ente alejadas de contactos agua-aceite y gas-aceite. (* Pozos Horizontales Cantarell).
•Los cam
pos pueden producirse a gastos de aceite relativam
ente altos.
Producción dominada por la
matriz, de baja perm
eabilidad. •
Espesores de producción relativam
ente bajos. •
Columna reducida de aceite: Debe
mantenerse un espesor operable
administrando los gastos de
producción por pozo para m
inimizar problem
as de conificación y canalización.
Transición
El Cretácico inferior m
uestra las porosidades m
ás bajas y en algunas ocasiones presenta perm
eabilidades muy
altas debido al intenso fracturam
iento.
Porosidad vs. Permeabilidad (B
TPKS)
0.000
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
100.000
1000.000
10000.000
100000.000
0.05.0
10.015.0
20.025.0
30.0Porosidad (%
)
Permeabilidad (md)
Tapón
DC
Porosidad vs. Permeabilidad (K
M)
0.0
0.0
0.0
0.1
1.0
10.0
100.0
1000.0
10000.0
100000.00.05.0
10.015.0
20.025.0
30.0Porosidad (%
)
Permeabilidad (md)
TapónD
C
Porosidad vs. Permeabilidad (K
I)
0.0001
0.0010
0.0100
0.1000
1.0000
10.0000
100.0000
1000.0000
10000.0000
100000.0000
0.05.0
10.015.0
20.025.0
30.0Porosidad (%
)
Permeabilidad (md)
Tapón
DC
Im
ax = 11.3 %
Im
ax = 18.3 %
Imax = 27.8 %
Km
ax = 18,104 md
Km
ax = 11,899 md
Km
ax = 6,000 md
CRETACICO Brecha KM KI
Porosity
Porosity
Porosity
Cantarell.
Kh m
ax vs. Kh 90 (B
TPKS)
0.00
0.00
0.01
0.10
1.00
10.00
100.00
1000.00
10000.00
100000.000.0000.001
0.0100.100
1.00010.000
100.0001000.000
10000.000
100000.000
Permeabilidad m
ax. Horiz.(md)
Permeabilidad Horiz. 90(md)
Kh m
ax vs. Kh 90 (K
M)
0.000
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
100.000
1000.000
10000.000
100000.0000.0000.001
0.0100.100
1.00010.000
100.0001000.00
010000.0
00100000.
000Perm
eabilidad max. Horiz.(m
d)
Permeabilidad Horiz. 90(md)
Kh max vs. Kh 90 (KI)
0.000
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
100.000
1000.000
10000.000
100000.0000.0000.001
0.0100.100
1.00010.000
100.0001000.00
010000.0
00100000.
000Perm
eabilidad max. Horiz.(m
d)
Permeabilidad Horiz. 90(md)
Kh m
ax vs. Kh 90°
Anisotropía
Kh max vs. Kv (K
M)
0.000
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
100.000
1000.000
10000.000
100000.0000.0000.001
0.0100.100
1.00010.000
100.0001000.00
010000.0
00100000.
000Perm
eabilidad max. Horiz.(m
d)
Permeabilidad Vertical (md)
Kh m
ax vs. Kv (B
TPKS)
0.00
0.00
0.01
0.10
1.00
10.00
100.00
1000.00
10000.00
100000.000.0000.001
0.0100.100
1.00010.000
100.0001000.000
10000.000
100000.000
Permeabilidad m
ax. Horiz.(md)
Permeabilidad Vertical (md)
Kh max vs. Kv (KI)
0.000
0.001
0.010
0.100
1.000
10.000
100.000
1000.000
10000.000
100000.0000.0000.001
0.0100.100
1.00010.000
100.0001000.00
010000.0
00100000.
000Perm
eabilidad max. Horiz.(m
d)
Permeabilidad Vertical (md)
Kh m
ax vs. Kv
BTP
KS
K
M
KI
BTP
KS
K
M
KI
C-3001 (A
kal-TM)
C-3001 (A
kal-TM)
C-99D
(Akal-D
B)
Cantarell.
Cantarell.
Ku
Cantarell.
Rojo – Porosidad Secundaria FMI (0-20%
) A
zul – Porosidad Primaria FM
I (0-20%)
PHIT FM
I
PHIT RH
OB/N
PHI
PHIT RH
OB/N
PHI
Rojo – Porosidad Secundaria FMI (0-20%
) A
zul – Porosidad Primaria FM
I (0-20%)
PHIT FM
I
VU
GU
LOS
Cantarell.
Cantarell.
