UNIVERSIDAD DE AQUINO BOLIVIAFACULTAD DE CIENCIA Y TECNOLOGIACARRERA DE INGENIERA EN GAS Y PETROLEOS

PROPUESTA TECNICA DE INTERVENCIN PARA POZOS CON PROBLEMAS DE INVACIN DE AGUA CASO DE ESTUDIO CAMPO SANTA ROSA POZO SRW-X4

PROYECTO DE GRADO PARA OPTAR AL TTULO DE LICENCIATURA EN INGENIERA EN GAS Y PETROLEOS

POSTULANTE: PAOLO CORDOVA MOLLO

COCHABAMBA-BOLIVIA2013

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AGRADECIMIENTO

Agradezco a los docentes de la universidad De Aquino Bolivia (UDABOL), por haber colaborado en mi formacin profesional con conocimiento y personalidad para el desarrollo de la sociedad en su conjunto y por ende al progreso de nuestro pas.De la misma forma agradezco de todo corazn a mi papa y hermanos que colaboraron en mi educacin en los cinco aos de carrera.

DEDICATORIA

El presente proyecto de grado es dedicado a mi familia que me colabor en el proceso de enseanza y de formacin personal, quienes estuvieron apoyndome en los buenos y malos momentos.As mismo lo dedico a mi papa Alejandro Crdova Higueras, a mi hermano Jos Manuel Crdova Mollo y a mi hermana Griselda Crdova Mollo, quienes confiaron y apostaron por mi persona brindndomesu tiempo y confianza.

RESUMEN EJECUTIVO.

El pozo Santa Rosa SRW-X4 est ubicado en el departamento de Santa Cruz en las formaciones Ayacucho y Piray dentro del sistema Devnico y Silrico.

Santa Rosa SRW-X4 fue perforado y completado el ao 1983, presentando una alta produccin de cortes de agua a causa de la bonificacin de crestas de agua, alta permeabilidad y de formacin de canales por la mala cementacin. Esta dificultad data desde pocos meses iniciada su produccin. Para serms precisos, el pozo entra en produccin en enero del ao 2011 y a fines del mes de febrero aumenta la produccin de agua.

Se realiz el estudio del comportamiento del pozo con datos histricos, para una apreciacin ms exacta de sus caractersticas tcnicas.

Para la propuesta de solucin del problema indicado, se hizo un estudio tcnico preliminar de las caractersticas estratigrficas del pozo, para posteriormente realizar un anlisis de los mtodos de trabajos de remediacin (Cementos de Alta Penetracin (CAP), Sistemas de Lechadas Selectivas (SLS), Bombeo de Polmero A).

El tratamiento propuesto para solucionar el problema de intrusin de agua, es el referente al bombeo de polmero A, en una zona comprendida por debajo de la profundidad de 3379 m, alojado en la tubera para crear un sello mecnico en el pozo.

De esta manera se propone solucionar la alta produccin de agua en el pozo SRW-X4, lo que permitir el control de la produccin.

NDICEAgradecimientos y dedicatoriaIResumen ejecutivoIIndiceIIIGlosario geolgicoIX

CAPITULO I INTRODUCCION1.1. Introduccin11.2. Antecedentes.21.2.1. Antecedentes Generales21.3. Planteamiento del problema31.3.1. Identificacin del Problema61.4. Objetivos61.4.1. Objetivo General61.4.2. Objetivos Especficos61.5. Alcances y Limitaciones61.6. Justificaciones.......................61.6.1. Justificacin Cientfica61.6.2. Justificacin Tcnica71.7. Metodologa71.7.1. Tipo de investigacin7 Descriptiva7 Investigativa71.7.2. Tipo de estudio71.7.3. Fuente de informacin8

