Trabajo escrito(Well Testing)

Gilmer Reyes

Escuela de educación petrolera EDUPETROLFacilidades de producción de pozos petroleros

Yopal – Casanare2014

Trabajo escrito(Well Testing)

Gilmer Reyes

Profesor: Luis Eduardo Moncada

Escuela de educación petrolera EDUPETROLFacilidades de producción de pozos petroleros

Yopal – Casanare2014

WELL TESTING

Una prueba de presión es una herramienta estándar para la caracterización del sistema pozo-yacimiento, ya que los cambios en a producción ocasionan disturbios de presión en el pozo y en su área de drenaje.Las pruebas de pozo se centran en saber cuánto tiempo tarda el pozo en estabilizarse.Las propiedades del yacimiento son determinadas por las pruebas del pozo, usando mediciones de dos variables, tasa de producción y presión del mismo.

Pruebas de pozo:

Se divide en dos categorías, basadas en su función primaria.

1) Las pruebas de presión: son las pruebas que permiten determinar las propiedades de la roca y de los fluidos (la permeabilidad, porosidad y presión promedio del yacimiento).

Se mide los cambios de presión vs tiempo

Divididas en:

a) pruebas de un solo pozo: son aquellas en las cuales la respuesta de presión es medida siguiendo un cambio en la tasa de producción. De estas pruebas podemos estimar la presión promedio del yacimiento y la permeabilidad del área de drenaje del pozo y las propiedades de la región inmediatamente adyacentes a la vecindad del pozo.

prueba de declinación: determinar las características del flujo del yacimiento, permeabilidad y factor skin.

pruebas de fal-loff: aplicadas para pozos inyectores.

b) pruebas de multipozo: cuando la tasa de flujo es cambiada en un pozo y la respuesta de presión es medida en otro pozo o grupos de pozos, estas pruebas son llamadas multipozo.El concepto básico de una prueba. Multipozos es producir o inyectar en un pozo ( pozo activo) y observar el cambio de presión en uno o varios pozos aledaños( pozos observadores).

pruebas de interferencia

pruebas de pulso: el pozo activo se pone en producción y luego es cerrado, luego retorna a producción y posteriormente es cerrada nuevamente. Esta secuencia de apertura y cierre, la cual es repetida en periodos que raramente exceden unas pocas horas, produce una respuesta de presión que generalmente es interpretada inequívocamente aun cuando otros pozos en el campo continúan produciendo.

2) Pruebas de productividad:

Son diseñadas para medir la capacidad de producción de un pozo bajo ciertas condiciones del yacimiento. Las más comunes son las pruebas de flujo tras flujo, pruebas. Sencillas, las pruebas isocronal convencional y modificada.

pruebas de flujo tras flujo (backpressure o prueba de 4 puntos): son realizadas con una serie de flujos o tasas estabilizadas parta medir la presión de fondo.

pruebas sencillas ( a un solo punto) : son realizadas cuando existen limitaciones del factor tiempo para llevar a cabo una prueba de flujo tras flujo en yacimientos de muy baja permeabilidad. En este caso del pozo fluye a una sola tasa de producción hasta alcanzar una presión de fondo fluyente estabilizadas.

pruebas isocronales: son una serie de pruebas a un solo punto desarrolladas para estimar las condiciones de productividad sin llegar a los tiempos necesarios para alcanzar la estabilización del pozo.El tiempo en el cual la presión es medida debe ser relativamente el mismo al comienzo de cada periodo de flujo. Por ejemplo se puede medir la presión de fondo fluyente cada 0.5, 1.0, 1.5 y 2.0 horas después de empezar cada periodo de flujo.

pruebas isocronales modificadas: es realizada como una prueba isocronal convencional, exceptuando que los periodos de cierre deben ser igual en duración, pero deben ser igual o exceder el tiempo de los periodos de flujo. Debido a que el pozo frecuentemente no alcanza a restaurar la presión promedio del yacimiento después de cada periodo de flujo, la presión de cierre es registrada inmediatamente antes de comenzar el periodo de flujo, esta presión es utilizada posteriormente en el análisis en vez de usar la presión promedio del yacimiento.

Las pruebas de presiones sirven para:

Para obtener características y/o propiedades del yacimiento, como lo son:

- -presión estática del yacimiento- permeabilidad

Estimar parámetros adicionales de flujo, tales como:

- comunicación entre pozos.- límites del yacimiento (fallas, fracturas).- daño de formación.

