EVOLUCION DE LAS PRUEBAS DE POZOS

EVOLUCION DE LAS PRUEBAS DE POZOS

Las pruebas de pozos o análisis de presión han sido usadas a lo largo delos años para estudiar y describir el comportamiento de los yacimientos. Sonmuchos los parámetros que son caracterizados por este tipo de pruebas.Desde su primera implementación hace más de 50 años las pruebas depozos han ido cambiando y modernizándose hasta convertirse en unaherramienta de mucho aporte computacional, fundamental paracualquier estudio de yacimiento.Al principio, las técnicas de análisis de presión provenían de la tecnologíausada en los pozos de agua que incluían análisis de tipo gráfico yexclusivamente para pozos de petróleo aparecieron en los años 50desarrolladas por compañías petroleras gracias al trabajo de científicos comoMiller, Dyes, Hutchinson y Horner.En los años 60 las investigaciones estuvieron apuntadas a conocer másacerca del comportamiento mostrado por los análisis de presión en lasprimeras etapas. Los investigadores notaron que el valor del daño (skin) norepresentaba con seguridad lo que ocurría en el pozo pero sí desviaba losresultados obtenidos. A finales de los años 60 se utilizaron nuevas técnicasmatemáticas como la función de Green. No obstante, los análisis eran en sumayoría manuales.Luego a partir de los años 70, las compañías de servicios se encargaronde desarrollar nuevas tecnologías lo que marcó el fin de los análisismanuales para las pruebas de pozos. Desde ese momento las pruebas depozos se convirtieron en parte fundamental del análisis de yacimientos. a partir de los años 80, las pruebas de pozos son completamentecomputarizadas y permiten entender y reconocer las heterogeneidades losyacimientos, analizar pozos horizontales y efectos de límites del yacimientoentre otras cosas.Los primeras pruebas de pozos se hicieron mediante un AnálisisLineal en donde se asumía que se podía modelar la relación entre la presióny el tiempo como una línea recta. Dependiendo de la desviación quemostraban los puntos con respecto a la línea recta era posible determinar lascaracterísticas más importantes del yacimiento que se estaba estudiando.Este método tenía como principal ventaja la facilidad a la hora de ser aplicado y su principal inconveniente era la falta de exactitud a la hora deestimar qué tan desviados estaban los puntos de la línea recta.En los años 70 el análisis lineal fue sustituido por un Análisis depresiones de tipo log-log en el que la presión durante un período de flujo, p,era graficada contra el tiempo transcurrido,t, en un papel log-log. De lamisma forma que el análisis lineal, este análisis permitía determinar lascaracterísticas del yacimiento mediante la observación de los puntosgraficados y sus desviaciones de la tendencia lineal. Si bien este método eramejor que el anterior, la falta de resolución en las mediciones de cambio depresión siempre fue su mayor desventaja.El auge de las computadoras y su aplicación en el análisis matemáticoayudó a que en los años 80 las pruebas de pozos se estudiaran medianteun Análisis log-log diferencial en el que las gráficas involucraban a lavariación del tiempo transcurrido y el cambio de presión con respecto a éste.Tomar la derivada con respecto al logaritmo natural del tiempo transcurridoenfatizaba el flujo radial que es el más común alrededor de un pozo. La mayor ventaja de este método era la capacidad de identificación de lascaracterísticas del yacimiento. Sin embargo, es necesario recordar que un losdiferenciales de presión no son medidos sino calculados; de esta manera losresultados dependían de qué tan eficiente era la herramienta computacionalque se utilizaba.En la actualidad el uso de las pruebas de pozos se ha hecho más necesario debido al uso de un nuevo algoritmo para la deconvolución desarrollado por Shroeter (SPE 71574). La Deconvoluciónse refiere a las operaciones matemáticas empleadas en la restauraciónde señales para recuperar datos que han sido degradados por un procesofísico que puede describirse mediante la operación inversa, una convolución.Para entender mejor el proceso de la convolución es conveniente tomar encuenta uno de sus mayores campos de aplicación: la manipulación ydigitalización de fotografías. En la actualidad es posible tomar una fotografíaantigua que haya sido deteriorada por algún efecto conocido (tiempo, clima,etc.) y conseguir la fotografía original. En este caso se conoce el resultadofinal (la fotografía deteriorada) el proceso que originó ese deterioro(convolución) y se busca el dato de entrada (fotografía original) que sufrió losefectos de ese proceso. Referido a las pruebas de presión, la utilidad de laconvolución es conocer con mayor exactitud los límites de un yacimiento. Ladeconvolución transforma datos de presión a distintas tasas en una solacaída de presión a tasa constante con una duración igual a la duración totalde la prueba. De esta forma es posible graficar el diferencial de presióncontra el tiempo y conseguir una curva que represente con mayor exactitudel comportamiento de la presión con respecto al tiempo.

