-Registros de produccion

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INSTITUTO TECNOLÓGICO DE
VILLAHERMOSA
NOMBRE DEL TRABAJO:
Registros de producción
ALUMNO:
Isaac López López
ASIGNATURA:
Productividad de pozos
CARRERA:
Ing. Petrolera Mixta
SEMESTRE:
Séptimo
DOCENTE:
Ing. Ma. Magdalena Rodríguez García
FECHA:
14 de noviembre de 2018
Contenido
INTRODUCCION ............................................................................................................... 1
REGISTROS DE PRODUCCIÓN ........................................................................................... 2
REGISTROS DE PRESIÓN .............................................................................................................. 3
Registros de pruebas de presión en tiempo real .............................................................. 4
Registros de pruebas de presión con sondas de memoria ............................................... 5
REGISTROS DE TEMPERATURA ..................................................................................................... 5
Principios Básicos ............................................................................................................. 5
El Gradiente Geotérmico ......................................................................................................................................... 6
Tipos de Registros de Temperatura ......................................................................................................................... 6
Funcionamiento de la Herramienta ......................................................................................................................... 7
Operación de la Herramienta .......................................................................................... 7
Aplicaciones e interpretación ........................................................................................... 8
REGISTROS DE GASTO A CONDICIONES DE POZO .............................................................................. 8
Fundamentos operativos ................................................................................................. 9
Respuesta del molinete en condiciones ideales ...................................................................................................... 9
Respuesta del molinete en condiciones reales ...................................................................................................... 10
COMBINACIÓN DE REGISTROS.................................................................................................... 12
CONCLUSION ................................................................................................................. 16
BIBLIOGRAFIA................................................................................................................ 17
i
Productividad de pozos
INTRODUCCION
Para que un pozo petrolero sea explotado de manera óptima pero racional, sin
tener que sacrificar una larga vida productiva del pozo por un corto período de
producción, los Ingenieros de Producción deben dictar ciertos lineamientos a
seguir sobre cómo un pozo debe producir; para ello, se requiere tener un claro
entendimiento del comportamiento de los fluidos dentro de la formación, a lo largo
de la tubería y en superficie. Las tasas de producción deben revisarse desde el
punto de vista técnico y económico: conociendo las características del yacimiento
y del pozo por un lado, es por ello que los registros de presión, temperatura, y de
gastos son importantes para determinar la productividad de un pozo.
Isaac López López
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Productividad de pozos
Registros de producción
Los registros de producción se pueden definir como el conjunto de mediciones
efectuadas en el subsuelo posteriores a la completación inicial del pozo.
Su objetivo es proporcionar información sobre la naturaleza y el movimiento de los
fluidos dentro del pozo. Hay dos grandes áreas a las cuales se le aplica el perfilaje
de producción: comportamiento de los yacimientos y problemas en los pozos.
Los registros de producción nos dan un conocimiento de la naturaleza y
comportamiento de los fluidos en el pozo durante periodos de producción o
inyección, permitiendo conocer con más detalle no solo el comportamiento de los
pozos, sino también de las formaciones.
Mediante los registros de producción se pueden determinar características
tales como:
1. Evaluación temprana para lograr un diseño de completamiento eficiente.
2. Detección de cambios en el comportamiento de los fluidos.
3. Zonas que toman fluidos.
4. Canalización en el cemento.
5. Perforaciones taponadas.
6. Determinación de zonas productoras o receptoras de fluidos.
7. Evaluación de la eficiencia en el proceso de inyección.
8. Control sobre los procesos de producción.
9. Guía esencial para diseño de programas de reparación de pozos, proyectos
recuperación secundaria y terciaria.
Su aplicación más común es la medida del perfil de flujo del pozo, es decir, la
distribución del fluido dentro y fuera del pozo, y con ello determinar el potencial
productor de las distintas zonas presentes en el yacimiento.
Dentro de la evaluación del rendimiento de un pozo se pueden hacer las
siguientes determinaciones:
1. Contribución de cada zona.
2. Tipos y porcentajes de fluidos por zonas.
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Productividad de pozos
3. Medidas de temperatura y presión.
4. Flujos cruzados o perdida de fluidos es zonas de bajas presiones.
Dentro de los análisis de problemas mecánicos se pueden detectar:
1. Fisuras en el revestimiento.
2. Fisuras en tubería de producción.
3. Escapes a través de empacaduras.
4. Comunicación entre zonas por el espacio anular debido a mala
cementación.
Registros de presión
Las pruebas de presión de pozo permiten determinar las características de los
yacimientos y realizar programas de explotación más eficientes. Las pruebas de
presión se utilizan también para:

Estimar la eficiencia de una terminación de pozo

Determinar la necesidad de un tratamiento de estimulación

Predecir el éxito de un tratamiento de estimulación

Determinar el tipo general de tratamiento de pozo requerido

Estimar el grado de conectividad de un pozo a otro.
Una prueba importante de pozo es la llamada prueba de presión. La prueba de
presión consiste en someter al pozo a un disturbio, produciendo un cambio en la
tasa de flujo, y por tanto un cambio en la presión que viaja a través del yacimiento.
Este cambio de presión es medido colocando en forma estacionaria los sensores
de presión y temperatura de la herramienta de fondo en la cercanía de la zona de
producción.
La forma de crear un cambio de presión en el yacimiento es a través de la
variación de las condiciones de flujo. Si el pozo se encuentra cerrado después de
un largo periodo de tiempo, la forma para crear el disturbio es poner a fluir el pozo,
lo cual es llamado “periodo de flujo” o decremento de presión. Si el pozo ha estado
fluyendo por un largo tiempo, el disturbio se crea cerrando el pozo, lo cual es
llamado “periodo de cierre” o de incremento de presión.
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Productividad de pozos
Los cambios de presión (junto con los gastos de gas/aceite medidos en
superficie), proporcionan información acerca de los parámetros y características
del yacimiento, tales como:

Tamaño del yacimiento.

Condiciones de frontera.

Modelo de porosidad (homogéneo o doble porosidad).

Modelo de permeabilidad.

Presión inicial del yacimiento

Factor de daño del pozo.

Almacenamiento del fluido en la columna del pozo.

Modelo de yacimiento - estacionario o pseudo-estacionario (según
longitud).

Fracturas o fallas en la formación.

Régimen de flujo hacia el pozo (esférico, semiesférico, radial, lineal, etc.).

Reservas recuperables.
Los registros de pruebas de presión son realizados en tiempo real o bien a través
de sondas de memoria.
Registros de pruebas de presión en tiempo real
Los registros de pruebas de presión en tiempo real permiten determinar y asegurar
la calidad de los datos de presión y temperatura de fondo en todo momento y al
instante en el que se están creando los disturbios de presión. En cualquier
momento de la prueba, los datos de presión y temperatura de fondo que hasta ese
momento se tengan, se pueden ingresar al software de análisis e interpretación. El
ingeniero de yacimientos puede decidir entre continuar con el registro o detenerlo
si el objetivo del registro ha sido logrado.
Entre las ventajas de los registros en tiempo real se pueden mencionar las
siguientes:

Asegurar el objetivo de la prueba mediante la validación de datos en el
pozo.
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Productividad de pozos

Optimizar costos y tiempos de operación evitando redundancia de datos.

