Mejoramiento de nuestra comprensión acerca de la

Mejoramiento de nuestra comprensión acerca de la permeabilidad
Con una producción comercial que se remonta a la década de
1870, la industria del petróleo y del gas ha permanecido en el
negocio de la producción de hidrocarburos por más tiempo
que cualquier otra industria. El hecho de pertenecer a una
industria madura no significa que nos estemos estancando.
Como se muestra en los artículos de este número de Oilfield
Review, hemos avanzado continuamente en la tecnología, en
la práctica y en la comprensión de los distintos temas.
Sin embargo, algo permanece igual. El objetivo todavía consiste en producir hidrocarburos lo más rápido posible, tanto
tiempo como sea posible, y con mínimas consecuencias de
largo plazo para el medio ambiente y para las personas. El
conjunto de tecnologías desarrolladas para lograr esto es
impresionante, pero su éxito depende de la manera en que
comprendamos el carácter del yacimiento que contiene los
hidrocarburos.
La madurez de la industria—en la que varios yacimientos
de todo el mundo han quedado agotados—ha motivado que la
atención se fije en la importancia que tienen la variabilidad y
la distribución de las propiedades dentro de los yacimientos.
De hecho, hemos estado en una fase de madurez de la industria denominada caracterización de yacimientos por más de 10
años. Y ninguna propiedad de los yacimientos parece gozar
más de los beneficios de una buena caracterización que la
permeabilidad.
La permeabilidad es la propiedad de un yacimiento que describe la manera en que un fluido fluye a través del medio poroso, y sabemos bastante acerca de esto. Es sabido que la permeabilidad está determinada por la cantidad y el tamaño de los
poros dentro del yacimiento. El tamaño de los poros, a su vez,
depende del tamaño de las partículas que forman el medio, la
cantidad de carga en el medio y la cantidad de cemento añadido tras la deposición. Estas complejas dependencias pueden
desafiar los esfuerzos por correlacionar la permeabilidad con
otras propiedades tales como la porosidad. También sabemos
que, mientras la permeabilidad se puede medir en el laboratorio, las maneras de medirla en el campo no son tan confiables.
El análisis de pruebas de presión transitoria—una tecnología
madura y a menudo exitosa—puede conducir a estimaciones
que otros efectos pueden alterar fácilmente, uno de los cuales
es la incertidumbre acerca del volumen de investigación. La
permeabilidad también parece ser la más variable de las propiedades petrofísicas de un yacimiento. Son comunes las variaciones del orden de 1000 o más, entre el mínimo y el máximo.
Todos los yacimientos parecen mostrar una significativa heterogeneidad en su permeabilidad, si bien algunas regiones dentro de un yacimiento pueden ser muy homogéneas.
Hemos aprendido mucho acerca de la distribución de la
permeabilidad durante el período de caracterización de yacimientos; gran parte de ello a partir de estudios de núcleos y
afloramientos. Sabemos que la heterogeneidad de las calizas
parece estar determinada por la deposición de material sólido, y la heterogeneidad de los carbonatos, por lo que les ocurrió tras la deposición. La heterogeneidad de las areniscas
parece estar fuertemente correlacionada a nivel local. Este
grado de correlación varía con las direcciones; la permeabilidad se correlaciona mucho más horizontalmente (lateral o
paralela a los estratos geológicos) que verticalmente (perpendicular a los estratos). La heterogeneidad en los yacimientos
carbonatados es sustancialmente mayor que en las areniscas. A
nivel local se correlaciona mucho menos que en las areniscas,
y las diferencias en la dirección de correlación (vertical versus
horizontal) son menores que en las areniscas. Tanto los carbonatos como las areniscas pueden describirse por capas. Las
areniscas se pueden agrupar en capas debido a la fuerte correlación horizontal que se observa en su deposición original. Si
bien las alteraciones posteriores a la deposición tienden a destruir gran parte de la correlación local de los carbonatos, la
parte remanente poco frecuente se correlaciona fuertemente y
sigue conteniendo las texturas de su sedimentación.
Estos comentarios se aplican principalmente a permeabilidades horizontales. Mucho menos es lo que se sabe acerca de las
permeabilidades verticales. Disminuyen cuando se las promedia pero, más allá de eso, carecemos de conocimientos, principalmente debido a la dificultad de medir este parámetro en
una escala significativa para un uso subsiguiente. Es bastante
obvio que el éxito de un pozo horizontal depende directamente
de cuán grande sea la permeabilidad vertical. Lo que es menos
obvio es que la permeabilidad vertical parece jugar un papel
importante en todas las predicciones de recuperación. El artículo "Caracterización de la permeabilidad con probadores de
formación," página 2, examina algunos de los problemas relacionados con la medición de la permeabilidad vertical.
Siguen en pie varias preguntas acerca de la heterogeneidad
de la permeabilidad. Por ejemplo, no entendemos porqué los
efectos de post-deposición generan una permeabilidad aleatoria en yacimientos carbonatados. Tampoco entendemos la distinción entre los comportamientos de producción dominados
por las fracturas y los comportamientos dominados por la
estratigrafía. Es necesario avanzar en el trabajo de comprensión del promediado de la permeabilidad horizontal y vertical
a escalas de medición progresivamente mayores. Los promedios horizontales tienden a aumentar con la escala; los promedios verticales tienden a disminuir con ella. Este problema
está indudablemente relacionado con el tema de la distribución de la permeabilidad, el cual aún requiere una mayor
comprensión.
Larry W. Lake
Departamento de Ingeniería del Petróleo y de Geosistemas
Universidad de Texas
Austin, Texas, EUA
Larry W. Lake es profesor del Departamento de Ingeniería del Petróleo y de
Geosistemas de la Universidad de Texas (UT, por sus siglas en inglés) en Austin.
Posee una licenciatura en ingeniería química de la Universidad del Estado de
Arizona en Tempe y un doctorado en la misma especialidad de la Universidad de
Rice en Houston, Texas. Es un prolífico autor que ha enseñado en la Universidad
de Texas durante 22 años. Previamente, trabajó para Shell Development
Company en Houston. Ha formado parte de la Comisión Directiva de la Sociedad
de Ingenieros del Petróleo (SPE, por sus siglas en inglés), así como de varios de
sus comités. Además, ha sido un orador distinguido de la SPE.
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Oilfield Review se complace en anunciar la incorporación de Abdulla I. AlDaalouj a su consejo editorial. El Sr. Al-Daalouj posee
una lincenciatura en ingeniería en petróleos de la
Universidad King Fahad de
Petróleo y Minerales,
Dhahran, Arabia Saudita.
Ingresó en Saudi Aramco
en 1982 y ha desarrollado
su carrera en el sector de
exploración y producción,
predominantemente en
operaciones de ingeniería
en petróleos y de producción. Actualmente es el
gerente del Departamento
de Ingeniería de Producción
para el Área Sur.