Las pruebas de pozos han pasado por muchas etapas desde 1950 cuando fueron implementadas por primera vez. El avance en la tecnología ha permitido que estos análisis se conviertan en una herramienta fundamental ala hora de caracterizar un yacimiento. A medida que los aportescomputacionales se hacen cada vez más presentes en el campo de lageología, geofísica y sobretodo geoestadística, es inevitable pensar que laspruebas de pozos seguirán innovando en la búsqueda de resultados másexactos que ofrezcan mucha más información de la realidad que subyace en el yacimiento.

PRUEBAS DE POZOS

Son aquellas que se realizan con el fin de determinar la habilidad de la formación para producir fluidos; y en base al desarrollo del campo se pueden dividir en: Identificación de la naturaleza de los fluidos del yacimiento, estimación del comportamiento del pozo.Las pruebas de pozos pueden ser agrupadas en dos grandes categorías basada en su función primaria. La primera categoría, las pruebas de presión, incluyen pruebas que permiten determinar las propiedades de la roca y de los fluidos (por ejemplo, la permeabilidad, porosidad y presiónpromedio de yacimiento) y la localización e identificación de heterogeneidades del yacimiento (por ejemplo, fallas sellantes, fracturas naturales y capas). La segunda categoría, las pruebas de productividad,incluyen aquellas pruebas que permite determinar el potencial de producciónde un pozo.

Los parámetros que se calculan con las pruebas de pozo son lossiguientes:

-Área de drenaje.‡

-Presión del yacimiento (P).‡

-Permeabilidad de la formación (K).‡

-Daño o estimulación en la formación (s).‡

-Limites del yacimiento, anisotropías, volumen del yacimiento.

Análisis de pruebas de presión

Las pruebas de pozo son una función técnica clave en la industria petrolera y del gas. A menudo se usa una prueba de pozo como la tecnología principal para monitorear el desempeño de tales inversiones o para diagnosticar comportamientos no esperados de pozo o reservorio. Los resultados del análisis de la data de pruebas de pozo son usados para tomar decisiones de inversiones.

Las pruebas de pozo proveen información para establecer las características del reservorio, prediciendo el desempeño del mismo y diagnosticando el daño de formación.

El análisis de prueba de presión es un procedimiento para realizar pruebas en la formación a través de la tubería de perforación, el cual permite registrar la presión y temperatura de fondo y evaluar parámetros fundamentales para la caracterización adecuada del yacimiento. También se obtienen muestras de los fluidos presentes a condiciones de superficie, fondoy a diferentes profundidades para la determinación de sus propiedades;dicha información se cuantifica y se utiliza en diferentes estudios paraminimizar el daño ocasionado por el fluido de perforación a pozosexploratorios o de avanzada, aunque también pueden realizarse en pozos dedesarrollo para estimación de reservas.

Planificación de pruebas de presión

Durante la planificación se deben definir los parámetros y procedimientos para obtener los datos ya que estos garantizan un resultado satisfactorio al analizarlos.

Es importante tomar en consideración las siguientes consideraciones:

-Estimar el tiempo de duración de la prueba.

-Estimar la respuesta de presión esperada.

-Contar con un buen equipo debidamente calibrado para medir presiones.

-Tener claras las condiciones del pozo.

# Características de la planificación:

Consideraciones operacionales.

Cálculos requeridos para el diseño.

Ejemplo de diseño de una prueba de restauración de presión

# Se deben determinar las condiciones operacionales las cuales dependen de:

-Tipo de pozo (productor o inyector).

-Estado del pozo (activo o cerrado).

-Tipo de prueba (pozo sencillo o pozos múltiples).

-Declinación, restauración, tasas múltiples.