Pruebas DST a pozo abierto: esto se hace cuando a traves del control geologico, por loggings intermedios o por alguna otra indicacion se detecta la presencia de hidrocatburos durante la perforacion, con la finalidad de establecer si se trata de un yacimiento real o simplemente de hidrocarburos retenidos en las rocas pero que no son factibles de serr producidos.

Tipos de pruebas de presiones

- prueba de restauracion de presion ( bulid up tests).- prueba de arrastre (drawdomn test).- prueba de disipacion de presion en pozos inyectores.- prueba a tasa de flujo multiple.- prueba de interferencia.- prueba de pulso.- prueba de producción DST ( drill sistem testing)

Separadores

Componentes del equipo de Well Testing

- equipo de medicion de parametro de fondo.- cabezal de prueba.- choque manifold.- calentador o intercambiador de calor.- separador o set de deparadores.- manifold de parametros.- tanque de cibracion.- bomba de transferencia.- quemadores.- sistema de monitores y medixion electronica de parametros.

DST partes

- reservadores de circulacion.- una valvula de open o close.- registrador de presion.- un cualpas hidraulico.- martillo hidraulico.- punta union de seguridad.- empaque.- zapato o ancla.

Los parametros que se miden en un pozo de prueba son presion y temperatura.Los instrumentos de medicion que se utilizan en sensores mecanicos y electronicos. De los instrumentos. Mecanicos el mas conocido es el AMERADA con rango desde 1000 hasta 25000 psi.

Sensores electrónicos:

Se clasifican en:

- medidores de lectura en superficie en tiempo.- medidores de memoria (memory read out).

Se compone de 3 elementos:

el sensor unidad de memory batería shock manifold:

- calor o intercambiador de calor- manifold de petróleo/ oíl manifold

PRUEBAS DST(DRILL STEM TESTING)

Definición: completamiento temporal de un pozo, generalmente exploratorio.

Utilidad: permite determinar la presencia de hidrocarburos y efectuar una cuantificación de los mismos. Al ser un completamiento temporal, elimina la necesidad de inversiones en tubería de

producción y equipos de control de superficie ( árbol de navidad, válvulas). permite la utilización de la sarta de completamiento adecuada para el pozo (y para el

yacimiento). proporciona la información preliminar para el análisis de parámetros básicos de yacimiento

(Kh, factor de da# o, S).

Equipo básico: Empaque Válvula de control de fondo Válvula de circulación Junta de Seguridad

Equipo básico (ll)

- equipo de adquisición de datos( sondas de fondo).- cañones.- cabeza de flujo.

Formación obtenida

- presión inicial del yacimiento- presión de fondo ( fondo fluyente)- tipos de fluido (aceite, gas , agua).- tasas de producción.- muestras de fluidos para análisis PVT.

Tipos de DST

- hueco abierto( open hole DST)- hueco revestido ( cased hole DST)- bare foot- costa afuera ( offshore)- tierra ( land DST)

Grafica DST

1. Corriendo herramienta2. Asentamiento de empaque3. Apertura de válvula de fondo4. Opcional (disparo de los cañones)5. Primer flujo6. Primer cierre7. Flujo principal8. Cierre final9. Desasentar empaque

10. Sacando herramientas

Interpretación DST

Primer Flujo:5 a 10 minutos PIFI: Presión inicial de flujo PFFI: Presión final de flujo La diferencia de presión nos permite determinar si hubo aporte de fluidos desde la formación

Primer Cierre: 1 hora PICI: Presión inicial de cierre, igual a la presión final de flujo PFCI: Presión final de cierre, al final del periodo de 1hr, antes de abrir el pozo El periodo de cierre inicial nos permite calcular la P* o presión inicial del yacimiento (Horner,

Derivada)

Flujo Principal: 6 a 72 horas PIFF: Presión inicial de flujo PFFF: Presión final de flujo Determinar presencia de fluidos Obtener fluidos en superficie Cuantificar volumen de fluido (tasa de producción, GOR, BSW)

Flujo Principal: cont…. Determinar propiedades: Gravedad API, gravedad del Gas, salinidad de Agua Análisis PVT inicial (muestra de superficie) P.burbuja, Bo, Viscosidad Realizar prueba de producción a diferentes tamaños de choque Tomar muestras de fluido a condiciones de fondo

flujo principal: Preservar el medio Ambiente, minimizando quema de líquidos, optimizando los sistemas de

quema de hidrocarburos para evitar humo, lluvia de crudo, derrames de crudo

Cierre Final: 2 veces el tiempo de flujo PICF: presión inicial de cierre, la misma presión final de flujo PFCF: presión final de cierre, nos determina el grado de equilibrio pozo-yacimiento, la

depleción del mismo.

