Presiones Examen 1

PRIMER PARCIAL

(Temas I, II y III)

1. Defina: a) Presión de Formación, b) Presión de sobrecarga, c) Presión

Hidrostática, d) Efecto de succión, e) Presión de fractura.

a) Presión de formación: Es la presión de los fluidos contenidos dentro de los espacios porosos de una roca. También se le denomina presión de poro. Para cálculos prácticos de control de pozos la Pf puede calcularse con la presión de cierre en la TP y la presión hidrostática en el fondo del pozo. (Pf= PCTP+Ph). También puede calcularse sumando la presión de cierre en la TR y la presión hidrostática de los fluidos dentro del pozo.

b) Presión de sobrecarga: Es la presión ejercida por el peso de la matriz de la roca y los fluidos contenidos en los espacios porosos sobre una formación particular. La formación debe ser capaz de soportar mecánicamente las cargas bajo las cuales está sometida en todo momento. La presión de sobrecarga es función principalmente de las densidades tanto de los fluidos como de la matriz, así como también de la porosidad.

c) Presión hidrostática: Es la presión que ejerce el peso de una columna de fluido sobre las paredes y el fondo del recipiente que lo contiene. Cuando actúa en un punto determinado de un fluido en reposo provoca una fuerza perpendicular a las paredes del recipiente y a la superficie de cualquier objeto sumergido que esté presente. Su valor es directamente proporcional a la densidad del fluido y a la altura de la columna medida verticalmente. Las dimensiones y geometría de esta columna no tienen efecto en la presión hidrostática, es decir, su valor es independiente de la forma del recipiente que lo contiene.

d) Efecto de succión: consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye su presión cuando aumenta la velocidad al pasar por una zona de sección menor. En ciertas condiciones, cuando el aumento de velocidad es muy grande, se llegan a producir presiones negativas y entonces, si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido de este conducto, que se mezclará con el que circula por el primer conducto

e) Presión de fractura: Es la máxima presión que resiste la matriz de la formación antes de abrirse o fracturarse en un punto específico del hoyo, es decir, la capacidad que tienen las formaciones expuestas en un pozo para soportar la presión del fluido de perforación más cualquier presión añadida desde la superficie bien sea de forma intencional o no. Por lo tanto, si la presión en el hoyo es mayor que la presión de fractura de la formación esta se abrirá ocasionando la pérdida del fluido. Para que ocurra la fractura es necesario que la presión ejercida sobre la formación sea mayor al esfuerzo efectivo de ésta, es decir, debe ser mayor que la suma de la presión de poro más la componente horizontal de la presión de sobrecarga.

2. ¿Cómo se predicen las geopresiones?

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 podría 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 sepultamiento 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 sepultamiento.

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.

3. ¿Por qué se originan las presiones anormales?

Existen varios mecanismos que originan las presiones anormales. El fenómeno está relacionado a procesos geológicos, físicos, químicos y mecánicos. Las principales causas de la generación depresiones anormales son:

♦ Debido a Esfuerzos de la Roca

o Desequilibrio en la compactación

o Actividad tectónica

♦ Generadas por Incremento del Volumen de Fluidos

o Expansión de agua debido al incremento de temperatura

o Generación de hidrocarburos

o Liberación de agua debido a fenómenos de diagénesis

♦ Movimiento de Fluidos y Flotación

o Fenómenos osmóticos

o Nivel piezométrico del fluido (columna hidráulica)

o Flotación debida al contraste de densidades a pesar de la amplia causal de presiones anormales, la principal causa citada en la mayoría de las referencias, trata con el desequilibrio en la compactación normal de los sedimentos. De aquí que la mayoría de los modelos de predicción de presiones está basado en la teoría de la compactación de las arcillas.

4. ¿Qué importancia tiene el monitoreo de las presiones durante la perforación de un pozo?

Es importante ya que existe la necesidad de contar con información de presión y temperatura en tiempo real dentro del pozo. Se debe mantener un equilibrio adecuado entre la presión hidrostática y la presión de formación o la presión hidrostática debería ser igual o ligeramente más alta que la presión de formación para evitar posibles daños al pozo. A la hora de que ocurra un descontrol se actúa rápidamente ya que se ha tenido un control durante la perforación.

5. ¿Qué ventajas generan en las operaciones de campo el hecho de detectar las presiones anormales?

Tienen mucha ventaja ya que al detectar las presiones anormales se puede evitar la dificultad del fluido para salir de los espacios porosos, lo cual condiciona la existencia y duración de la sobrepresión. El método de perforación a usarse debe consistir en una evaluación continua de la presión de formación, tan precisa como sea posible, para adaptar el programa de perforación a éstas evaluaciones. El conocimiento de las presiones de formación y los gradientes de fractura son la base para

...