-Presencia o no de un sistema de levantamiento (requerimientos de completación).

Diseño de pruebas de presión

Es posible realizar pruebas de presión sin diseño previo, sin embargo no es recomendable a menos que se hayan realizado pruebas anteriores a través de las cuales se pueda inferir el comportamiento del yacimiento.

Se deben realizar cálculos requeridos:

Las respuestas de presión esperadas utilizando las propiedades de la formación, conocidas a través de pruebas de laboratorio o registros eléctricos.

Factores fundamentales como: final de los efectos de almacenamiento, final de la línea recta semilogarítmica, pendiente de la recta, etc.

funciones de una prueba de presión

1) Obtener propiedades y características del yacimiento como: permeabilidad y presión estática del yacimiento.

2) Predecir parámetros de flujo como:

Límites del yacimiento.

Daño de formación.

Comunicación entre pozos.

Finalidad de una prueba de presión

Consiste en un análisis de flujo de fluidos que se utiliza para determinar algunas características del yacimiento de manera indirecta.

Se causa una perturbación en el yacimiento, se meden las respuestas y se analizan los datos que constituyen el período de flujo transitorio.

Una prueba de presión es la única manera de obtener información sobre el comportamiento dinámico del yacimiento.

CLASIFICACION DE PRUEBAS DE POZOS

Las pruebas de pozos se pueden clasificar como simples pruebas de producción o comopruebas más completas de presión/producción.Las pruebas simples de producción incluyen solamente la medición cuidadosa y controlada de los fluidos producidos durante un periodo de tiempo determinado. En estos casos, elpozo en cuestión fluye a través de sistemas de separadores o trenes de prueba que garabticen quese pueda aislar la producción del pozo, de otros que normalmente pudieran fluir con él a unmúltiple común. En este tipo de pruebas, el volumen producido de cualquier fase (gas,petróleo y/oagua) se convierte a tasa por la simple división de los volúmenes producidos entreel lapso de tiempo al cual corresponde la medición. En estos casos, la única presión quegeneralmente se registra en el pozo es la presión de flujo en el cabezal. No se obtieneinformación de otro tipo de presiones, ya que generalmente no se han tomado previsionespara hacerlo.

El segundo tipo de pruebas es mucho más completo. Corresponde a pruebas depresión/producción y se registran al mismo tiempo los dos parámetros. Las pruebas de presión/producción se pueden realizar en distintos momentos de la vida de un pozo, así:

-Prueba con tubería en hoyo desnudo previo a la inserción del revestidor.•

-Prueba con tubería de perforación en hoyo revestido.

- Prueba después de la terminación definitiva de la perforación del pozo, una vez retirado eltaladrode la localización.

La prueba con tubería de perforación como su nombre lo indica, se realiza utilizando la tuberíade perforación mientras la cabria aún está en sitio. Elarreglode la tubería y de lasherramientas de medición permite registrar presiones (estáticas y de flujo) simultáneamente,mientras se registran los volúmenes producidos (a ser luego convertidos atasas).El último tipo de prueba de presión/producción corresponde al periodo post-terminación . Enestos casos, la medición de volúmenes.

tipos de pruebas de pozos

prubas de produccion: Un DST provee un medio para la estimación de la formación y las propiedades de los fluidos antes de la completación del pozo. Básicamente,la DST es una completación temporal de un pozo. La herramienta del DST esun arreglo de paquetes y válvulas localizados al final de la tubería deperforación.Este arreglo puede ser usado para aislar una zona de interés y dejar que produzca dentro de la tubería. Una muestra de fluido es obtenida en laprueba, de este modo, la prueba nos puede decir los tipos de fluidos que elpozo producirá si es completado en la formación probada.Con las válvulas de superficie en el dispositivo del DST, es posibletener una secuencia de los periodos de flujo seguidos por los periodos decierre.Un medidor de presión en el dispositivo DST puede medir presionesdurante los periodos de flujo y de cierre.Las presiones medidas durante los periodos de cierre pueden ser particularmente importantes para la estimación de las características de laformación así como el producto permeabilidad/espesor y factor de daño.Esta data también puede usarse para determinar la posible presión de agotamiento durante la prueba.

