Presiones Anormales

INTRODUCCIÓN

Las formaciones con alta presión causan serios problemas en la perforación y

terminación de pozos en casi todas las áreas importantes de perforación del mundo.

Desde el punto de vista estadístico, casi la mitad de los pozos de tierra firme y más de

la tercera parte de los pozos costa afuera son perforados a través de dificultosas

formaciones caracterizadas por su elevada presión. Con demasiada frecuencia esto da

por resultado grandes gastos, contaminación del ambiente, pérdida de reservas de

petróleo y aún, en algunos casos, pérdida de vidas. Por esas razones, es importante

detectar la presencia y determinar la magnitud de esas zonas y las presiones que ellas

contienen.

Una presión anormal es aquella que es mayor que la presión hidrostática de los

fluidos de formación que esta por arriba de ella. La presión hidrostática es la presión

ejercida por el peso de una columna de fluido.

El costo y los problemas inherentes a la perforación, pueden reducirse

sustancialmente si se conoce con anterioridad a que profundidad se encuentran las

presiones anormales y cuál es su magnitud

Problemas durante la perforación son encontrados con frecuencia en zonas de

presiones anormales. Los problemas asociados a presiones anormales generan gastos

mayores a 2 billones de dólares al año, a las principales Compañías de Petróleo

alrededor del mundo. (Pozos Abandonados, Arremetidas, Problemas de estabilidad,

pegas de tubería, daño de formación, corridas innecesarias de revestidores y altos

costos del lodo). Las últimas técnicas de Predicción de Geopresiones (Presión de Poro,

Gradiente de Fractura y Gradiente de Sobrecarga), además una breve descripción del

monitoreo en tiempo real. Geología Regional Para una apreciación total de los

problemas de presiones anormales, se requiere un conocimiento profundo de la litología

estratigrafía de la zona en estudio. También es necesario conocer la hidrodinámica,

características de la estructura, mineralogía, y gradiente geotermal. Si una gran

cantidad de data está disponible, análisis estadísticos pueden llevarse a cabo con la

ayuda de mapas, con propósitos de predicción, mostrando aspectos como litología,

presión y compactación. PREDICCION DE DATOS SISMICOS En zonas de exploración

donde no existen pozos de correlación o estos datos no son confiables debido a la

complejidad geológica del área, se utilizan a los datos sísmicos como fuente de predicción de geopresiones. Actualmente la data sísmica nos puede proveer numerosas

pistas para la detección de presiones anormales. La velocidad de intervalo es el

parámetro más usado para el análisis de predicción de geopresiones donde las

estructuras no son complejas y la sección es lo suficientemente grande, es posible

evaluar los tiempos de transito y calcular la velocidad de propagación para cada

intervalo en la formación.

TÉCNICAS DE DETECCIÓN DE PRESIONES ANORMALES.

Para tener una mejor visión de las técnicas utilizadas en la detección y

predicción, se les clasifica en tres grupos principales. El primer grupo se caracteriza por

el uso de las técnicas geofísicas para la detección antes de la perforación. El segundo

hace uso de datos obtenidos durante la perforación o muestras examinadas durante

ella y el último de mediciones de parámetros efectuadas después de la perforación del

pozo.

La predicción de las presiones anormales, es una parte integral de la planeación

de un pozo. La determinación de las presiones mientras se perfora el pozo también es

importante. Si éstas son sustancialmente diferentes a las calculadas con anterioridad,

se necesitara hacer grandes cambios al programa de perforación, y en el peor de los

casos, el pozo deberá abandonarse.

A continuación, se hace una breve descripción de las técnicas usadas para la

predicción y la cuantificación de las geopresiones:

Antes de la perforación: Se caracteriza por el uso de las técnicas geofísicas de

sismología.

Durante la perforación: Utiliza datos y muestras obtenidas durante la perforación

del pozo.

Después de la perforación: Utiliza la información de mediciones de parámetros

efectuadas después de la perforación.