Caracterización Estática y Dinám
ica de Yacimientos
Naturalm
ente Fracturados
Ing. Leonardo Meneses Larios
2. Clasificación de YNF.
Detección y evaluación de fracturas. O
bjetivo: El alumno aprenderá a
identificar fracturas inducidas y naturales a partir de inform
ación disponible. M
étodos Directos e Indirectos.
•La ventaja de clasificar los YN
F, es definir los parám
etros del sistema de fracturas, los cuales son
muy im
portantes en un yacimiento en particular, lo
cual permitirá predicciones sobre los tipos de
producción y los posibles problemas.
•
Una vez que las características sobre el sistem
a matiz-
fractura han sido investigadas, el yacimiento debe de
ser clasificado, con fundamento en los efectos
positivos de las fracturas enfocado al desempeño de
un yacimiento
Clasificación de Yacimientos N
aturalmente Fracturados.
Clasificación de Yacimientos N
aturalmente Fracturados.
Clasificación de Yacimientos N
aturalmente Fracturados.
* Modificado de Hubbert y W
illis en 1955.
IV
* Naturally Fractured Reservoir Characterization. SPE.
Clasificación de Yacimientos N
aturalmente Fracturados.
Clasificación de Yacimientos N
aturalmente Fracturados.
Clasificación de Yacimientos N
aturalmente Fracturados.
Clasificación de Yacimientos N
aturalmente Fracturados.
Fracturas Naturales
Falla de D
esplazamiento
Detección y Evaluación de Fracturas.
Diaclasas
Fracturas Naturales.
Las fracturas pueden mejorar el flujo de fluidos (HCB o Agua) a
través de la roca o bien pueden actuar como barreras al flujo,
dependiendo de su apertura, composición y textura.
Fracturas Inducidas
Fractures are interpreted on the image logs, the
simulator is uppgraded and ready…
..now w
hat do I do??
?
•Reconocer que fracturas son im
portantes en los pozos y cuales son las que benefician el flujo de HCB al yacim
iento.
•Poder integrar datos estáticos y dinám
icos (PLT en un pozo, registro de im
ágenes en otro , núcleos en un tercer, etc).
•Decidir que estrategia usar para interpolar inform
ación de fracturam
iento, dentro de un volumen.
•
Como trasladar inform
ación y simplificar la inform
ación de fracturas para un sim
ulador.
Fractures are interpreted on the image logs, the sim
ulator is uppgraded and ready…
..now w
hat do I do??
“ADQUIRIR E IN
TEGRAR IN
FORM
ACIÓN PARA YN
F”
Problemas presentes en los YN
F:
La actual caracterización de YNF generalm
ente se construye tomando en
cuenta las fracturas que se observan en los núcleos y en los registros de im
agen, siendo las únicas fuentes que proporcionan información visual
del YNF.
Los núcleos
pueden ser
usados para determinar el
origen, la
geometría
y la
ocurrencia de las fracturas en el yacim
iento. * Si no se puede recuperar el núcleo (pedacería)?
NU
CLEOS
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos Directos.
Los núcleos son también la única fuente de inform
ación acerca de cuando se form
aron las fracturas , donde es mas probable que ocurran, y el grado en el
que pueden ser selladas por una mineralización secundaria o m
ejoradas por la acción de ácidos (* Acidificación en el pozo, tipo de m
inerales). * Caso de Cam
pos Maduros en Veracruz.
(b) Sección transversal de 1 cm
de ancho rellenada con cristales de cuarzo y calcita rica en hierro.
(a) Mineralización en una
fractura extensiva
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos directos.
REGISTRO
S DE IMAG
EN
Registro de imagen basado
en resistividad Registro de im
agen acústico
Aunque los registros de imagen no pueden sustituir la inform
ación de núcleo, se pueden obtener parám
etros como: altura aparente de la fractura
o el espaciamiento entre fracturas.
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos directos.
REGISTRO
S DE IMAG
EN
Registro de imagen del tipo de resistividad com
parado con la información del
núcleo.
(a)Registro de imagen que m
uestra fracturas abiertas (franjas obscuras), (b) Imagen del núcleo del
mism
o intervalo seccionado, y (c) núcleo completo del m
ismo intervalo
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos directos.
Comparación de los dos tipos de registros de im
agen
Comparación entre los registros acústico y de resistividad
Registro de Imagen con
Resistividad Registro de Im
agen Acústico U
ltrasónico Los datos son tom
ados por 4,6 u 8 alm
ohadillas mecánicas , por lo
que forman una im
agen de espiral de rayas del agujero.
