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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE PETRÓLEO
DEPARTAMENTO DE YACIMIENTOS
“PROPUESTA PARA LA APLICACIÓN DE LA TECNOLOGIA CHOPS EN EL YACIMIENTO
LAGUNILLAS INFERIOR DEL CAMPO LAGUNILLAS TIERRA EMPRESA MIXTA
PETROZAMORA”
Anteproyecto de Trabajo Especial de Grado para optar al Título de Ingeniero de Petróleo
Autor
Br. Francisco Mencias
C.I.: V-21.045.309
Br. Karen Tempos
C.I: V-21.262.213
Br. Karla Ramírez
C.I: V-21.188.475
Tutor académico: Tutor industrial:
Jenny Marquez Ing. José Yanez.
Cabimas, Mayo de 2015.
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INDICE GENERAL
APROBACIÓN Iii
1. Planteamiento y formulación del problema. 5
2. Objetivos de la investigación. 6
2.2. Objetivo general de la investigación. 6
2.3. Objetivos específicos de la investigación. 6
3. Justificación e importancia de la investigación. 7
4. Alcance de la investigación. 7
5. Delimitación de la investigación. 7
6. Antecedentes de la investigación. 8
7. Población y muestra. 11
8. Procedimiento metodológico de la investigación. 11
9. Cronograma de actividades. 13
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1. Planteamiento y formulación del problema.
En la actualidad, mundialmente las reservas de crudo liviano-mediano son apenas
30%, mientras las de crudo pesado-extra pesado abarcan 70%. Es de gran importancia
la aplicación de nuevas tecnologías para recuperación mejorada de crudo pesado, ya que
los yacimientos con este tipo de crudo usualmente presentan factor de recobro muy bajo.
Los yacimientos de crudo pesado generalmente se encuentran en formaciones con arenas
poco consolidadas, por lo tanto la producción de arena será una constante.
Convencionalmente se trabaja con equipos que controlan la producción de arena, pero
muchas veces estos no son suficientes e igualmente la producción de arena es alta y como
consecuencia de esto se llega a taponar la tubería ranurada, generando restricciones de
flujo y disminuyendo el índice de productividad de los pozos.
La tecnología CHOPS consiste en la producción de crudo pesado en frio con arena, sin el
uso de equipos que controlen su ingreso al pozo, al mismo tiempo garantiza tasas de
producción hasta 20 veces mayor con respecto a la producción con control de arena, y un
factor de recobro del 14-50%. Esto resulta atractivo ya que proporciona alto factor de
recobro y evita el uso de equipos de control de arena en subsuelo.
El yacimiento Lagunillas Inferior perteneciente a la Fm. Lagunillas de edad Mioceno, está
ubicado en el Campo Lagunillas Tierra EM Petrozamora, en la parte Central de la unidad
de Explotación Tierra Este Pesado y al Este del Lago de Maracaibo. Actualmente el
yacimiento cuenta con 5.418 MMBLS de POES, 1.369 MMBLS de reservas recuperables y
208 MMBLS de reservas remanentes. Este Yacimiento contiene agua tipo meteórica
inestable a altas temperaturas, por lo tanto, la estimulación térmica no es una opción para
su explotación.
Asumiendo los planteamientos expuestos con anterioridad se formula el problema bajo las
siguientes interrogantes:
¿Tiene el yacimiento Lagunillas Inferior del Campo Lagunillas Tierra EM Petrozamora las
características requeridas para la aplicación de la tecnología CHOPS?
¿Cómo sería la propuesta para aplicar la tecnología CHOPS en el yacimiento Lagunillas
Inferior del Campo Lagunillas Tierra EM Petrozamora?
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2. Objetivos de la investigación:
2.1. Objetivo General de la investigación:
Proponer la tecnología CHOPS como alternativa para la explotación del yacimiento
Lagunillas Inferior del Campo Lagunillas Tierra EM Petrozamora.