Asegurar la estabilización de datos de fondo para realizar la medición de
gastos en superficie.
Registros de pruebas de presión con sondas de memoria
Los registros de pruebas de presión con sondas de memoria se realizan con
herramientas de fondo que contienen dentro de su electrónica una memoria no
volátil en donde se almacenan los datos de presión y temperatura en el momento
de su adquisición. La información de presión y temperatura almacenada durante el
registro se recupera solo hasta el final de la operación (que puede durar varios
días), después de extraer la herramienta desde el fondo del pozo. La ventaja de
esta tecnología es que no requiere la asistencia continua de un operador durante
la realización del registro y es importante destacar que este tipo de registro es el
más utilizado a nivel mundial.
Su principal desventaja es que por los efectos de las altas temperaturas en los
pozos, las sondas pueden fallar y no registrar datos durante un transcurso
prolongado del registro, generando tiempo y costos de operación improductivos.
Registros de temperatura
La temperatura en el pozo juega un papel muy importante ya que es un parámetro
que afecta directamente en las condiciones de los fluidos, por tal motivo, es muy
importante entender el funcionamiento y los conceptos que están involucrados en
la medición, aplicación e interpretación de los registros de temperatura.
Principios Básicos
Los estudios de temperatura son los principales registros en la detección de
movimiento de fluidos en el pozo. Las interpretaciones de los registros de
temperatura son cualitativas naturalmente, aunque se encuentran disponibles
técnicas cuantitativas también. Los estudios de temperatura se corren en los
pozos productores para localizar fuentes de producción en el agujero, asistir en
localización de canales, y posiblemente discriminar entradas de gas y líquido.
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Productividad de pozos
En los pozos inyectores, estos registros localizan zonas de inyección y pueden
resaltar canalizaciones detrás de la tubería. Otras aplicaciones son, la evaluación
de la altura en una fractura inducida, localizar zonas de colocación de ácido y
detectar la cima del cemento.
El Gradiente Geotérmico
La temperatura en un pozo se incrementa con la profundidad. El índice actual de
incremento dependerá del tipo de formación y su conductividad térmica. Para los
propósitos de los registros de producción, se asume que este perfil es lineal y se
llama “perfil geotérmico”. Si 𝑇0 es la temperatura inicial, la temperatura a una
profundidad en el agujero está dada por:
Donde:
El rango típico del gradiente geotérmico es de 0.5 a 2.90 °F/100pies ó de 0.9 a 2.7
°C/100m
Tipos de Registros de Temperatura
El registro de temperatura más común es el que se corre continuamente en un
pozo. El término “Registro de temperatura” generalmente se refiere a un registro
de este tipo.
Los estudios de temperatura diferenciales son mediciones del gradiente de
temperatura, dT/dZ, a lo largo del pozo. Este registro es medido memorizando la
temperatura, cada 3 m (10 pies) y grabando la diferencia entre las temperaturas.
Tal diferencia puede estar basada en alguna distancia vertical seleccionada para
dZ, típicamente entre 0.3 y 3 m (1 a 10 pies). Existen también los registros de
lapso de tiempo que son comúnmente usados y muy poderosos para la
localización de fluidos inyectados. Mientras que la mayoría de los registros de
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Productividad de pozos
temperatura son medidos con un sensor en la región del flujo del pozo, los
dispositivos de contacto de pared se han utilizado también. Esto ofrece una
excelente resolución vertical y han sido utilizados para la detección de los límites
de flujo del vapor inyectado en pozos monitores.
Funcionamiento de la Herramienta
La variación de conductividad eléctrica de un delgado cable que acompaña los
cambios en la temperatura ambiente es la base de la mayoría de las mediciones
de las herramientas de temperatura. En la Fig. 1 se muestra un esquema de la
herramienta.
Fig. 1: Esquema de la herramienta de temperatura
Operación de la Herramienta
Los registros de temperatura modernos se graban usualmente al mismo tiempo
que otros registros de producción durante cada paso a través del intervalo de
interés, esto quiere decir, que se corre en las direcciones hacia arriba y hacia
abajo (necesario para los medidores de flujo). Después de varias corridas, la
temperatura puede llegar a ser un tanto engañosa con respecto a los detalles.
Como resultado, el mejor registro de temperatura es tomado durante la primera
corrida hacia abajo en el pozo. Esta corrida debe ser relativamente lenta con una
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Productividad de pozos
velocidad de 10m/min (30 pies/min) o menor. El intervalo entero debe ser
investigado.
Aplicaciones e interpretación
El registro de temperatura tiene muchas aplicaciones, particularmente cuando se
corre junto con otros sensores. Algunas de estas aplicaciones son:

Detección de la producción de gas por la vía del efecto de congelación de
expansión de gas (en o detrás de la T.R.);

Evaluación cualitativa de flujo de fluido como se indica por el cambio en el
gradiente geotérmico.

La información de temperatura (T) para las ecuaciones PVT. La información
de la temperatura es crítica para la determinación de la expansión/
compresión, RGA y el encogimiento del aceite del agujero a las condiciones
superficiales y viceversa.

