Los servicios de modelado de estabilidad de pozos

CASO DE ESTUDIO
Los servicios de modelado de estabilidad de
pozos sustentan la evaluación exitosa de un
descubrimiento de petróleo en el campo Bream
El análisis establece parámetros críticos para la planeación de la
perforación y la terminación de los pozos de desarrollo en el Mar del Norte
DESAFÍO
Obtener parámetros de perforación y
terminación para pozos de desarrollo
horizontales en una formación peligrosa
a la que suprayacen lutitas débiles y
capas de carbón.
SOLUCIÓN
Construir un modelo de estabilidad de
pozos, validarlo con datos LWD de alta
resolución adquiridos con la técnica de
repetición (técnica de lapsos de tiempo),
y proporcionar recomendaciones en
materia de perforación y terminación.
RESULTADOS
Se validó con éxito la geometría y la
estabilidad en relación con dos pozos
horizontales y se calibraron parámetros
clave para los planes de desarrollo futuros.
“Los conocimientos técnicos
especializados que brindan
los servicios petrotécnicos de
Schlumberger sobre geomecánica
y pronóstico de la estabilidad de
pozos, nos permitieron obtener los
parámetros esenciales requeridos
para planificar las operaciones de
perforación y terminación de los
pozos de desarrollo del campo.”
Allan Ritchie
Ingeniero de perforación sénior
BG Norge
Determinación de la estabilidad de pozos en una formación desafiante
BG Norge AS, como compañía operadora de la concesión PL 407 del sector noruego del Mar del
Norte, necesitaba establecer los parámetros para un programa de perforación de tres años en
el descubrimiento de petróleo del campo Bream. La compañía había perforado los primeros tres
pozos de evaluación con el fin de delinear el hallazgo, determinar las propiedades del petróleo y
del yacimiento, los contactos de fluidos y la conectividad de la arenisca, y finalmente estimar las
reservas recuperables. En esa formación, las areniscas se encontraban interestratificadas con
capas de limo y carbón a las que suprayacen lutitas débiles, situación que podía plantear
peligros de perforación y terminación significativos en las secciones horizontales como
resultado de las variaciones producidas en la resistencia de las rocas.
Construcción de un modelo mecánico del subsuelo confiable
Para este proyecto, BG Norge seleccionó a Schlumberger para que proporcionara los servicios
de adquisición de registros en agujero descubierto, LWD y perforación direccional, y para que
efectuara un estudio detallado de estabilidad de pozos.
Los asesores en geomecánica construyeron un modelo mecánico del subsuelo (MEM)
de la estructura del campo Bream previo a la perforación. Para ello, utilizaron un módulo
conector (plug-in) de la plataforma del software Petrel* E&P basado en todos los datos
geológicos, petrofísicos, de perforación y geomecánicos relevantes de pozos vecinos del campo.
Mediante la proyección de las propiedades de las rocas en una trayectoria de pozo propuesta,
lograron identificar zonas potenciales de riesgos de perforación y al mismo tiempo crearon el
modelo de estabilidad de pozos. La trayectoria del pozo, el diseño de perforación y los parámetros operaciones fueron optimizados para garantizar la seguridad de las operaciones.
En el momento de la adquisición de los registros en agujero descubierto en el primer pozo
vertical, Schlumberger proporcionó la información para el modelo MEM en base a los datos,
actualizó el modelo de estabilidad de pozos previo a la perforación y formuló recomendaciones
acerca de la densidad del lodo para los dos pozos de re-entrada horizontales planificados, con
el fin de sortear los principales peligros de perforación planteados por las lutitas débiles de los
estratos de sobrecarga.
