Corazon Amien To

© E3T 2012· · http://www.uis.edu.co/webUIS/es/academia/facultades/fisicoMecanicas/escuelas/e3t/index.html

CORAZONAMIENTO

Fabio Andrés Cancino GarcíaDaniel Andrade

Juan Carlos Bernal

Universidad Industrial de SantanderBucaramanga

2012

OBJETIVOS

Recolectar información que pueda proveer ayuda en la producción.

Para ello se busca estudiar la litología, las fracturas.

Permeabilidad y porosidad. La compatibilidad entre el fluido y la

formación, etc.

Nombre de la tesis- sucorreo@electronico © E3T 2012

Consiste en la toma de una muestra o núcleo de la roca de la formación o del yacimiento con la intención de analizar características de la misma para que al final la inversión resulte en una producción más rápida menor precio.

DEFINICION


Especialmente diseñados para cortar núcleos con el sacanúcleos y la broca. Para escoger el fluido se debe tener en cuenta: Seguridad. Objetivo principal del programa de sondaje. Intereses ambientales. Costo.

Fluidos de corazonamiento


EQUIPO DE CORAZONAMIENTO

Sacanúcleos convencional


FORROS DE LOS SACANÚCLEOS


Sacanúcleos interiores desechablesSirven para los mismos propósitos generales que los forros. Tienen la ventaja adicional que el diámetro exterior del núcleo no es reducido.

Se pueden corazonar usando un sacanúcleos convencional que se maneja desde una mesa rotaria.

El sacanúcleos interno se estabiliza usando rodillos especiales que lo centralizan.

Hay que tener cuidado especial de el ángulo del pozo.

Los motores de lodo ayudan a tener un poder de corazonamiento óptimo.

Corazonamiento de pozos horizontales o con ángulo elevado


Corazonamiento de presión retenida: Diseñados para extraer núcleos mantenidos a presión de la formación.

Sirve para tener buenos datos de la saturación de aceite.

Corazonamiento forrado con esponja: Mientras que se extrae el núcleo atrapa el crudo que expulsado mientras se saca a superficie. No retiene gases y obtiene buenos datos de saturación de aceite.

Corazonamiento cierre completo: Sirve para recuperar los núcleos de formaciones inconsolidadas.

Sacanúcleos de manga de caucho: La manga de caucho ayuda a recuperar arenas inconsolidadas, conglomerados que sin esta manga de caucho no podrían soportar su propio peso.

Sistemas especiales de Corazonamiento


Corazonamiento de paredes lateralesCorazonamiento de percusión de paredes laterales: Se disparan balas cilíndricas huecas, para recuperar hasta 66 muestras al mismo tiempo. Es rápida y de bajo costo, altera la formación.

Corazonamiento de perforación de paredes laterales: No tiene el mismo impacto destructivo en la formación que la de percusión. Es más costoso.


Corazonamiento orientado

Los núcleos orientados son utilizados para orientar fracturas, campos de esfuerzo, y tendencias de permeabilidad. Las operaciones de exploración, producción, y perforación utilizan la información para la búsqueda de yacimientos fracturados, el diseño de inundaciones de agua, y la planeación de pozos horizontales.


BROCAS PARA CORAZONAMIENTO

Los núcleos orientados son utilizados para orientar fracturas, campos de esfuerzo, y tendencias de permeabilidad. Las operaciones de exploración, producción, y perforación utilizan la información para la búsqueda de yacimientos fracturados, el diseño de inundaciones de agua, y la planeación de pozos horizontales.

Policristalina Diamante natural


Térmicamente estables

Conos giratorios


Descarga de fluidos característica de las brocas de corazonamiento

Descarga por la entrada:Están diseñados para tener el 100 por ciento del fluido pasar entre el anillo cortante y el diámetro interior del sacanúcleosDescarga Frontal: Están diseñados para desviar algún fluido que normalmente pasaría a través de la entrada de la broca al frente de la broca. Perfil de Baja Invasión Están diseñados para maximizar la velocidad de penetración, y minimizar la invasión de filtrado de fluido de perforación en el núcleo.


COLECTORES DE MUESTRAS

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preservación

OBJETIVOS

Obtener material representativo de la formación.