CAPITULO II MARCO TEORICO2.1. La produccin excesiva de agua en pozos92.2. Intrusin del agua al aparejo de produccin112.3. Problemas en la vecindad del pozo112.3.1. Canalizacin detrs de la tubera de revestimiento112.3.2. Filtraciones en la tubera de revestimiento122.4. Problemas relacionados con el yacimiento142.4.1. Contacto dinmico agua-petrleo142.4.2. Capa inundada con flujo transversal152.4.3. Fracturas o fallas entre el inyector y el productor162.4.4. Fracturas o fallas que interceptan un acufero172.4.5. Conificacin192.5. Remediacin de la produccin excesiva de agua en pozos de aceite212.6. Diagnstico de la forma de intrusin del agua al aparejo de produccin242.6.1. Grficas de diagnstico242.6.2. Grficos Historias de produccin242.6.3. Anlisis de la Curva de Declinacin27 2.6.4. Grficas de Chan282.7. Evaluacin del pozo282.7.1. Herramienta de registro de produccin282.7.2. Registro de evaluacin de la cementacin292.7.3. Trazadores radiactivos302.8. Trabajos remediales de la produccin de agua302.8.1. Control de agua312.8.1.1. Tapones de cemento322.8.1.2. Tapones mecnicos332.8.1.3 Exclusin de agua362.8.1.3.1. Cementacin forzada36 2.8.1.3.1.1. Bloqueadores de permeabilidad..36 2.8.1.3.1.2. Bloqueadores selectivos de la permeabilidad.382.9. Productos de Remediacin402.9.1. Cementos de Alta Penetracin (CAP)402.9.2. Sistemas de Lechadas Selectivas (SLS)402.9.3. Polmeros Tipo A412.10. Mantenimiento de pozo422.10.1. Clasificacin de Mantenimiento de Pozos422.10.1.1. Reparacin Mayor422.10.1.2. Reparacin Menor432.11. Completacion432.11.1. Tipos de completaciones442.11.1.1. Completacin simple convencional442.11.1.2. Completacin para mltiples zonas452.11.1.3. Completacin doble con una sarta de produccin462.11.1.4. Completacin sencilla para mltiples zonas, simple selectiva462.11.1.5. Completacin con sarta doble para mltiples zonas472.11.1.6. Completacin a hoyo abierto48

CAPITULO III DIAGNSTICO3.1. Geografa y estratigrafa del rea de estudio503.1.1. Estratigrafa513.1.1.1. Ciclo Siluro-Devnico513.1.1.2. Ciclo Carbnico-Prmico523.1.1.3. Ciclo Mesozoico523.1.1.4. Ciclo Terciario523.1.2. Geologa estructural533.1.3. Composicin estratigrfica del reservorio573.2. Anlisis de la produccin actual del pozo SRW-X4583.2.1. Saturacin de Agua en el Reservorio SRW-X4623.3. Propuesta de Remediacin para la Intrusin de Agua623.3.1. Informacin Tcnica Relevante del Pozo SRW-X4633.3.2. Sistema Tratamiento con Polmeros633.4. Conclusiones tcnicas76

CAPITULO IV CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES4.1. Conclusiones774.2. Recomendaciones78

Bibliografa79

INDICE DE FIGURAS

Figura.N1.1. Ubicacin del Pozo en desarrollo3Figura N1.2. rbol de problemas causas y efecto...5Figura N2.1. Canalizaciones detrs del Casing...12Figura N2.2.Flujo detrs de la TR13Figura N2.3.Capa inundada con flujo transversal16Figura N2.4.Fracturas o fallas entre un pozo productor y otro inyector17Figura N2.5.Fallas o fracturas desde una capa de agua18Figura N2.6.Conificacin19Figura N2.7.Conificacin 220Figura N2.8.Historias de Produccin25Figura N2.9. Curva de Declinacin27Figura N2.10.Fundamento snico CBL29Figura N2.11.Tapn de cemento aislando una zona productora de agua32Figura N2.12.Tapones de cemento con y sin retenedor 33Figura N2.13.Pozo productor antes y despus de colocado el tapn mecnico34Figura N2.14.Tapn mecnico en un pozo con problemas de produccin de agua en la parte inferior35Figura N2.15.Aplicacin de un gel rgido y fluido protector con TF37Figura N2.16.Aplicacin de un gel rgido con TF38Figura N2.17 Completacion simple bsica45Figura N2.18.Completacion doble con una sola sarta y completacion para mltiples zonas con una sola sarta46Figura N2.19 Completacion dual para mltiples zonas47Figura N2.20.Completacion sencilla en hoyo abierto49Figura N3.1Columna Estratigrfica Generalizada50Figura N3.2Historial de produccin del pozo SRW-X460

INDICE DE TABLAS

Tabla N3.1Datos Generales Subandino Sur54Tabla N3.2Geologa57Tabla N3.3Historial de produccin del pozo SRW-X459Tabla N3.4. Caractersticas y Composicin de los fluidos61Tabla N3.5Aparejo de produccin del Pozo SRW-X4.63Tabla N3.6Ventajas y Desventajas de Productos de Remediacin64Tabla N3.7 Capacidades en los Componentes de Produccin y Tratamiento.65Tabla N3.8. Tratamiento de Remediacin con Polmero..67

GLOSARIO GEOLOGICOAbanico aluvial: Acumulacin de materiales, con forma de abanico o de segmento de cono, depositada por una corriente, que se apoya en una zona de relieve y se expande y termina en otra llana.Anticlinal: Pliegue en el que las capas situadas en el interior de la curvatura son las ms antiguas.Arcillas: Rocas detrticas no consolidadas, formadas por partculas de tamao inferior a 1/256 mm.Arena: Arenita no consolidada ni cementada. El trmino se usa con independencia de la composicin mineralgica.Arenisca: Roca sedimentaria compuesta por partculas de tamao arena, cementadas o consolidadas.B

Basamento: Corteza terrestre situada por debajo de los depsitos sedimentarios y que llega hasta la discontinuidad de Mohorovicic.Brecha sedimentaria: Roca formada por un 50%, al menos, de fragmentos angulosos con dimetro superior a 2 mm, unidos por un cemento o una matriz.