Imagen de 360° del agujero
No funciona en algunos lodos
base aceite (OBM
I). (* Cantarell vs. Perdiz)
Funciona en lodos base aceite
Generalmente de alta resolución,
un rango dinámico m
ás amplio, y
más sensible a variaciones
litológicos que el Acústico.
Sensible a los cambios de litología,
basados en propiedades acústicas
Puede usarse para calcular la apertura de fractura.
Excelente para detallar la forma
del agujero
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos directos
El registro de imagen m
uestra un
complejo
arreglo de
fracturas. O
tros registros
indican que
hay varias
fracturas abiertas
y son
efectivas. Hay una ligera diferencia en las
profundidades de
detección de fractura entre los diferentes registros .
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos directos
Herramientas de registro de producción (PLT)
Se corren con el pozo fluyendo, disponen de un m
edidor de flujo y uno de temperatura. Es la m
ejor herram
ienta para identificar que fracturas están contribuyendo
con flujo
al pozo
, así
como
la cantidad
de liquido
que la
fractura esta
transmitiendo.
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos indirectos
Durante la perforación
Monitoreo del nivel de lodo en presas. Si se m
uestra una perdida de lodo sostenida (a) la causa es alta perm
eabilidad de la matriz, o un súbito decrem
ento (b) puede indicar la presencia de una fractura efectiva.
Detectar Fracturas en un Pozo. M
étodos indirectos.
Orientación y organización espacial de la
fracturas del yacimiento.
(a)Diagrama de rosa, (b) Diagram
a de contornos en red estereográfica que muestra la orientación
de las fracturas encontradas en el pozo. (c) Ilustración esquemática de los elem
entos de la red estereográfica para la construcción de una fractura sim
ple clavada en dirección WN
W. (d)
Diagrama de bloque que ilustra esquem
áticamente los datos m
ostrados en (a), (b) y (c).
Procesamiento de la inform
ación para la detección de fracturas
(a) Marcas que m
uestran la orientación de las fracturas (m
arca rellena)
y la
orientación de
los estratos
(marca sin relleno). (b) Planos
de fractura mostrados a lo
largo de
la trayectoria
del pozo
* Ejemplo: Petrel.
Procesamiento de la inform
ación para la detección de fracturas
(a)Fracturas
discreteadas a
lo largo del pozo en un m
odelo 3D.
(b) La
densidad de
fractura calculada a lo largo del pozo , m
ostrado como ejes, con el
diámetro del eje proporcional
a la
densidad de
fracturamiento.
La m
alla de
simulación
es la
sección transversal
mostrada
detrás, representando la densidad de fractura con som
breado. Las líneas representan el echado de los estratos
* Ejem
plo: Petrel.
Procesamiento de la inform
ación para la detección de fracturas
Ejemplo de un m
odelo de red de fracturas discretizadas
Los modelos de sistem
as de fracturas son construidos basados en las descripciones de las fracturas, su geom
etría, posición y densidad. Actualmente el m
odelado de sistemas de
Doble-porosidad y Doble-permeabilidad en sistem
as fracturados es un área de investigación m
uy activa.
Caracterización Estática y Dinámica
de Yacimientos N
aturalmente
Fracturados
Ing. Leonardo Meneses Larios
Geología de Sistemas
Naturalm
ente Fracturados
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
¾Fracturas
¾Joints (Fracturas sin desplazam
iento o de extensión)
¾Fallas
¾O
tras características relacionadas a las fracturas ¾
Relación entre fracturas y otras características geológicas
¾Cam
po de esfuerzos actual
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados Fracturas
Son discontinuidades causadas por una rotura en una zona frágil de la roca. El térm
ino de fracturas incluye las fracturas naturales y las inducidas.
Modelo conceptual de arenas fracturadas.
Sandstone and shale strata. Delaware basin, Texas.
•Escalas de las fracturas.
Estilos de fracturas se diferencian por: 9
Origen
9Características
9O
currencia 9
Impacto en los yacim
ientos (Fluidos)
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados Fracturas Estilos com
unes de fracturas y su orientación relativa a las principales direcciones de esfuerzos :
Falla de D
esplazamiento
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Fracturas de Extensión. Es aquella fractura en la que las dos paredes de la m
atriz se alejan una de la otra. Esta fractura esta representada por el plano A. Es paralela al esfuerzo principal (σ
1) y paralela al intermedio y
perpendicular al esfuerzo menor
A
9Esfuerzos com
presivos
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Fracturas de Corte. Resultan
de las
tensiones que
tienden a deslizar una parte de la roca, im
plica movim
iento paralelo al plano de fractura. Los planos B y C representan fracturas de corte.