2.2. Objetivos específicos de la investigación:
Identificar las características de yacimiento adecuadas para la aplicación de la
tecnología CHOPS mediante analogías de campos CHOPS en el mundo.
Seleccionar el bloque del campo que presente mejores condiciones para la
aplicación de la tecnología CHOPS.
seleccionar un pozo categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas Inferior.
Estimar la tasa inicial que tendrá el pozo categoría 3 o 5 completado en el
yacimiento Lagunillas Inferior, una vez que sea reparado y re-completado como
pozo CHOPS.
Desarrollar la aplicación de la Tecnología CHOPS en el pozo Categoría 3 o 5
completado en el yacimiento Lagunillas Inferior seleccionado.
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3. Justificación e importancia:
El Campo Lagunillas Tierra EM Petrozamora representa en la actualidad el área con mayor
potencial en la UE Tierra Este Pesado, el cual recibe su mayor producción de los
yacimientos Laguna y Lagunillas Inferior, sin embargo el yacimiento Lagunillas Inferior está
produciendo a un nivel muy bajo, aun cuando este presenta condiciones de roca-fluido muy
buenas y reservas remanentes alrededor de 208 MMBLS; en este sentido, aplicar la
tecnología CHOPS en el mencionado yacimiento figura como una importante opción a ser
estudiada, lo cual provocaría en consecuencia un incremento en la producción.
Además, no existe un estudio actual donde se evalúe la posibilidad técnica de la tecnología
CHOPS en el Campo Lagunillas Tierra EM Petrozamora.
4. Alcance de la investigación.
La investigación está dirigida a desarrollar la aplicación de la tecnología CHOPS en el
yacimiento Lagunillas Inferior del Campo Lagunillas Tierra EM Petrozamora; para tal fin se
consideran las propiedades roca-fluido, presiones actuales, condiciones mecánicas de los
pozos completados en el yacimiento Lagunillas Inferior de la Fm. Lagunillas, y
disponibilidad de facilidades de superficie requeridas para la aplicación de la tecnología
CHOPS; esto permitirá efectuar un diagnóstico del sistema yacimiento-pozo-superficie con
la finalidad de evaluar si se reúnen las condiciones para la aplicación de la tecnología
CHOPS.
Posteriormente la investigación contempla la realización de una propuesta para la
aplicación de la tecnología CHOPS.
5. Delimitación de la investigación.
Esta investigación se llevará a cabo en la empresa PDVSA Exploración y Producción, en
la División Costa Oriental del Lago, Lagunillas Tierra EM Petrozamora, Gerencia de
Yacimientos. Ubicada en el Edif. El Menito, planta baja Torre A, Lagunillas, Estado Zulia;
a partir de la información disponible del yacimiento Lagunillas Inferior del Campo
Lagunillas Tierra EM Petrozamora, y de las facilidades de superficie disponibles en el
Campo. La investigación se realizará en un periodo de 7 meses, comprendido dentro del
lapso de Abril 2015 a Octubre 2015.
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6. Antecedentes de la investigación.
Wang Ruifeng, Yuan Xintao, Tang Xueqing, Wu Xianghong, Zhang Xinzheng, Wang Li
and Yi Xiaoling. 12-14 Diciembre 2011. SUCCESSFUL COLD HEAVY OIL
PRODUCTION WITH SAND (CHOPS) APLICATION IN MASIVE HEAVY OIL
RESERVOIR IN SUDAN: A CASE STUDY. Articulo N° 150540 de la SPE. Este paper
demuestra la aplicación exitosa de CHOPS en Sudan en el yacimiento B del campo FN.
El yacimiento B tiene las siguientes características, areniscas poco consolidadas con
barreras de lutita intercaladas. Profundidad del yacimiento ~4.100 pies, espesor neto
promedio 115 pies, viscosidad en sitio alrededor de 300 cp. Pruebas de producción
indicaron producción promedio de 500 bpd, 2-3 veces la productividad de pozos con
control de arena. En este campo se aplicó una completación de pozos y un sistema de
control de arena en superficie novedoso, diferente al utilizado en la industria CHOPS
canadiense.