Durante la perforación de ambos pozos, Schlumberger adquirió datos repetidos con el servicio
multifuncional de adquisición de registros durante la perforación EcoScope* para proporcionar
el análisis de la forma del pozo a través de estas lutitas débiles. Las indicaciones del ensanchamiento del pozo, obtenidas en tiempo real durante el proceso de rectificación, permitieron la
toma de decisiones relacionadas con las prácticas de perforación y el incremento de la densidad
del lodo para el logro de un viaje de salida del pozo exitoso sin episodio de colapso alguno. Los
especialistas de Schlumberger actualizaron el modelo de estabilidad de pozo con mediciones
derivadas de los datos del calibrador de densidad LWD para confirmar los pronósticos sobre el
régimen de esfuerzos derivados del modelo geomecánico.
Geomecánica
CaSO DE ESTUDIO:El análisis establece parámetros críticos para la planeación de la perforación y la terminación de
los pozos de desarrollo en el Mar del Norte
Calibración de los parámetros del
yacimiento y estimación de reservas
Esfuerzo tangencial o “periférico”
Ambos pozos de evaluación fueron perforados
con éxito. En base a los datos LWD de alta
resolución utilizados para refinar el modelo
geomecánico del campo Bream y gracias a la
disponibilidad de predicciones sólidas acerca
de la estabilidad de los pozos, Schlumberger
calibró una serie de propiedades y parámetros
críticos del yacimiento para que BG Norge
comenzara a planificar las operaciones
futuras de perforación y terminación de pozos
de desarrollo del campo.
Parte superior
del pozo
Ovalización
por ruptura
de la pared
del pozo
Ovalización
por ruptura
de la pared
del pozo
Falla del pozo modelado
en la pared del pozo
Modelo de estabilidad de pozo que muestra la orientación de la ovalización por ruptura de la pared del pozo
(izquierda) y la distribución de los esfuerzos alrededor del pozo (derecha) utilizando el visor de estabilidad de
pozos 3D del módulo conector del software Petrel.
Falla por tracción
Ovalización por ruptura
de la pared del pozo
Separador
somero
Bajo
Pérdida de lodo
Ruptura
1
Litología
Rayos gamma
1
0 °API 150
2 400
Densidad relativa del lodo = 1,45
g/cm3
Densidad relativa del lodo = 1,30
g/cm3
2
2
Alto
Ovalización amplia
por ruptura de la
pared del pozo
Bajo
La densidad del
lodo durante la
perforación no
intersecta el
límite de ruptura
por ovalización.
2208,92
La densidad del
lodo durante la
rectificación
intersecta el
límite de ruptura
por ovalización,
por lo que el
ensanchamiento
del pozo se
pronostica y se
valida con los
calibradores de
densidad.
2 425
Litología
Perforación
Alto
Ventana calibrada de
densidad del lodo
basada en el
pronóstico de la
estabilidad del pozo
y en los datos del
calibrador obtenidos
con la técnica de
repetición
Falla
pronosticada
del pozo
Modelo de estabilidad de pozo a través de la lutita débil de los estratos de sobrecarga,
calibrado mediante mediciones LWD obtenidas con el servicio EcoScope.
*­ Marca de Schlumberger
Los nombres de otras compañía, productos y servicios son
propiedad de sus respectivos titulares.
Copyright © 2012 Schlumberger. Todos los derechos reservados. 12-DC-0078-esp
Rectificación
2 400
2 400
2 425
2 425
Profundidad, m
Golpe de presión
El primer pozo de re-entrada permitió
establecer las propiedades del yacimiento y
la conectividad de la arenisca en la porción
oeste de la estructura; el segundo pozo de
re-entrada hizo lo propio para el sector este.
Los tres pozos demostraron que había petróleo
en la formación y proporcionaron los datos
necesarios para estimar las reservas.
Densidad relativa
del lodo de
perforación = 1,45 g/cm3
Calibrador mínimo
Densidad relativa
del lodo de
rectificación = 1,30 g/cm3
Calibrador máximo
Cambios producidos en la forma del pozo con las variaciones de la densidad
de circulación equivalente, en base a las imágenes del servicio multifuncional
de adquisición de registros durante la perforación LWD EcoScope disponibles
en tiempo real.
www.slb.com/geomechanics