Minimizar la alteración física y quimíca del núcleo durante su almacenamiento.

Problemas comunes de preservación

Poder escoger correctamente un material no reactivo que preserve el núcleo

Encontrar un método que prevenga la pérdida de fluidos y la absorción de contaminantes

Aplicar métodos apropiados de manejo y preservación núcleos basados en las características de la roca


Núcleo fresco: Núcleo recién recobrado preservado rápidamente en las instalaciones del pozo para prevenir pérdidas por evaporación y exposición al oxígeno

Núcleo preservado: Similar al núcleo fresco pero con cierto tiempo de almacenamiento

Núcleo limpio: Los fluidos del núcleo han sido removidos por solventes

restored-state core: Núcleo que ha sido limpiado y expuesto a los fluidos del yacimiento con la intención de recrear las condiciones del yacimiento.

Núcleo de presión retenida: Núcleo del material que ha sido mantenido ha la presión del yacimiento para evitar cambios en la saturación de fluidos en el proceso de recobro.


PROCEDIMIENTOS DE MANEJO DE NÚCLEOS

Efectos indeseables de la imbibición de los fluidos :

a. Cambios en las saturaciones de fluido, equilibrio geoquímico y de soluciones de gas. b. Cambios en humectabilidad. c. Movilización de arcillas intersticial y minerales de grano fino. d. Dilatación de arcilla y la degradación asociada de propiedades mecánicas.


Manejo básico 1. Un cilindro interior estándar de acero para uso repetido utilizado para obtener núcleos en rocas consolidadas moderadamente homogéneas. 2. La adquisición de núcleos de paredes laterales por wireline con sondaje de percusión o giratorio.


Manejo especial 1. Cilindros interiores desechables y sacanúcleos orientados utilizados para obtener núcleos de rocas fracturadas o no consolidadas.2. Sacanúcleos retenida a presión para mantener el núcleo en la presión del yacimiento3. Sacanúcleos de aluminio con un forro de esponja dentro de un cilindro interior de acero para atrapar los fluidos durante la expansión por la reducción en presión mientras se lleva el núcleo a la superficie


Remoción del Núcleo de un sacanúcleos o cilindro Interior Estándar de Acero para Uso Repetido El núcleo debe removerse del cilindro interior en una posición horizontal. Se debe minimizar la sacudida mecánica durante la extracción. Se debe permitir que el núcleo se deslice del sacanúcleos ligeramente elevando el extremo superior del sacanúcleos. Puede ser necesario golpear el sacanúcleos suavemente con un martillo para iniciar el movimiento del núcleo. Si no se puede remover el núcleo con el método anterior, este debe sacar por bombeo con fluido. Se debe utilizar el fluido de sondaje si es necesario bombear directamente con fluidos. Se debe anotar cualquier dificultad o irregularidad encontrada cuando se remueve el núcleo del cilindro.


Clasificación y Registro de Núcleos Los siguientes datos y observaciones pueden ser útiles para determinar el origen de recobro adicional y la falta de recobro: a. Parámetros de perforación - tiempo de perforación, velocidad de penetración, presión de bombeo, etc. b. Condiciones generales del núcleo - continuidad, secciones quebradas, fracturas inducidas, etc. c. Condición del equipo de sondaje de perforaciones de fondo.


Pautas para extender y marcar el núcleo: a. La parte de abajo del núcleo sale del cilindro primero y la primera pieza del núcleo debe colocarse en el fondo de una bandeja y cada pieza siguiente se coloca mas cerca de la parte de arriba. b. Se debe tener mucho cuidado para mantener la secuencia apropiada y la orientación del núcleo para asegurar que los segmentos individuales del núcleo no estén fuera de lugar o al revés. c. Arme el núcleo para que los extremos irregulares casen, luego mida la totalidad del recobro. d. No lave el núcleo e. Con marcadores indelebles rojos y negros, pegados con cinta, marque el núcleo de arriba abajo con líneas paralelas. f. Con un marcador indeleble o pintura, empezando de arriba, dibuje una línea a través del núcleo a cada pie de distancia, y marque cada línea con la profundidad apropiada. g. Para obtener un análisis confiable del núcleo, la velocidad es esencial en remover, extender, marcar y preservar el h. El núcleo debe preservarse y colocarse en recipientes numerados para ser transportado al laboratorio


Manejo de Forros y Cilindros Interiores Desechables El uso de forros interiores de sacanúcleos y cilindros interiores desechables mejoran el recobro de las formaciones fracturadas o de consolidación deficiente. Cuando se hace sondeo en formaciones no consolidadas o de consolidación deficiente, elija el forro o el cilindro desechable para soportar la temperatura circulante.