La aplicación exitosa de la tecnología CHOPS en el campo FN de Sudan se basó en los
siguientes logros: 1) Perforación optimizada, la cual contribuyó a bajar el corte de agua en
la estación temprana. 2) Pozos de relleno, beneficiaron la retención del corte de agua en la
estación media. 3) facilidades de superficie y levantamiento optimizado contribuyeron a la
alta eficiencia de producción.
La investigación hace un aporte valioso al presente estudio, puesto que permite conocer
una completación de pozo, así como una técnica novedosa para control de arena en
superficie que pueden ser utilizadas para aplicar la tecnología CHOPS en el yacimiento
Lagunillas Inferior.
Patrick M. Collins, Maurice B. Dusseault, Darcy Dorscher y Ed Kueber. 10-12 Marzo
2008. IMPLEMENTING CHOPS IN THE KARAZHANBAS HEAVY OIL FIELD,
KAZAKHSTAN. Paper N° 2008-500 de WORLD HEAVY OIL CONGRESS. El campo
karazhanbas es un campo de petróleo pesado somero en el oeste de Kazakstán, a menos
de 1.500 ft de profundidad. Contiene petróleo pesado ( 400 cp) en siete zonas del
yacimiento con espesor promedio de 130’. Arenas no consolidadas con porosidades de 28-
32%, permeabilidad 500md y una litología arcosa con granos angulares. No hay capa de
gas libre y la estructura se divide en bloques controlados por fallas, algunos con agua
activa y otros no.
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A partir del año 2000, Nations Energy Company Limited inicio Cold Heavy Oil Production
with Sand (CHOPS) en áreas nuevas sobre los flancos de la parte central desarrollada.
BCPs son usadas como método de producción, y la arena es producida sin restricción
alguna. Producción de 38.000 bls/d fue alcanzada para enero del año 2004, un incremento
de más de 26.000 bls/d en 4 años. Flujo de arena es mucho más bajo que en los campos
canadienses, debido a las bajas viscosidades del petróleo (~400 cps).
CHOPS es un éxito económico en Karazhanbas, permitiendo factores de recobro alrededor
de 8-15%, de zonas tan delgadas como 10-33 ft, para las cuales la estimulación térmica no
es económicamente viable. Se tiene planeado que en las zonas de mayor espesor,
CHOPS será seguido por estimulación con vapor para tomar ventaja de la permeabilidad
mejorada.
La investigación hace una contribución clave en el presente estudio, ya que demuestra el
éxito de la tecnología CHOPS en un campo de petróleo pesado con características menos
favorables que el yacimiento Lagunillas Inferior para la aplicación de la tecnología CHOPS.
Además proporciona información acerca de las características de campos CHOPS
canadienses donde la tecnología CHOPS ha sido exitosa.
Maurice B. Dusseault. Marzo 2002. COLD HEAVY OIL PRODUCTION WITH SAND IN
THE CANADIAN HEAVY OIL INDUSTRY. Esta investigación proporciona información
acerca de los mecanismos que causan la producción de arena y el efecto que tiene la
producción de arena en el incremento de la producción de petróleo en los pozos CHOPS.
También proporciona información de aplicación de la tecnología CHOPS en Canadá.
Características comunes de los Campos CHOPS, tipos de completación de pozos,
características de las Bombas de Cavidad Progresiva (BCP) utilizadas, manejo de arena
en superficie y disposición final de los residuos producidos de los pozos CHOPS, son
tratados en esta investigación. Los campos CHOPS canadienses contienen yacimientos
someros con profundidades que varían de 1.400-2800 ft, petróleo pesado con viscosidad
de 200-15.000 cp, los yacimientos tienen espesor de 10-70 ft, arenas no consolidadas con
porosidad de 26-35%, permeabilidad de 300- 5.700 md y no tienen capa de gas libre.