Brecha tectnica: Fragmentacin de las rocas en un contacto tectnico, habiendo cementado los fragmentos en el mismo lugar.Brecha volcnica: Roca formada por fragmentos de rocas volcnicas y fragmentos de las rocas encajantes a veces, cementados por cenizas y lapillis.CCabalgamiento: Conjunto de capas rocosas de edad ms antigua que se superponen sobre otras de edad ms moderna por efecto de presiones laterales.

Ciclo sedimentario: Sedimentos que se depositan en una cuenca entre el inicio de dos fases transgresivas.DDelta: Construccin en forma triangular o de abanico hecha con el material detrtico que transporta un ro al sedimentarlo en su desembocadura en un mar o en un lago.Diaclasa: Fractura de rocas o de materiales sin desplazamiento relativo de las partes separadas.Diapiro: Masa de sales (sal gema, anhidrita, yeso) en forma de columna o domo, que asciende, dada su menor gravedad, cortando o deformando las rocas encajantes.

Discordancia : Discontinuidad estratigrfica en la que no hay paralelismo entre los materiales infra y suprayacentes.Discordancia cartogrfica: Cuando la diferencia angular en los materiales implicados en una discordancia es tan pequea que slo se puede poner de manifiesto mediante una cartografa geolgica de la regin.EErosin: Conjunto de fenmenos externos que, en la superficie del suelo o a escasa profundidad, quitan en todo o en parte los materiales existentes modificando el relieve.F

Facies: Conjunto de caracteres que definen una roca, grupo de rocas o un depsito.Falla: Fractura del terreno con desplazamiento relativo de las partes separadas.

GGranito: Roca plutnica cida con cuarzo, feldespato potsico, plagioclasas y micas. El 10-65% de sus feldespatos son plagioclasa de 5-100% de anortita.

L

Lutita: Roca sedimentaria detrtica cuyos componentes tienen un dimetro inferior a ~ 62 m. Ciertos autores reservan este trmino a las rocas no consolidadas, llamando pelitas a las correspondientes rocas consolidadas.MMatriz: Fraccin fina de una roca que forma una masa en la que quedan englobados los cristales, granos o clastos de mayor tamao.Morrena: Conjunto de materiales rocosos arrastrados por los glaciares y que quedan depositados al fundirse el hielo.O

Orgeno: Sistema montaoso edificado sobre una porcin inestable de la corteza terrestre que ha sufrido un importante acortamiento y presenta pliegues y mantos de corrimiento.P

Paleosoma: Parte de una migmatita correspondiente a la roca original poco modificada.

S

Secuencia deposicional: Parte de una sucesin estratigrfica relativamente concordante de estratos genticamente relacionados y cuyo techo y muro son discontinuidades o continuidades correlativas. Se trata de una unidad estratigrfica "hbrida", en parte limitada por discontinuidades y en parte unidad cronoestratigrfica.

Secuencia estratodecreciente: Secuencia caracterizada por la disminucin progresiva de espesor de los estratos hacia el techo.Sinclinal: Pliegue en el que los elementos situados en el interior de la curvatura son lo ms modernos.

CAPITULO IMARCO REFERENCIAL

1.1. INTRODUCCION.

El pozo Santa Rosa SRW-X4, cuando fue perforado present problemas en los niveles productivos de alta produccin de agua desde pocos meses iniciada su produccin. Este hecho, tiene grave repercusin econmica para el proyecto, debido no solo a la disminucin de la produccin de gas sino tambin, al costo de manejo de importantes volmenes de agua producida.

La alta obtencin de agua, es un problema en muchos campos productores de Bolivia, la atencin de todos los departamentos tcnicos de las empresas, est centrada en disminuir dicha produccin sin ocasionar dificultades al reservorio de gas.La produccin de gas y condensado en la formacin Ayacucho, trae asociada problemas de alto corte de agua, el cual se eleva rpidamente en muy corto tiempo de produccin. La intrusin de agua se presenta en yacimientos cuyo mecanismo de produccin, es el empuje hidrulico de fondo o lateral, es decir, cuando existen acuferos que reaccionan reemplazando cada unidad volumtrica de petrleo y gas producida por el yacimiento, con un suministro igual de agua para contrarrestar o retardar la declinacin de presin en el reservorio causada por la produccin de hidrocarburos.