Manejo de Forros y Cilindros Interiores Desechables El uso de forros interiores de sacanúcleos y cilindros interiores desechables mejoran el recobro de las formaciones fracturadas o de consolidación deficiente. Cuando se hace sondeo en formaciones no consolidadas o de consolidación deficiente, elija el forro o el cilindro desechable para soportar la temperatura circulante.


Núcleo retenida a presión Los sacanúcleos retenida a presión son diseñados para obtener la mejor saturación de fluido posible in situ. Este método de corazonamiento ofrece una alternativa al sacanúcleos convencional que pierde presión a su recobro a la superficie.


Núcleo Esponjoso El equipo de sondaje esponjoso está diseñado para mejorar la medición de las saturaciones de fluido en yacimientos. Cuando el núcleo es llevado a la superficie, el fluido que se perdería de lo contrario por expulsión debido a la reducción en presión es atrapado por una esponja de poliuretano absorbente que rodea el núcleo.


Corazonamiento de Paredes Laterales Wireline Los núcleos de paredes laterales wireline son extraídos de la formación por varios medios. El sondaje de paredes laterales por percusión implica el uso de una carga explosiva que impulsa un proyectil hueco en la formación. Debido a las fuerzas producidas por la entrada de la bala en la formación, ocurre la compactación, fractura, y desorden de los granos de la roca.


Sondaje Continuo Recobrado de Wireline En las operaciones de sondaje continuas recobradas de

wireline (WRC), el sacanúcleos es recobrado mientras la cadena del taladro permanece dentro de la perforación.

Marcado de Profundidad en Núcleos WRC

Lavado de Núcleos WRC

Análisis de los Núcleos WRC


Sacanúcleos Orientado La orientación del sacanúcleos se logra utilizando instrumentos electrónicos de disparos múltiples y equipos especializados de trazado de núcleos. Alternativamente, la signatura de roca paleomagnética puede utilizarse para propósitos de orientación de núcleos. Se deben seguir procedimientos estrictos de manejo para asegurar que los datos de orientación son correlacionadas positivamente con la profundidad y apareados con la sección apropiada de material de núcleo.


MUESTREO Y ANÁLISIS EN EL CAMPOTransporte y Logística:El método de transporte debe ser práctico y debe ofrecer protección contra daños por cambios ambientales, vibraciones mecánicas, y el maltrato.

Hoja de Datos Se debe conseguir una hoja de datos adecuada y esta debe ser diligenciada por el ingeniero o el geólogo del pozo, para proporcionar un registro mas completo de las condiciones del sondaje.


tipos de roca y condiciones especiales de manejo

Roca Consolidada Las rocas consolidadas son duras como resultado de cimentación. No necesitan tratamiento especial en el pozo.

Roca No Consolidada Las rocas no consolidadas tienen poco cemento, o no lo tienen y son esencialmente sedimentos compactados. Las rocas mal consolidadas tienen menos cemento pero no suficiente para endurecerlas. Es mejor corazonar estas rocas utilizando un forro en el cilindro interior o un cilindro interior desechable.


tipos de roca y condiciones especiales de manejo

Roca No Consolidada - Aceite Liviano y Gas Es crítico preservar núcleos no consolidados que contienen aceite liviano de una manera eficiente y apropiada. Se deben evitar los movimientos innecesarios del núcleo.Roca No Consolidada - Aceite Viscoso La dificultad más grande en el manejo de rocas no consolidadas que contienen aceite viscoso es la prevención o la minimización de la expansión de núcleo retardada.