A partir del año 1994 comenzó la implementación de la tecnología CHOPS, los pozos
existentes fueron re-completados con diámetros de perforación mayor, densidad de
cañoneo mayor y bombas reciprocantes fueron sustituidas por Bombas de Cavidad
Progresiva, dando muy buenos resultados. Se perforaron varios pozos horizontales con la
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tecnología, pero sin éxito. La tecnología CHOPS ha sido implementada con gran éxito en
campos canadienses, logrando altos factores de recobro (11-25%) en la mayoría de los
campos a excepción del Campo Provost con factor de recobro de 50%.
La investigación permite en el presente estudio comprender el proceso a nivel de
yacimiento que se lleva a cabo en pozos CHOPS, así como, las ventajas y desventajas de
la aplicación de la tecnología CHOPS en los campos canadienses y el procedimiento que
se lleva a cabo en la tecnología CHOPS desde el análisis de las características adecuadas
para la tecnología, hasta la eliminación de residuos y envío del petróleo y agua a la
estación principal.
Hector J. Calles. Septiembre 2011. FACTIBILIDAD DE APLICACIÓN DE LA
TECNOLOGIA CHOPS EN EL BLOQUE 8 DEL AREA DE BOYACA DE LA FAJA
PETROLIFERA DEL ORINOCO. Trabajo especial de grado. Universidad del Zulia,
Facultad de Ingeniería. Maracaibo.
La investigación sirve de base para la consecución del presente estudio, puesto que
permite conocer la aplicabilidad de la tecnología CHOPS en el Área 8 del Campo Boyacá
de la Faja Petrolífera del Orinoco mediante la simulación con el Software CMG, y de esta
manera realizar una comparación por analogía con las características del Yacimiento
Lagunillas Inferior.
Alexander Petrov, Alexander Mikhaylov, Konstantin Litvinenko y Rustin Ramazanov.
26-28 Octubre 2010. ARTIFICIAL LIFT PRACTICE FOR HEAVY OIL PRODUCTION
WITH SAND CONTROL. Articulo N° 135973 de la SPE. Esta investigación es de gran
importancia para la consecución del presente estudio, debido a que proporciona una matriz
con las características adecuadas para el uso de la bomba de cavidad progresiva, la cual
es de suma importancia para el éxito de la tecnología CHOPS en el yacimiento Lagunillas
Inferior.
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7. Población y muestra.
La población en la presente investigación está conformada por los pozos categoría 3 y 5 de
los Bloques T5, T6, U5, U6, V5, V6, W5, W6, X5 Y X6 con revestidor de producción de
diámetro mayor a 7” completados en el yacimiento Lagunillas Inferior del Campo Lagunillas
Tierra E.M Petrozamora. La muestra es el pozo LS-2975 ubicado en el Bloque X5 del
Campo Lagunillas Tierra E.M Petrozamora debido a que cumple con todos los
requerimientos para aplicar la tecnología CHOPS.
8. Procedimiento metodológico de la investigación.
Para la realización del proyecto de investigación, se hace necesario establecer una serie
de actividades con secuencia lógica, las cuales tienen como finalidad guiar el estudio hasta
lograr alcanzar los objetivos trazados; estas actividades son las siguientes:
Recopilación de información precedente sobre la tecnología CHOPS aplicada en otros
campos.
Establecer las características de yacimiento adecuadas para la aplicación de la
tecnología CHOPS mediante analogías de campos CHOPS en el mundo.
Ubicar los bloques donde se encuentran pozos categoría 3 o 5 completados en el
yacimiento Lagunillas Inferior.