Prueba de Declinación de Presión (Drawdown)

Es realizada por un pozo productor, comenzando idealmente con unapresión uniforme en el yacimiento. La tasa y la presión son registradas comofunciones del tiempo. Los objetivos de la prueba de agotamiento usualmenteincluyen la estimación de la permeabilidad, factor de daño (skin), y enalgunas ocasiones el volumen del yacimiento.Provee información acerca de la permeabilidad, factor de daño y elvolumen del yacimiento en comunicación. Entre unas de las ventajas queofrece son las económicas debido a que se realiza con el pozo enproducción. Su mayor desventaja es la dificultad para mantener una tasaconstante. Si la tasa constante no se puede lograr entonces se recomiendael uso de Pruebas Multi-tasa.

Para correr una prueba de declinación de presión, en general, se siguenlos siguientes pasos:

-Se cierra el pozo por un periodo de tiempo suficiente paraalcanzar la estabilización en todo el yacimiento (sino hay estabilizaciónprobablemente se requiera una prueba multitasa).

-Se baja la herramienta a un nivel inmediatamente encima de lasperforaciones (mínimo la herramienta debe tener dos sensores paraefectos de control de calidad de los datos).

-Abrir el pozo para producir a rata constante y registrar continuamente la Pwf.

La duración de una prueba de declinación puede ser unas pocas horas ovarios días, dependiendo de los objetivos de la prueba y las característicasde la formación.

Pruebas de Restauración de Presión (Build up test)

Esta prueba es realizada por un pozo productor a tasa constante por cierto tiempo, cerrando el pozo para permitir que la presión se restaure en elpozo. Frecuentemente a partir de esta data (recuerde que la presión en elpozo es una función del tiempo) es posible estimar la permeabilidad dela formación, la presión del área de drenaje actual, y caracterizar el daño oestimulación y las heterogeneidades del yacimiento o los límites. En fin laprueba de restauración de presión es una prueba utilizada para determinar lapresión en el estado transitorio.La prueba de restauración de presión ha sido una técnica muy popular usada en la industria petrolera. Varias razones la han convertido en unaprueba muy popular, algunas de estas son:

-No requiere una supervisión muy detallada.

-Se pueden estimar la permeabilidad y el factor de daño a partir depruebas de restauración o declinación de presión. Sin embargo, ladeclinación de presión no permite estimar la presión promedio deyacimiento o la presión inicial de yacimiento mientras que la prueba derestauración de presión si lo hace.

En términos generales, una prueba de restauración de presión requierecerrar un pozo productor después de que se ha producido durante algúntiempo en el que la estabilización de la rata se ha alcanzado. Una prueba derestauración de es corrida así:

1. Determinar la ubicación de los empaques, tamaño de la tubería deproducción y la tubería de revestimiento, profundidad del pozo.

2. Estabilizar el pozo a una rata de producción constante,q.

3. Cerrar el pozo y registrar el valor Pwf (justo antes del cierre).

4. Leer la presión de cierre,Pws, a intervalos cortos de 15 segundos para los primeros minutos (10-15 min), entonces cada 10 min. Para laprimera hora. Durante las siguientes 10 horas, se deben tomar lecturas de presión cada hora. Cuando la prueba progresa, losintervalos de tiempo se pueden expandir a 5 horas.

Para correr una prueba de restauración de presión, el pozo produce auna rata constante por un período de tiempo tp. Se baja un registrador depresión al pozo inmediatamente antes de cerrarlo. tp no debe ser muy pequeño para no tener problemas con el radio de investigación. Por medio de este tipo de prueba es posible estimar la permeabilidadde la formación, la presión del área de drenaje actual, y caracterizar el daño o estimulación y las heterogeneidades del yacimiento o los límites. En fin laprueba de restauración de presión es una prueba utilizada para determinar lapresión en el estado transitorio.

Pruebas de Inyectividad (Fall-Off)

Con esta prueba se tiene una idea cualitativa de la permeabilidad de lazona y la factibilidad que presenta una zona a un tratamiento de estimulacióny/o fracturamiento hidráulico. La prueba de inyección puede ser interpretadacomo cualquier prueba de presión.Es una prueba similar a la prueba dedeclinación de presión, pero en lugar de producir fluidos se inyectan fluidos,normalmente agua, Considera una declinación de presión inmedia

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