Con el afn de aumentar la produccin nacional de hidrocarburos, se han desarrollado planes para la adecuada re-explotacin de estos yacimientos maduros, que implican un mayor nmero de dificultades tcnicas y por lo tanto mayores inversiones econmicas.Las tcnicas de remediacin en los pozos con alto porcentaje (alrededor del 40%) de produccin de agua, constituyen un dolor de cabeza para las compaas operadoras, todo esfuerzo est destinado a solucionar el problema en los campos productores de nuestro pas, buscando implementar metodologas que permitan hacer eficientes los trabajos de remediacin del alto corte de agua. Cuando un pozo petrolero manifiesta agua en superficie, se comienzan a presentar problemas como: corrosin en la tubera de revestimiento, tubera de produccin, conexiones y lneas superficiales; incrustaciones que obstruyen el flujo de fluidos en las tuberas; costos adicionales por manejo de agua; incertidumbre con respecto a la profundidad del contacto agua aceite; volmenes importantes de aceite remanente debido al abandono de intervalos; y la disminucin de la produccin a causa del incremento de carga hidrosttica, consecuentemente reduccin de la vida econmica de los pozos .

1.2. ANTECEDENTES.

1.2.1. Antecedentes Generales

A nivel mundial la produccin excesiva de agua es un problema que afecta a la mayora de las compaas petroleras y les obliga a incurrir en gastos muy altos asociados a tratamientos, manejo o reinyeccin de agua de produccin no deseada. Bolivia no est apartado de la realidad mundial, puesto que la mayora de sus reservorios de gas como: Robore, Yantata, Petaca, Sara, Cajones, Huamampampa, etc., producen bajo empuje de agua. Es decir, el gas y/o condensado es llevado hacia la superficie por la accin de un acufero lateral o subyacente que avanza conforme a la depletacion del yacimiento resultado de la produccin.

Los tratamientos remediales de la produccin de agua en exceso, se realizan desde hace cuatro dcadas y han venido evolucionando conforme al paso del tiempo y requerimiento. Los controles de agua se han implementado desde antao enmendando tradicionalmente, las exclusiones de agua son soluciones actuales. Ambos, representan aos de investigacin y experiencia de las compaas petroleras que las han desarrollado. Se pueden aplicar sistemas de tratamientos qumicos o mecnicos1.3. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

El campo Santa Rosa se encuentra ubicada en el departamento de Santa Cruz. Fue descubierto por YPFB con la perforacin del pozo SRW-X6 que se llev a cabo entre los aos 1981 y 1982. Posteriormente se perforaron los pozos SRW-X4 y SRW-X5. El pozo SRW-X5 result productor de gas/condensado en las arenas Ayacucho y Arenisca N1; los pozos SRW-X6 y SRW-X4 resultaron productores de la arena Ayacucho

Figura.1.1 Ubicacin del Pozo en desarrollo.

Fuente: Reporte YPFB 75 aos con HC en Bolivia

El ao 2008 se realizaron trabajos de rehabilitacin en los 3 pozos para habilitar la produccin de las reservas de gas de las arenas Ayacucho y Arenisca N 1.

A finales del ao 2010 se perfor y complet el pozo SRS-8, habilitndolo su produccin en los reservorios Ayacucho, Piray y Sara, incorporando a estos dos ltimos como nuevos niveles productores en el campo Santa Rosa.

En agosto del ao 2011, se perfor el pozo SRS-9 con resultados positivos habilitando a produccin, los reservorios Sara, Ayacucho y Arenisca No.1.Actualmente en el campo Santa Rosa se encuentran produciendo los pozos SRW-X5 y SRW-X6, SRS-8, SRS-9 y SRS-10, el pozo SRW-X4 est cerrado por invasin de agua desde octubre del ao 2011.

Santa Rosa SRW-X4 perforado y completado el ao 1983, desde el comienzo tuvo problemas de la alta produccin de agua. Esto se debe a la intrusin de agua en la arena Ayacucho productor de gas y condensado.

El problema de la produccin excesiva de agua, comienza a pocos meses de iniciar su produccin, para ser exactos el pozo SRW-X4entra en produccin en enero del ao 2011, para fines del mes de febrero aumenta la produccin de agua, por lo que se toma la decisin de disminuir el dimetro del choque, con el fin de controlar el influencia de agua.

No tomar atencin a este problema, aparte de generar gastos adicionales para el manejo y tratamiento, aumenta la densidad de lquidos sumndose a la del condensado, generando un aumento de prdidas de presin en el aparejo de produccin. Por lo tanto, significa que se requiere mayores velocidades del gas para poder arrastrar el lquido a superficie, de no ser as acarreara problemas de escurrimiento (HuoldUp) llevando al pozo a un posible ahogamiento.

Figura No 1.2. rbol de problemas, causas y efectos.