Periodo de Cierre final Determinación de Permeabilidad (K) Cálculo del factor de Daño (S) Determinación de límites de yacimiento, barreras, fallas Adquisición de Datos de Presión de Fondo de excelente calidad es primordial.

Herramientas nuevas

Válvulas de Fondo Inteligente Adquisición de Datos en tiempo real Válvulas múltiples (flujo, circulación, reversa)

Quien realiza DST’s?

Halliburton (OMNI valve, APR)

Schlumberger (PCT, MFE, IRIS) Geoservices (Baker tools) EXPRO (North Sea)

DST’s en Colombia

- Uso de herramienta convencionales, con la mínima configuración- Pozos exploratorios (GHK)- Actividad de DST proporcional a la actividad de exploración.

Puntos de medicion de datos

adquisición de la superficie

- cabezal de pozo: presión y temperatura de produccion y la tuberia de revestimiento.- colector múltiple de estrangulamiento (choke manifold): presión y temperatura.- calentador: presión y temperatura.- separador: presión y temperatura: presion diferencial a traves de la placa orificio en el flujo

de gas. Tasas de flujo de petroleo, gas y agua; contraccion del petroleo, sedimento basico y agua; densidades del petroleo y el gas; muestras de fluidos.

- tanques de almacenamiento: temperatura y contraccion.- árbol de pruebas submarino: presión anular y temperatura.- Adquisición en el fondo del pozo

- registro en el fondo del pozo: presion y temperatura DST; muestras de fluidos recuperadas cuando la sarta de pruebas es llevada a la superficie.

- lectura de superficie: datos de presion y temperatura de fondo de pozo almacenado en memoria.

- herramientas operadas con cable: presion, temperaturas, tasas de flujo, muestras y otras varias mediciones, dependiendo de la serie de herramientas.

Modos y escalas de pruebas

a. Microescala: (radio de investigación < 10 ft); prueba de presión (caída o incremento). Con el probador. De la formacion operado con cable.

b. Micro a macroescala: (radio de investigación <100ft); grandes volumenes eztraidos a traves de la probeta o los empacadores, utilizando bombas de fonfo de pozo.

c. Macroescala: (radio de investigación < 1000 ft); prueba de camara cerrada.d. Escala de yacimiento: (radio de investigación < 1000ft); pruebas de formacion

efectuados a traves de la columna de perforacion y pruebas de produccion.

Objetivos de las pruebas de pozo

- Pruebas de productividad

- obtener y analizar muestras representativas de los fluidos producidos.- medir la presión y la temperatira del yacimiento.- determinar la curva de rendimiento del pozo y la capacidad de produccion.- evaluar la eficiencia de la operacion de terminacion.- caracterizar el daño del pozo.- evaluar los tratamientos de reparacion o estimulacion.

pruebas descriptivas- evaluar los parametros del yacimiento.- caracterizar las heterogeneidades del yacimiento.- evaluar el alcance y la geometria del yacimiento.- evaluar la comunicacion hidraulica entre pozos.

Quien necesita muestras de fluidos?

Ingenieros de terminación y produccion de pozos

- diseños de terminacion de pozos.- especificaciones de materiales.- calculos relacionadoe con los procesos de levantamiento artificial.- interpretacion de los registros de produccion.- pronostico de produccion.

geólogos:- correlaciones de yacimientos.- Estudios geoquimicos.- estudios de origen de los hidroicarburos.

Ingenieros de yacimientos:

- interpretaciones de pruebas de pozos.- estimaciones de reservas.- calculo de balances de materiales.- analisis del mecanismo natural de drenaje.- simulaciones de yacimientos.

Ingenieros de instalaciones:

- mitigacion del aseguramiento del flujo.- separacion y tratamiento de los fluidos producidos.- opciones de medicion.- estrategias de transporte.