Técnicas utilizadas antes de la perforación

Las técnicas utilizadas para la predicción de presiones anormales antes de iniciar la

perforación son:

a) Interpretaciones sísmicas: La única forma de obtener información del subsuelo,

además de la perforación, es utilizando los métodos geofísicos. La técnica más

comúnmente usada es el Sistema Sísmico de Reflexión.

El sismógrafo de reflexión se utiliza para generar una "imagen" acústica de la

sección sedimentaria de la tierra. La configuración estructural de las formaciones es

interpretada por los geofísicos con el fin de determinar si existe un ambiente favorable

para el entrampamiento de hidrocarburos. De estas imágenes sísmicas, también es posible obtener datos que bien procesados aportan información del subsuelo, como por

ejemplo, las probables presiones del fluido de la formación, urologías, posibles

yacimientos petrolíferos, y peligros potenciales al perforar en presiones anormales.

Los datos sísmicos de campo pasan por procesos de filtrado con el fin de

eliminar el ruido y posteriormente procesar la información y obtener secciones las

sísmicas. Las secciones sísmicas son una representación de los cambios del producto

velocidad - densidad de la roca en el subsuelo. Esto se denomina impedancia acústica.

Cuando hay un cambio en este producto, se origina una reflexión de energía. Es

recibida en la superficie (geófonos) y grabada en una cinta magnética. El conjunto de

estas grabaciones es procesado digitalmente y presentado visualmente en las

secciones sísmicas.

Debido a que contienen una mayor cantidad de fluidos, las zonas

sobrepresionadas tienen una menor velocidad de transmisión al sonido respecto a una

zona normal. Por tanto, originan reflexiones en su cima y base y dentro de ella no se

observa casi ninguna reflexión debido a la homogeneidad del material. No es fácil

descubrir una zona sobrepresionada a partir del análisis de una sección sísmica a

simple vista, pero existen procedimientos para determinar velocidades de intervalo,

durante el procesado de la sección. Esto permite determinar un registro sónico sintético

o registro de pseudo-velocidades, similar al sónico de porosidad registrado en el pozo y

el cual se obtiene por medio del análisis de la velocidad sísmica.

Una vez determinado el registro de pseudo-velocidades, resulta viable la

detección y evaluación de las presiones anormales existentes en las formaciones

b) Interpretaciones geológicas: Los mapas de estructuras geológicas y secciones

transversales son muy valiosos para la perforación de pozos con presión anormal. Pero

los que más información proporcionan para efectos de perforación son los geológicos

de sección transversal. Estos muestran la profundidad de las formaciones esperadas y

los puntos de problemas probables en el pozo propuesto. Estas secciones

transversales son especialmente valiosas para pozos exploratorios.

Técnicas utilizadas durante la perforación

Esta es una de las partes más importantes del estudio de presiones anormales;

contiene las técnicas para detectar las presiones anormales durante la perforación.

a) Técnicas en tiempo real.

Rata de Penetración: Declina gradualmente con la profundidad debido a la

disminución de la porosidad causada por el peso de los sedimentos. El seguimiento a la

rata de penetración es el método empleado para detectar cambios significativos en la

porosidad de las rocas. Es bien conocido que la rata de penetración incrementa cuando

se perfora lutitassubcompactadas. Un cambio significativo en la rata de penetración es

la primera estimación de evaluación de valores de presión de formación. Existen varios

factores que pueden influenciar a la rata de penetración y enmascarar este método,

entre los que se tienen: litología, compactación, diferencia de presión, peso sobre la

mecha, velocidad rotaria, torque, hidráulica, tipo de mecha y desgaste, personal y

equipo.

A continuación se describen brevemente cada uno de estos factores:

Litología: Este es el factor principal que afecta la rata de penetración. La perforabilidad

de la roca depende de la porosidad, permeabilidad, dureza, plasticidad, abrasibidad,

consolidación de las partículas, cambios de litología, lo cual puede ser confirmado

posteriormente al tomar la muestra de canal. Cambios pequeños en la composición

litológica (minerales

...