INSTALACIN DE EQUIPOS DE RECUPERACIN SECUNDARIA

NO PERMITEN ARRASTRE DE LIQUIDOS

BAJAS VELOCIDADES DEL GAS PARA ARRASTRE DE LIQUIDOSAUMENTO DE COSTOS POR MANEJO Y ALMACENAMIENTO DE AGUA CONNATA

AUMENTO DE CAIDAS DE PRESIONEN SARTA DE PRODUCCIN

PRODUCCIN CON ALTOS CORTES DE AGUA

Formacin de Canales tras el Casing, por cementacin deficienteAlta Permeabilidad de la formacinConificacin y Formacin de Crestas de Agua

Fuente: Creacin propia en base a datos de investigacin.1.3.1. Identificacin del Problema.

Altos cortes de agua en el pozo SRW-X4 debidos a la intrusin de agua en la arena Ayacucho.

1.4 OBJETIVOS.

1.4.1 Objetivo General.

Realizar un estudio tcnico preliminar de trabajos remedialesde alto corte de agua en el pozo SRW-X4.

1.4.2 Objetivos Especficos.

Recopilar datos de la estratigrafa del pozo SRW-X4. Determinar el comportamiento del pozo en base a unhistricode produccin. Determinar el tipo de remediacin en la intrusin de agua del pozo Calcular los parmetros de remediacin.

1.5 ALCANCES Y LIMITACIONES.

Diagnosticar la causa-problema, de alto corte de agua del pozo SRW-X4y proponerun tratamiento de remediacin efectuando un estudio tcnico, que podr generalizarse enpozos del mismo campo con causa-problema similar.

1.6. JUSTIFICACIONES.

1.6.1. Justificacin Cientfica.

Presentar un esquema de solucin al problema de intrusin de agua, representa elaborar una serie de opciones de solucin, que pueden estar dentro del rea del control mecnico o qumico, que porcentualmente representan soluciones mseconmicas. Tambin se pueden proponer tcnicas de remediacin ms elaboradas como las complementaciones.

El proyecto de investigacin propone un avance en la tcnica de control de aguas de formacin, desde punto de vista tcnico.

1.6.2. Justificacin Tcnica.

Desde el punto de vista tcnico, es de vital importancia disponer de informacin de buena calidad y efectuar un anlisis completo del sistema integral de produccin (SIP), que permita identificar con precisin los problemas que ocasionan la alta produccin de agua en los pozos.

Es de vital importancia realizar los trabajos de tratamiento y remediacin de intrusin de agua para optimizar la produccin de hidrocarburos en el pozo SRW-X4, lo cual incrementar los caudales de produccin.

1.8. METODOLOGA.

1.7.1. Tipo de Investigacin.

El enfoque investigativo ser del tipo DESCRIPTIVA- EXPLICATIVA. DESCRIPTIVA: Realizaremos la caracterizacin de los distintos elementos que hacen al control de intrusin de agua de formacin. EXPLICATIVA: Al pretender dar una explicacin a los fenmenos de transporte de agua en el reservorio o mostrando cada aspecto que involucre dicho contexto.

1.7.2. Tipo de Estudio.

La estructura y el desarrollo del presente trabajo de investigacin es del tipo: NOEXPERIMENTAL LONGITUDINAL.

No experimental: no se har la variacin de ninguna variable.

Longitudinal: Los datos cifras e informes estudiados, sern actuales.

1.7.3. Fuentes de Informacin.

Datos e informacin de revistas, publicaciones e informes, procedentes dela empresa operadora.

Informacin adquirida de libros, revistas y pginas web.

CAPTULO 2MARCO TEORICO2.1 La produccin excesiva de agua en pozos.

El agua est presente en todos los yacimientos de petrleo, ya sea por origen connato, de unacufero asociado o de un pozo inyector. Extraer petrleo o gas de un yacimiento conllevainminentemente a la produccin de agua. La extraccin del fluido no deseado se traduce enenormes prdidas financieras para las empresas.

Es de tal magnitud, que en promedio lascompaas producen tres barriles de agua por uno de petrleo en lugares donde las reservas seestn acabando. Los gastos por barril de agua van desde los 5 a los 50 centavos de dlar. Portantopara evitar estos costos, se busca minimizar la relacin de la produccin agua-aceite (RAA). La produccin de agua se incrementa tan rpido como el agotamiento de las reservas. En todo el mundo, la produccin aproximada de agua es de 210 mmbbl., acompaada con 75mmbbl de petrleo, el costo total por la produccin de esa cantidad de agua indeseada asciendea ms de 40 mil millones de dlares anuales (Bailey et al., 2000).

El agua del yacimiento que se introduce en el pozo pasando por la tubera de produccin, accesorios, lneas superficiales y separadores, presentan propiedades cidas y corrosivas, porlo que su desecho se hace problemtico ambientalmente y solo transporte eleva los costos.

Publicaciones sobre la produccin de agua en los pozos de petrleo (Ascencio et al., 2001), conceptualizan a los problemas causados en tres aspectos fundamentales:

1) Reduccin de la permeabilidad relativa del aceite.- La ecuacin de Darcy ubica a lapermeabilidad efectiva de la formacin directamente proporcional a la produccin de petrleo.Cuando se produce agua, la permeabilidad relativa del petrleo disminuye gradualmente, esto es porque la saturacin de agua va en aumento, mientras la saturacin de agua va en aumento, la permeabilidad relativa del petrleo que es proporcional a la produccin disminuye.