Seleccionar un Bloque del Campo que presente altas presiones de yacimiento,
presencia de pozos categoría 3 o 5 completados en el yacimiento Lagunillas Inferior
con revestidor de producción mayor a 7”, posibilidad de re-completar estos pozos a
CHOPS siempre y cuando estos cumplan con el espaciamiento mínimo entre pozos y
al Lago de Maracaibo, y los pozos categoría 1 completados en el yacimiento Lagunillas
Inferior tengan altas tasas de producción de petróleo.
Elaboración de la ficha del pozo categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas
Inferior que presente mejores condiciones para aplicar la Tecnología CHOPS, del
Bloque seleccionado.
Elaboración de las fichas de los pozos categoría 1 completados en el yacimiento
Lagunillas Inferior más cercanos al pozo seleccionado.
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Determinación de los parámetros petrofísicos a la profundidad del yacimiento
Lagunillas Inferior en el pozo categoría 3 o 5 seleccionado para desarrollar la aplicación
de la tecnología CHOPS.
Calcular la tasa inicial para el pozo categoría 3 o 5 seleccionado, mediante el uso de la
ecuación de Darcy para yacimientos sub-saturados con flujo semi-continuo.
Calcular la tasa de producción critica para el pozo categoría 3 o 5 seleccionado,
mediante la ecuación de Tasa de Producción Critica desarrollada en el paper Critical
Oil Rate and Well Productivity in Cold Production from Heavy-Oil Reservoirs.
Seleccionar el método de producción a utilizar, basado en las características del pozo
categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas Inferior seleccionado.
Establecer el diagrama mecánico para aplicar la tecnología CHOPS en el pozo
categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas Inferior seleccionado.
Diseñar trampa de arena en superficie de la siguiente manera: 1) Seleccionar el tipo de
tubería así como su diámetro y longitud. 2) determinar el tamaño de los granos de
arena en el Bloque seleccionado mediante revisión de análisis granulométricos
tomados de pozos completados en el yacimiento Lagunillas Inferior en todo el campo.
3) Diseñar el Liner Interno de la trampa de arena en superficie mediante el uso de un
simulador adecuado. 4) Seleccionar los accesorios externos de la trampa de arena en
superficie, así como sus conexiones al cabezal del pozo.
Solicitar un presupuesto de costos para la fabricación de la Trampa de Arena en
Superficie.
Seleccionar prácticas operacionales para el manejo del método de producción
escogido, manejo de la arena en superficie y posibles reacondicionamientos.
Realizar la propuesta para re-completación del pozo categoría 3 o 5 completado en el
yacimiento Lagunillas Inferior seleccionado, para re-completarlo como pozo CHOPS.
Estudiar factibilidad económica del proyecto.
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9. Cronograma de actividades. ABRIL – OCTUBRE 2015
ACTIVIDADES ABRIL MAYO JUNIO JULIO AGOSTO SEPTIEMBRE OCTUBRESEMANAS 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
Identificar las características de yacimiento adecuadas para la aplicación de la tecnología CHOPS mediante analogías de campos CHOPS en el mundo.
Selección del bloque del Campo que presente mejores condiciones para la aplicación de la tecnología CHOPS.
Escoger el pozo categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas Inferior que presente mejores condiciones del bloque seleccionado.
Determinar la Tasa Inicial y Tasa de Producción Critica para el pozo categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas Inferior que será re-completado como pozo CHOPS en el Bloque seleccionado.
Establecer el diagrama mecánico para aplicar la tecnología CHOPS en el pozo categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas Inferior seleccionado.
Diseñar trampa de arena en superficie.
Determinar la factibilidad económica del proyecto.
Proponer la aplicación de la Tecnología CHOPS en el pozo Categoría 3 o 5 completado en el yacimiento Lagunillas Inferior seleccionado.
Redacción y preparación del Trabajo Especial de Grado.
Revisión y Presentación del Trabajo Especial de Grado.
APROBADO POR
Tutor académico:Jenny Marquez
Tutor industrial:Ing. José Yanez
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