Carbonatos "Vuggy" Los vugs grandes pueden debilitar el material del núcleo y causar dificultades en el recobro. En muchos casos, el recobro del núcleo es reducido en intervalos "vuggy" friables. Se pueden utilizar métodos estándares para la preservación de núcleos consolidados en este tipo de roca


tipos de roca y condiciones especiales de manejoEvaporados Las rocas salinas son por lo general bastante competentes y, excepto por su solubilidad, pueden considerarse rocas consolidadas. El núcleo que contenga sales en secuencias continuas o como rellenos de vugs y fracturas no debe lavarse con agua dulce bajo ninguna circunstancia. Como las propiedades físicas de las rocas salinas pueden ser alteradas por pequeños cambios en el contenido de humedad, los núcleos que contienen sales deben limpiarse inmediatamente hasta lograr un estado seco y preservarse.Roca Fracturada Muchas rocas de yacimientos son naturalmente fracturadas. Se recomienda el uso de cilindros interiores desechables o forros de aluminio o fibra de vidrio para el sondaje de roca fracturada. Un núcleo orientado puede ser útil para determinar la dirección de fractura y la dirección de esfuerzo in situ.


tipos de roca y condiciones especiales de manejoRocas Ricas en Minerales de Arcilla Puede haber minerales de arcilla en pequeñas cantidades en las rocas, y a pesar de esto tener un impacto profundo sobre las propiedades de las rocas. Esquisto Existen asuntos especiales relacionados al manejo de esquistos altamente rajadizos. Estos materiales tienen planos de rajadura de baja resistencia que pueden partirse espontáneamente, aun si se maneja el núcleo con mucho cuidado. Una vez un núcleo de esquisto rajadizo se haya partido, puede ser imposible obtener muestras lo suficientemente grandes para un análisis de núcleo.


tipos de roca y condiciones especiales de manejoRoca de Baja Permeabilidad La evaporación de fluidos, un problema en todos los materiales de núcleos, es una dificultad especial en los núcleos de baja permeabilidad y de baja porosidad donde el cambio porcentual en saturación puede ser mucho más grande para el mismo volumen de fluido evaporado. El periodo de tiempo antes de proteger el núcleo de evaporación es crítico para estas muestras. La presencia de minerales de arcilla puede causar daños por evaporación irreversible en algunas muestras.Carbón El contenido de gas, el comportamiento de sorción del gas, la permeabilidad, permeabilidad relativa, análisis de clivajes y fracturas, composición del núcleo, y comportamiento mecánico in situ son los principales intereses en el análisis de carbón para la producción de metano en estratos de carbón. Se pueden realizar estudios de desorción de gas en el pozo con cajas de desorción.


tipos de roca y condiciones especiales de manejoDiatomita Las diatomitas son por lo general rocas de alta porosidad y baja permeabilidad compuestas de fases de cuarzo opalino con cantidades variables de material detrítico. Las diatomitas son sondeadas con cilindros interiores desechables o forros.La diatomita puede ser preservado por medios ambientales, envoltura, etc. No se recomienda la congelación de diatomita. Se debe controlar la temperatura para mantener una temperatura constante de 35 a 40ºF durante las operaciones en el pozo y de transporte.


Preservación de núcleos para análisis

Métodos de Preservación de Núcleos a. Estabilización mecánica. b. Preservación ambientalmente controlada utilizando refrigeración, humedad regulada, o congelación, si es necesario (ver 2.5.2.2). c. Laminados de plásticos sellados a calor. d. Bolsas plásticas. e. Baños y revestimientos. f. Sellado en cilindros interiores desechables, forros, y tubos. g. Frascos anaeróbicos.



Estabilización Mecánica Todos los tipos de roca deben ser estabilizados mecánicamente antes de enviarlos al laboratorio. Esto es particularmente cierto para rocas no consolidadas. El núcleo que ha sido cortado utilizando cilindros interiores con forros plásticos, de fibra de vidrio, o de aluminio o desechables puede ser encapsulado utilizando resina, cera, o espuma para llenar el espacio anular entre el núcleo y la manga. La resina tiene una viscosidad baja y llenará las fracturas finas. Sin embargo, esta es vaciada en la corona circular y no está bajo la presión suficiente para desalojar los fluidos de poros en la roca y por lo tanto no se impregna en el núcleo.