2) Incremento de las cadas de presin.- La cada de presin de la columna hidrosttica dentro del pozo representa el 90% del total de las cadas de presin en las tuberas verticales. Debido a que la densidad del agua es mayor que la del petrleo, a medida que el corte de agua aumenta, el peso de la columna dentro del pozo se incrementar significativamente, es decir, la cada de depresin total aumenta por lo que la productividad del pozo disminuye.

3) Depsito e incrustacin de minerales.- El agua yacente en la roca est en equilibro con la formacin, por tal motivo contiene minerales solubilizados a temperaturas y presiones especficas de las profundidades a la que se encuentra. Cuando el agua en equilibrio empieza a inundar el pozo, las condiciones fsico-qumicas cambian con la profundidad, por lo que algunos minerales comienzan a ser precipitados y adheridos a la pared de la tubera de produccin, causando una reduccin del dimetro del mismo que se traduce en un aumento dela cada de presin.

Tener una produccin de cierta cantidad de agua no significa que la recuperacin sea afectada (Bailey et al., 2000). Por ejemplo, ocurre cuando el agua que proviene desde un pozo inyector viaja hasta el pozo productor en diferentes capas, por razones naturales, se producir primero el agua que viaja en el canal de menor longitud (momento de irrupcin del frente de saturacin de agua) y por ltimo en la de mayor longitud y/o de mayor permeabilidad.

El agua indeseable es la que se obtiene sin contribuir a la produccin de aceite; o bien, aunque contribuye, la produccin de petrleo no es suficiente para justificar los gastos del manejo del agua asociada, es decir, lo hace por encima del lmite econmico. Este tipo de agua, es el que se evita producir realizando acciones remediales en los pozos. Si bien el agua es tratable, no se quiere gastar dinero en tratarla, sino en producir ms petrleo o gas.

2.2 Intrusin del agua al aparejo de produccin.

En el pasado era difcil justificar la realizacin de los trabajos remediales de agua, por los pobres resultados que frecuentemente se obtenan. Estos resultados poco exitosos se deban a que la fuente del problema no era correctamente identificada.

Por esto, es de suma importancia conocer la forma de intrusin del agua al pozo. El estudio del yacimiento y la correcta interpretacin de los datos pertinentes proporcionarn las herramientas adecuadas para resolver el conflicto.

2.3 Problemas en la vecindad del pozo.

2.3.1 Canalizacin detrs de la Tubera de Revestimiento.

Este problema suele ocurrir inmediatamente despus de que el pozo es cementado o estimulado (Halliburton, 2006). Cuando la tubera de revestimiento (TR) est mal cementada ose crea un vaco detrs de ella por la produccin excesiva de arenas, se forma un canal en ese lugar, que puede conectar la zona de agua con la zona de produccin de aceite. Por este canal detrs de la TR fluye el agua que viaja hasta la altura de los disparos y de esta forma entra a la columna de produccin. Este fenmeno se entiende ms claramente al visualizar la Figura 2.1.La mala cementacin se origina con la afluencia de gas o de fluidos por la columna de cemento sin fraguar, ocurre porque la lechada no puede mantener la presin sobre balance, mientras el cemento se encuentra en fase gelificada, esto permite la infiltracin del gas que forma un canal.Una vez que la lechada de cemento est colocada, se empieza a desarrollar el esfuerzo de gel esttico. El desarrollo del esfuerzo de gel inhibe la transmisin de la presin hidrosttica, por lo que el gas encerrado puede liberarse dejando un canal abierto detrs de la TR. La correccin del problema se logra utilizando fluidos de cegado, a travs de cementaciones forzadas, colocacin de resinas en el canal formado o geles que detengan ese flujo (Bailey et al., 2000).

Figura N 2.1. Canalizaciones detrs del Casing.

Fuente: Bailey et al., 2000

2.3.2 Filtraciones en la Tubera de Revestimiento.

La tubera de revestimiento puede estar ubicada entre una o ms capas inundadas, esto no asegura que el pozo producir agua si los disparos abiertos estn alejados de estos intervalos.La tubera puede corroerse por diversos factores, entre ellos principalmente, los agentes corrosivos (como el CO2) que estn contenidos en el agua de la formacin. Una vez que la tubera haya sido corroda, ser posible que el agua pueda filtrarse en ella hasta llegar al pozo y ser producida posteriormente.

Un aumento repentino e inesperado del corte de agua, podra ser indicio para que suceda este fenmeno (Bailey et al., 2000). La filtracin permite que el agua que no viene de zonas productoras de aceite, ingrese a la columna de produccin.