Evaluación de fracturas, y

Evaluación de la integridad mecánica de la terminación.
Registros de gasto a condiciones de pozo
El molinete es un velocímetro tipo hélice que se utiliza para medir la velocidad de
los fluidos en el fondo del pozo. Su principio básico de operación consiste en dos
partes principales, una rueda provista de un dispositivo mediante el cual el fluido
en movimiento la hace girar, y un mecanismo que permite contar o medir el
número de vueltas que da esta rueda.
La velocidad de la propela está en función de la velocidad del fluido producido o
inyectado, previamente a la operación de esta herramienta se deben realizar
varias corridas de calibración, con la finalidad de que la herramienta opere en
condiciones óptimas.
Los molinetes pueden clasificarse en dos grandes grupos, los de flujo continuo, y
los que emplean empacador, se diferencian en que en los primeros, sólo una
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Productividad de pozos
fracción del flujo total pasa a través de la herramienta, en los segundos, se obliga
a que todo el flujo sea medido.
Los registros arrojan gráficas llamadas perfiles de producción o inyección, según
el pozo que se trate. Su correcta interpretación permite determinar el rango del
flujo de fluido y las condiciones de cómo este fluye o es inyectado a través de las
perforaciones.
Fundamentos operativos
Respuesta del molinete en condiciones ideales
La respuesta del molinete a las condiciones reales del flujo en el pozo puede ser
mejor entendida considerando en primera instancia, la respuesta bajo condiciones
ideales de flujo.
Se considera “ideal” como lo hace Smolen (1996), cuando el pozo está lleno de un
fluido no viscoso por lo que no existe fricción mecánica provocada por el molinete
y el flujo y la herramienta no tiene área transversal. La respuesta esperada es la
que se muestra en la Figura 3.16, para el caso de cero flujo. El eje vertical se
encuentra graduado en revoluciones por segundo [rps] o en Hertz [Hz], con los
valores positivos correspondiendo a una rotación de la hélice del molinete en el
sentido de las manecillas del reloj; y los valores negativos, corresponden con una
rotación en el sentido contrario al horario. El eje horizontal se presenta en
unidades de velocidad, pies por minuto ([ft/min]). Las velocidades de la
herramienta cuando ésta va hacia abajo están graficadas a la derecha del origen,
mientras que las que representan cuando la herramienta se corre hacia arriba
están a la izquierda.
La respuesta que se tendría para tales circunstancias y considerando condiciones
estáticas (de cero flujo) sería una línea recta que pase por el origen. La pendiente,
generalmente de entre 0.03 y 0.06 [rps/(ft/min)] (0.1 y 0.2 [rps/(m/min)]), está
determinada principalmente por el ángulo de las aspas del molinete respecto del
flujo. En el ejemplo, la pendiente es de 0.040 [rps/(ft/min)] (0.131 [rps/(m/min)]).
Cuando un flujo ascendente de 50 [ft/min] (15.24 [m/min]) se encuentra con la
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Productividad de pozos
herramienta, la curva de respuesta se ve desplazada 50 [ft/min] hacia la izquierda.
Si un flujo ascendente de 100 [ft/min] (30.48 [m/min]) se encuentra con la
herramienta, la curva de respuesta se desplazará en ese caso, 100 [ft/min] hacia
la izquierda.
Similarmente, un flujo descendente causará un desplazamiento a la curva
respuesta, pero desplazándola hacia la derecha.
Surge entonces una regla, el efecto de un flujo ascendente en la curva de
respuesta estática es desplazar dicha curva hacia la izquierda una cantidad igual a
la velocidad del flujo; y el efecto de un flujo descendente es desplazar la curva de
respuesta hacia la derecha una cantidad igual a la velocidad del flujo descendente
(Smolen, 1996). Se asume que ésta regla sigue siendo verdad para casos no
idealizados.
Respuesta del molinete en condiciones reales
Para entender más fácilmente la curva de respuesta real del molinete, considérese
lo que sucede cuando cada una de las idealizaciones de la sección previa es
removida para crear un nuevo modelo de respuesta. Cuando el fluido presenta
cierta viscosidad, ocurre un arrastre viscoso cuando las aspas rotan, lo que
provoca una reducción de la velocidad de giro del molinete. Cuanto mayor sea la
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Productividad de pozos
viscosidad, mayor será la reducción de velocidad. Conforme la velocidad de giro
de las aspas se incrementa, la curva de respuesta se aproximará a una línea
paralela a la respuesta en el caso estático ideal. Comparando la respuesta para el
caso viscoso (línea discontinua) con la línea recta asintótica a altas velocidades,
en la Figura 3.17; en la práctica se pueden observar algunos cambios en la
pendiente, especialmente cuando se comparan flujos de líquidos y gas.
A causa de la fricción mecánica, las aspas no giran cuando se tiene un flujo muy
ligero; pues se requiere una velocidad de flujo relativa al molinete de entre 5 y 10
[ft/min] (1.5 a 3 [m/min]) aproximadamente para proporcionar el suficiente torque
para vencer la fricción mecánica. A esta se le conoce como umbral rotacional del
molinete (“rotational threshold”). Cualquier dato adquirido cuando el molinete no
