propiedades rocas y fluidos
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EXPOSITOR: ALFONSO MONTENEGRO AGUILAR
COCHABAMBA-BOLIVIA 2014
PROPIEDADES FÍSICAS DE LA ROCA, TIPOS DE YACIMIENTOS Y MECANISMOS DE PRODUCCIÓN
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 DENSIDAD (g/cm3)
GRAVEDAD ºAPI
LIGERO (Diesel, Queroseno y Gasolina) 0.87 – 0.83 31.1 – 39
MEDIANO (combustible y materias primas para polímeros y
parafinas)
0.92 – 0.87 22.3 – 31.1
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 MADRERoca 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.
ROCA SELLOEs 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.
MIGRACIONDespués 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.
TIPOS DE ROCA Y TRAMPAS
Trampas petrolíferas Trampas estratigráficas.
El reservorio esta acuñado contra otra
formación impermeable
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.
Trampas hidrodinámicas.
-El reservorio esta acuñado
-Existe cualquier contacto inclinado de agua /
hidrocarburo
Trampas estructurales.
El petróleo o el gas ya no pueden migrar
hacia otro lugar más alto a través del
reservorio.
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 rocaVp: 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
Muy pobre < 5
PERMEABILIDAD (k)
Es la capacidad que tiene una roca de permitir el flujo de fluidos a través de sus poros interconectados.
Esquema Sistema poral.
Ley de Darcy
Donde: Q = flujo (CC/seg) ΔP = Delta de presión (atm/cm) A = área (cm2) μ = viscosidad (centipoise) L = longitud (cm) K = permeabilidad (Darcies).
Darcy estableció que el caudal que atraviesa un medio poroso es proporcional al gradiente hidráulico y al área de flujo
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.
Propiedades petrofísicas de las rocas
Tipos de yacimientoDiagrama de Fases de Fluidos en el Yacimiento
SE USAN PARA EMPUJAR EL
PETRÓLEO DESDE EL YACIMIENTO A LA
SUPERFICIE
LOS MAS COMUNES: CAPA DE GAS, GAS
EN SOLUCIÓN, O EMPUJE
HIDRÁULICO
SE DEBE DETECTAR CUAL MECANISMO PREVALECE EN EL
YACIMIENTO
SURGENCIA NATURLMecanismos de producción
EMPUJE POR CAPA DE GAS
Mecanismos de producción
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%
EMPUJE POR GAS EN SOLUCIÓN
Mecanismos de producción
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%
EMPUJE POR GRAVEDAD
Mecanismos de producción
EL BUZAMIENTO DE LOS ESTRATOS OCASIONA EL
PETROLEO
DEPENDE DE OTRO MECANISMO PARA LA
UBICACIÓN DE LOS POZOS
SE COMPLETA CON EMPUJE HIDRAULICO O
CAPA DE GAS
Levantamiento artificial
BOMBEO MECÁNICO (balancín)
Utiliza bomba en el subsuelo de acción
reciprocante
Se aplica a cualquier tipo de crudo y maneja
grandes cantidades de agua
Es aplicado en completaciones
sencillas y múltiples
Es afectado por la producción de
arena y gas
No se puede usar costa afuera, y altos costos de mantenimiento
Levantamiento artificialBOMBEO HIDRÁULICO
Múltiples pozos de un solo sistema
superficial = menos costos por pozo
Es aplicable a pozos profundos
Maneja altas tasas de producción
Se puede usar en pozos desviados
Es recomendable para ser usado en crudos pesados
Levantamiento artificialBOMBEO ELECTROSUMERGIBLE
(BES)
Transmite en forma de presión la energía de un
motor
La unidad se encuentra
suspendida en la tubería de
producción
El tamaño de la bomba esta
limitado a los diámetros del
revestidor
No es recomendado en pozos con alto
RGP.
Permite manejar grandes volúmenes
de fluido
BOMBEO PLUNGER LIFT
La válvula neumática esta cerrada y la presión en el espacio anular hace el Buildup
Levantamiento artificialBOMBEO DE CAVIDAD PROGRESIVA
(BCP)
Compuesto de una sarta que gira a una
velocidad constante para
accionar la bomba y levantar el fluido
Bombea flujo continuo maneja
crudos viscosos y altos caudales
No es recomendable en
pozos con T > 180º
No es recomendado en pozos desviados
Permite manejar grandes volúmenes
de fluido
GRACIAS!