En laFigura N 2.2.se visualiza mejor este concepto.

Figura N 2.2. Flujo detrs de la TR.

Fuente: Bailey et al., 2000

Esta forma de intrusin del agua a la produccin, es relativamente simple de corregir. Una manera de hacerlo es cegar el intervalo donde se lleva a cabo este fenmeno con la inyeccin forzada de fluidos sellantes, tapones oremiendos en la tubera de revestimiento.

2.4.Problemas relacionados con el yacimiento.

2.4.1. Contacto Dinmico Agua-Petrleo.

De manera natural en muchos yacimientos con empuje de agua, debido a la produccin de aceite y la cada de presin que esto conlleva, el contacto agua aceite se mueve continuamente hacia menores profundidades. Podemos establecerlo de manera clara con un balance de materia en el yacimiento, donde la produccin acumulada (volumtrica) de hidrocarburos, debe ser igual a la entrada del agua al yacimiento. Por ende, el contacto agua petrleo ser dinmico.

Esto significa que los disparos abiertos en la capa ms profunda, son ms propensos a producir agua despus de un tiempo considerable de produccin de petrleo, por estar a mayor cercana del contacto agua- petrleo (CAA), el agua ahora est siendo producida por los disparos en el intervalo ms profundo, cuando originalmente el intervalo produca petrleo En un pozo vertical, este problema se resuelve colocando un tapn en la base del pozo y re disparando en intervalos menos profundos, los que debido al continuo desplazamiento de losfluidos, ahora sern productores de petrleo. Si despus de un tiempo el CAA se desplaza porencima del tapn y llega a los nuevos intervalos, se coloca un nuevo tapn y se producen losintervalos no invadidos.

Capa inundada sin flujo transversal.-Este fenmeno es comn, cuando la litologadel yacimiento comprende de capas muypermeables separadas por otras impermeables, por ejemplo capas de arenasalternadas con camas de arcillas. Al no haber comunicacin vertical entre las capaspermeables, una o varias de ellas pueden formar un canal que comunique un pozo inyector o unacuferocon el pozo productor. La ausencia de la permeabilidad vertical depende de lacontinuidad de las capas impermeables (Bailey et al., 2000).

La solucin para este tipo de problemas no resulta tan compleja, especialmente si se conoce laprofundidad a la que est la capa inundada que provoca intrusin de agua. La herramienta deregistro de produccin (PLT) nos puede ayudar a obtener este dato. Se puede inyectar fluidos ala altura correspondiente para sellar la capa inundada. Para estas operaciones se utilizaregularmente la tubera flexible y empacadores inflables. Pueden usarse tambin fluidosselectivos, es decir, fluidos sellantesque cumplen su funcin cuando estn en contacto con elagua solamente.

2.4.2. Capa Inundada con Flujo Transversal.

Ocurre cuando la formacin est configurada, de capas permeables con buena comunicacinvertical entre ellas, es decir, estas no se encuentran aisladas por barreras impermeables, encuyo caso hay comunicacin transversal entre las capas. Esta diferencia provoca, que un problema relativamente fcil de resolver como es el de intrusin de agua por capainundada sin flujo vertical, se torne un problema muy complejo y en la mayora de los casos sinsolucin satisfactoria (Bailey et al., 2000).

Cualquier intento de solucin tiene ms probabilidades de fracasar que de funcionar. Si seintenta solucionar inyectando geles o cementos, ser poco fructfero, puesto que si bien laentrada de agua se obtura, la buena comunicacin vertical entre las capas har que encuentreuna entrada alternativa. Los pozos horizontales que estn ubicados en una sola capa, no tieneneste tipo de problema.

Figura N 2.3. Capa inundada con flujo transversal (verde el hidrocarburo, azul el agua. Las lneas negras sirven para distinguir las capas comunicadas)

Fuente: Bailey et al., 2000

2.4.3. Fracturas o Fallas entre el Inyector y el Productor.

Un sistema natural de fracturas puede proveer una conexin directa entre los pozos deproduccin e inyeccin permitiendo que los fluidos inyectados se muevan a travs de esoscanales de alta permeabilidad (Halliburton, 2006), evitando a los hidrocarburos que estncontenidos en la matriz de la roca. Aunque las fracturas creadas raramenteconectan dos pozos, un fracturamiento hidrulico puede proveer de canales de altapermeabilidad que hace que muchos fluidos del yacimiento pasen por alto (Bailey et al., 2000).

Este tipo de problemas puede ser reconocido desde la perforacin del pozo. Cuando se tieneprdida de circulacin del fluido de controles es necesario obturar el canal que provoca la prdida.Deben bombearse geles al pozo para resolver el problema de la perforacin y al mismo tiempoevitar futuros problemas de intrusin de agua en la produccin.

Figura N2.4.Fracturas o fallas entre un pozo productor y otro inyector.