está rotando tiene una incertidumbre en velocidad de más-menos el umbral y por
tanto, es poco utilizable. La línea punteada de la figura F-3.17 muestra los efectos
combinados de la fricción mecánica y el arrastre viscoso.
La respuesta arrojada por la herramienta que mide el flujo es ligeramente distinta
si se corre el registro hacia arriba o hacia abajo del pozo; esto se debe a que de
forma descendente, el flujo es afectado muy poco por todo el set de herramientas
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Productividad de pozos
(“tool string”); mientras que al hacerlo ascendente, el flujo se aproxima al molinete
en una forma más anular.
En resumen, si la respuesta del molinete se aproxima a ser una línea recta, el
efecto de viscosidad produce un desplazamiento (“offset”) de la línea hacia arriba
o hacia abajo del origen en el registro. Este offset es en ocasiones llamado umbral
de velocidad (“threshold velocity”) y no es necesariamente el mismo para registros
corridos de manera ascendente o descendente. En la Figura 3.18 se muestra la
curva respuesta para condiciones reales mediante las líneas A-A, a cierto offset
del origen.
Combinación de registros
Generalmente, en el perfilaje de producción se utiliza una combinación de
herramientas que se baja de una vez, con la cual se pueden grabar
sucesivamente, en una misma corrida, hasta cinco de los parámetros de
producción requeridos para el análisis de los problemas, en conjunto con un
localizador de cuellos para el control de profundidad. A esta combinación de
herramientas se le denomina PLT (Production Logging Tool).
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Productividad de pozos
Las principales aplicaciones de los Registros de Producción obtenidos con la
herramienta combinada son:
1. Evaluar la eficiencia de la completación.
2. Detectar problemas mecánicos, conificación, adedamiento.
3. Suministrar guía en trabajos de rehabilitación de pozos enlazados con
proyectos de recobro.
4. Evaluar la efectividad de tratamientos aplicados.
5. Monitoreo de la producción e inyección.
6. Detectar zonas ladronas, canalizaciones de cemento.
7. Evaluación de formaciones usando modelos de una o varias capas.
8. Identificar los límites del yacimiento para el desarrollo del campo.
9. Determinar características del yacimiento, entre otras.
Herramientas que conforman un PLT (Production Logging Tool):
1. Medidor de Flujo.
2. Gradiomanómetro.
3. Termómetro
4. Calibrador
5. Manómetro
6. Hidrófonos
7. Trazadores radioactivos
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Productividad de pozos
Aplicabilidad de la herramienta combinada PLT
Las principales aplicaciones de los Registros de Producción obtenidos con la
herramienta combinada son:
1. Evaluar la eficiencia de la completación.
2. Detectar problemas mecánicos, conificación, adedamiento.
3. Suministrar guía en trabajos de rehabilitación de pozos enlazados con
proyectos de recobro.
4. Evaluar la efectividad de tratamientos aplicados.
5. Monitoreo de la producción e inyección.
6. Detectar zonas ladronas, canalizaciones de cemento.
7. Evaluación de formaciones usando modelos de una o varias capas.
8. Identificar los límites del yacimiento para el desarrollo del campo.
9. Determinar características del yacimiento, entre otras.
Planeación de un registro PLT
El valor de un registro de producción aumenta en la medida en la que este
contenga la cantidad adecuada de información que sirva de soporte para un mejor
análisis.
Esta información incluye:
1. Una descripción del completamiento del pozo.
2. Las condiciones de producción o inyección.
3. Las propiedades del fluido en el pozo.
4. Descripción de la herramienta de registro (incluidas las dimensiones y el
procedimiento de corrida).
5. Información sin interpretar de las herramientas de registro.
Las propiedades más importantes a tener en cuenta antes de correr un registro de
producción son:
1. La relación gas petróleo.
2. Las gravedades específicas de cada fase.
3. La temperatura y la presión en fondo de pozo y en superficie.
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Productividad de pozos
4. El punto de burbuja del petróleo en un pozo productor de petróleo.
5. Las viscosidades de todos los fluidos a condiciones de fondo de pozo.
Ejemplo de un perfil con herramienta combinada PLT
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Productividad de pozos
CONCLUSION
Los registros de producción son técnicas desarrolladas para evaluar el flujo de
fluidos dentro y fuera de la cara del pozo, para determinar las distribución vertical
de fluidos producidos o inyectados al yacimiento, y en general, para evaluar
pozos, diagnosticar problemas en ellos, y para monitorear y vigilar un yacimiento.
Permitiendo conocer con más detalle no solo el comportamiento de los pozos, sino
también de las formaciones
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Productividad de pozos
BIBLIOGRAFIA
Sebastián Ramiro J. Reyes Viamonte. (2010). Tesis “Análisis de la Productividad
en Pozos de Aceite y Gas Disuelto en Formaciones Carbonatadas para
Diferentes Terminaciones”. México, D.F.: UNAM
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