Preservación Ambiental El control de las condiciones ambientales a las cuales el núcleo es sometido por refrigeración o manteniendo un ambiente húmedo pueden ayudar a preservar el núcleo. La refrigeración de núcleos se usa principalmente para minimizar la evaporación de fluido y para proporcionar una estabilización mecánica. Esta técnica es útil para evitar que el núcleo se seque. Sin embargo, su eficacia está sujeta al tipo de fluido de sondaje y las propiedades de la roca y el fluido del yacimiento.



Laminados Plásticos Sellados a Calor Existen diferentes laminados plásticos que se pueden sellar a calor. Se puede utilizar papel aluminio o Mylar para agregar rigidez al laminado. El empaque laminado de preservación de núcleos debe actuar como una barrera impenetrable al vapor de agua y gases, y debe ser resistente a la alteración química y degradación por fluidos. Los laminados son fáciles de usar y el proceso de preservación puede ser realizado rápidamente. Se debe tener cuidado para evitar desgarres o perforaciones en el laminado. Se requiere una superficie limpia y plana para alisar el laminado antes de sellar. Todo el núcleo debe ser envuelto previamente y pegado con un plástico durable u otro material para tapar los extremos del núcleo y los bordes afilados.



Bolsas Plásticas Se recomiendan bolsas plásticas únicamente para la preservación de corto plazo. Las muestras de núcleos deben tener un espacio mínimo de aire entre el núcleo y las paredes de la bolsa. La parte sobrante de la bolsa puede ser doblada contra la pared del núcleo y pegada con cinta para asegurar un encaje ajustado. Baños y Revestimientos Se utilizan baños y revestimientos cuando los núcleos van a ser probados después de pocas horas o días y cuando el material va a ser transportada por largas distancias. También pueden utilizarse con laminados plásticos para agregar integridad mecánica.



Cilindros Interiores Desechables, Forros y Tubos Rígidos Un medio conveniente de preservación de núcleos es posible cuando se utilizan cilindros interiores desechables o forros hechos de plástico, aluminio o fibra de vidrio. El núcleo puede preservarse tal como está sellando los extremos del cilindro interior o el forro cortado. Esto no se recomienda como método de preservación de largo plazo, pero esto permitirá que el núcleo se procese rápidamente y sin equipos especiales. Los orificios en el cilindro interior deben sellarse antes de envío.



Frasco Anaeróbico La inmersión del núcleo en líquido dentro de un frasco anaeróbico puede utilizarse para prevenir la oxidación, evaporación secado durante el manejo del núcleo. El recipiente anaeróbico es un frasco alargado con una tapa sellable, en el cual se puede introducir un líquido y se puede remover el oxígeno libre. El líquido de inmersión debe ser compatible con los fluidos del núcleo y de poros, y debe ser capaz de mantener la humectabilidad actual de la muestra Típicamente, los siguientes fluidos son utilizados para inmersión: a. Salmuera de formación desoxigenada o salmuera de formación sintética con insecticida. b. Crudo. c. Aceite mineral refinado despolarizado.



RECOMENDACIONES PARA EL MANEJO DE NÚCLEOS PARA PRESERVAR LA HUMECTABILIDAD Una alteración de humectabilidad puede ocurrir durante el sondaje, el tratamiento de núcleos en el pozo, o durante el periodo de almacenamiento antes de realizar las mediciones en el laboratorio. Aquí solo hablamos de tratamiento en el pozo, aunque las medidas recomendadas únicamente pueden ser exitosas para preservar la humectabilidad si se toman las precauciones adecuadas en cada paso del proceso de recobro y análisis de núcleos. La validez de muchas pruebas de laboratorio depende del mantenimiento o el restablecimiento de condiciones de humectación del yacimiento.



PRECAUCIONES El objetivo fundamental de análisis de núcleos es el de obtener datos representativos de las propiedades de rocas en yacimientos in situ. El sondaje, el manejo y la preservación deben realizarse de tal manera para prevenir tanto la pérdida de fluidos intersticiales como también la contaminación con fluidos extraños. No se debe lavar el núcleo con agua o aceites antes de la preservación.

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