Perforacion

Introducción.

La presión existente en la Tierra o presión de formación. No obstante, en el campo petrolero se utiliza comúnmente para indicar la presión de poro anómala del subsuelo, que es mayor o menor que la presión hidrostática normal pronosticada para una profundidad dada, o la presión ejercida por unidad de área por una columna de agua dulce, entre el nivel del mar y una profundidad dada. La presión de poro anormalmente baja tiene lugar en las zonas en las que los fluidos han sido drenados, tal es el caso de un yacimiento de hidrocarburos agotado. La presión de poro anormalmente alta podría tener lugar en las zonas en las que el sepulta miento de los sedimentos rellenos con agua por un sedimento impermeable, tal como la arcilla, fue tan rápido que los fluidos no pudieron filtrarse y la presión de poro se incrementó con el incremento de la profundidad de sepulta miento.

La presión de los fluidos en los poros de un yacimiento, normalmente la presión hidrostática, o la presión ejercida por una columna de agua desde la profundidad de la formación hasta el nivel del mar. Dado que la presión de yacimiento cambia a medida que se producen los fluidos de un yacimiento, la presión debería describirse como un valor medido en un momento específico, tal como la presión de yacimiento inicial.

1-Presion de Formación.

El agua, el gas y el petroleo que se encuentran en el subsuelo están bajo gran presión por lo tanto se podría definir la presión de formación como la presión ejercida por los fluidos o gases contenidos en los espacios porosos de las rocas. También es comúnmente llamada presión de poros o presión de yacimiento.

El peso de sobrecarga afecta las presiones de la formación, puesto que este es capaz de ejercer presión en los granos y los poros de la roca.

La presión deformación se clasifica de acuerdo a su valor de gradiente de presión en: normal, subnormal y anormal.

*Presión De Formación Normal: Se dice que una presión de poros es “normal” cuando es causada solamente por la columna hidrostática del agua connata contenida en los poros de la formación y existe comunicación con la superficie.

El gradiente de presión de los fluidos de la formación generalmente se encuentra en un rango que va desde 0,433 lpc/pie hasta 0.465 lpc/pie, y varía de acuerdo con la región geológica.

Para entender las fuerzas responsables de estas presiones que soportan los fluidos en el subsuelo, se deben considerar los procesos geológicos que ocurrieron previamente. Los que tienen mayor relación con la presión de la formación son los siguientes:

•Deposición: a medida que el material detrítico es llevado por los ríos hasta el mar, se libera de suspensión y se deposita en el suelo. Inicialmente los sedimentos formados no están consolidados ni compactados por lo tanto las formaciones resultantes tienen una porosidad y permeabilidad relativamente alta.

•Compactación: una vez que la deposición ha ocurrido, el peso de las partículas sólidas a lo largo de la columna estratigráfica es soportado en los puntos de contacto de los granos presentes en la matriz, por lo tanto lo sólidos formados durante este proceso geológico no influyen en la presión hidrostática ejercida por los fluidos en los espacios porosos y la presión de la formación no se ve afectada.

•Equilibrio hidrostático: a medida que ocurre el proceso de compactación de los sedimentos, el agua es expulsada continuamente de los espacios porosos, sin embargo mientras exista una vía de flujo relativamente permeable hacia la superficie la fuerza originada por la compactación para liberar el agua será despreciable y el equilibrio hidrostático se mantendrá, ocasionando que la presión de la formación no se vea afectada, es decir, se mantenga normal.

*Presión De Formación Anormal: Es cualquier presión de formación mayor que la presión normal. Teóricamente se consideran como presiones anormales aquellas altas presiones de formación cuyos gradientes varían entre 0.465 a 1.0 lppc por pie.

*Presión De Formación Subnormal: Son las presiones de formación menores a la presión normal o hidrostática, generalmente son las presiones de formación con gradientes de presión menores a 0.433 lppc por pie. Las cuales pueden encontrarse en yacimientos de formaciones parcial o completamente agotados o formaciones que afloran en superficie.

Es importante recordar que los gradientes de presión varían de acuerdo con el tipo de roca y con la profundidad del pozo.

2- Presión de fractura.

Es la presión necesaria para vencer la presión de formación y la resistencia matricial de la roca. Esta resistencia que ocupa una roca a ser fracturada, depende de la solidez o cohesión de la misma y de los esfuerzos de compresión a los que se someta. Las formaciones superiores solo presentan la resistencia originada por la cohesión de la roca. A medida que aumenta la profundidad, se añaden los esfuerzos de compresión de las sobrecargas de las formaciones. Debido a esto, se puede confirmar que las fracturas creadas en las formaciones someras son horizontales y que la mayoría de las fracturas creadas en formaciones profundas son verticales (la roca generalmente se rompe a presiones inferiores a la presión teórica de la sobrecarga total).

Para que ocurra la fractura es necesario que la presión ejercida sobre la formación sea mayor que la suma de la presión de poros más la componente horizontal de la presión de sobrecarga.

Una predicción exacta del gradiente de fractura es esencial para optimizar el diseño del pozo. En la etapa de la planeación del pozo, puede estimarse a partir de los datos de los pozos de referencia, Si no hay datos disponibles, se usan otros métodos empíricos,

Por ejemplo:

• Matthews & Kelly (1967)

• Eaton (1969)

• Daines (1982)

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*Prueba de Resistencia de la Formación:

• Propósito:

• Investigar la resistencia del cemento alrededor de la zapata

• Estimar el gradiente

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