C B
9Esfuerzos com
presivos
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Fracturas de Tensión Con el m
ismo plano que las fracturas
de extensión, con la diferencia de que en las fracturas de extensión todos los esfuerzos son com
presivos , y para las fracturas de tensión el esfuerzo (σ
3) es negativo o de tensión
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
¾Fracturas
¾Diaclasas (Joints, fracturas sin desplazam
iento o de extensión)
¾Fallas
¾O
tras características relacionadas a las fracturas ¾
Relación entre fracturas y otras características geológicas
¾Cam
po de esfuerzos actual
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Es un conjunto de espacios paralelo a las fracturas que no muestran desplazam
iento, y en una roca estratificada tienen un alto ángulo con respecto a la dirección de la capa. U
n conjunto de joints se localiza generalmente al final de una discontinuidad o en el
limite entre capa y capa de estratos.
“Joint”
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
• A es la m
as antigua, seguida de la B y C.
Geom
etría de la Fractura
Apertura, altura, longitud y orientación son los elementos principales a considerar para
describir una fractura. La apertura de la fractura es relevante en el transporte del fluido. G
eología de Sistemas N
aturalmente Fracturados
Fracturas Pequeñas
Fracturas Grandes
Geólogo
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Separación entre fracturas. Son usadas para distinguir fracturas naturales de inducidas en los núcleos y
para distinguir Diaclasas (joints) de Fallas. Además aportan elem
entos para entender el origen e historia subsecuente de las fracturas.
Clusters Separación
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados M
arcas de Superficie M
arcas de pluma (o estructuras plum
osas) son características que dan una pista de la progresiva propagación de una fractura.
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
¾Fracturas
¾Diaclasas (Joints)
¾Fallas
¾O
tras características relacionadas a las fracturas ¾
Relación entre fracturas y otras características geológicas
¾Cam
po de esfuerzos actual
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados Fallas Pueden m
ejorar el flujo de fluidos a través de la roca, pueden actuar com
o “barreras de k” para el flujo, dependiendo de su apertura, com
posición y la textura del m
aterial dentro de la zona de falla.
Fallas menores en un núcleo
que muestran una geom
etría conjugada
Sección sísmica que m
uestra fallas conjugadas sobre una falla norm
al principal
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Bandas de Deformación
Son fallas de desplazamiento pequeño, se form
an solo en poros y estratos granulares con bajo contenido de arcilla. Tienden a reducir la perm
eabilidad de 1 a 3 ordenes de magnitud con
respecto a la roca base.
Fallas conjugadas (bandas de deformación)
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
¾Fracturas
¾Joints
¾Fallas
¾O
tras características relacionadas a las fracturas
¾Relación entre fracturas y otras características geológicas
¾Cam
po de esfuerzos actual
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Estilolita N
o todas las discontinuidades inducidas son una fractura. Una estilolita es una
superficie marcada por la acum
ulación de minerales insolubles a través del cual la
roca se disuelve en respuesta a la presión de solución. Las estilolitas actúan como
barreras al flujo.
Estilolita en caliza del cretácico, el área entre los dientes es la cantidad de roca disuelta
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Brecha Es una roca com
puesta de fragmentos rotos, gruesos y angulosos cem
entados por una m
atriz de grano fino. La brecha es un termino de textura que describe
una roca; no un tipo de fractura. Roca de ambientes de deposito de alta energía.
Brecha bordeando una falla inversa Colapso de brecha en rocas carbonatadas
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
¾Fracturas
¾Joints
¾Fallas
¾O
tras características relacionadas a las fracturas ¾
Relación entre fracturas y otras características geológicas
¾Cam
po de esfuerzos actual
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
Fracturas y pliegues
Sección transversal de la curvatura Dos direcciones de la curvatura
principal en una superficie de Domo
3D
Sombreado que m
uestra un área de alta curvatura en una superficie 3D
Cuando la roca es plegada, el esfuerzo resultante crea fracturas. Y esa densidad de fractura es proporcional a la flexión
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados
¾Fracturas
¾Joints
¾Fallas
¾O
tras características relacionadas a las fracturas ¾
Relación entre fracturas y otras características geológicas
¾Cam
po de esfuerzos actual
Geología de Sistem
as Naturalm
ente Fracturados Los esfuerzos juegan el m
ayor rol en el desarrollo de YNF. Los esfuerzos totales de
cualquier región están en función de la configuración y movim
iento de las placas tectónicas, profundidad, dureza de la corteza y tem
peratura.
Orientación del m
áximo esfuerzo horizontal regional de la parte oriental de los EU
y norte de México.
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