Fuente: Bailey et al., 2000

Una forma de enfrentarlo consiste en cegar el intervalo donde se produce agua con inyeccin forzada de geles o cementos. La alternativa es inyectar geles, desde el pozo inyector a laformacin, hasta que obture la fractura que conduce el agua al aparejo de produccin. De estaltima manera se puede reducir la produccin de agua afectando menos a la de petrleo o gas.

2.4.4. Fracturas o Fallas que Interceptan un Acufero.

El agua puede ser canalizada por un sistema de fracturas, que intercepte un acufero y llegue a otras profundidades donde se encuentra la zona de produccin. Si el agua escandalizada en microfracturas, el fenmeno tambin puede llamarse digitacin (Halliburton,2006). En los yacimientos carbonatados las fallas y fracturas suelen tomar direccionesverticales y regularmente en grupos separados por grandes distancias, en especial en zonasdolomitizadas. Por esta razn es poco probable que este fenmeno ocurra en los pozosverticales, sin embargo, los pozos horizontales son ms propensos a ser invadidos por estacausa.

Figura N 2.5.Fallas o fracturas desde una capa de agua.

Fuente: Bailey et al., 2000

Estos problemas pueden ser solucionados de buena manera a travs de tratamiento a lasfracturas con geles, especialmente porque estas fracturas no aportan nada a la produccin de petrleo. Para el tratamiento se debe considerar volmenes adecuados, para que la fracturapueda ser cegada a una distancia considerable del pozo. Para disear el tratamiento se debe considerar tres condiciones principales:

La primera, se refiere a qu volumen de productos utilizar debido a que es difcil conocer el volumen de las fracturas. Segundo, debe considerarse que para no obstruir el flujo del petrleo al pozo, debe realizarse un sobre desplazamiento delgel. Tercero, tomarse en cuenta la duracin del gel en la formacin Igualmente, cuando se realiza un fracturamiento hidrulico y alguna fractura penetra una capade agua, se presenta por el mismo motivo un deterioro de la produccin de aceite..2.4.5. Conificacin.

La conificacin es la formacin de un cono de agua en la base del intervalo en produccin. En las zonas donde la permeabilidad vertical es baja, es pocoprobable que acontezca este fenmeno. Cuando la permeabilidad vertical es mayor a 0.01veces la permeabilidad horizontal, puede presentarse la conificacin.

Figura 2.6. Conificacin.

Fuente (Halliburton, 2006).

En un pozo vertical se produce la conificacin cuando el CAA est cerca de los disparos. Unacausa muy comn es la excesiva apertura de los estranguladores, lo que ocasiona una cadade presin en la formacin cercana al pozo mayor a la soportada, por tal razn, el cono seforma con velocidad mayor (Halliburton, 2006).

El cono se va creando aun sin llegar netamentea la zona de disparos. La tasa crtica de conificacin es la tasa mxima de conificacin, a la cualse puede producir aceite sin llegar a producir agua. En muchos casos esta es muy baja y noresulta econmico (Bailey et al., 2000).

Figura N 2.7Conificacin 2.

Fuente: Halliburton, 2006

Las soluciones para este caso, pueden volverse complejas. Inyectar geles por encima del CAAno hace que la conificacin se detenga, ya que se necesitara una gran cantidad de gel paraque la relacin agua-aceite resulte aceptable; segn las caractersticas del gel, puededuplicarse la tasa crtica de conificacin con un radio de gel efectivo de por lo menos 15 metros; pero inyectar gel hasta esas profundidades no es econmico. Si se usan tratamientos demenor volumen, generalmente se produce una rpida invasin de agua. Colocar un tapn enel intervalo productor y disparar otro intervalo, quiz podra detener la produccin de agua, perono la conificacin. El cono seguir creciendo hasta alcanzar los nuevos disparos. Una solucinpodra ser el perforar uno o ms pozos laterales de drenaje cerca de la formacin del pozoproblema, para aprovechar mejor la distancia respecto al CAA y aminorar la cada de presinen un solo pozo, lo que reducira la conificacin. Cerrar el pozo hasta que las presiones sereacomoden, podra ser una solucin.

2.5. REMEDIACION DE LA PRODUCCION EXCESIVA DE AGUA EN POZOS DE ACEITE.

Es necesario realizar acciones, desde el inicio de la produccin del pozo para detectar oportunamente la produccin de agua. Deben de realizarse las siguientes operaciones (Rivero, 1998):

a) Monitoreo mediante recuperacin de muestras de fondo.-Debido a que el agua tiene mayor densidad que el petrleo, cuando comienza a presentarse en el pozo se acumula en el fondo, aumentando de nivel hasta que el flujo de la corriente del hidrocarburo lo alcance y comience a ser producido junto con ste.

b) Registros de presin de fondo.-Con una sonda, se mide la presin en diferentes puntos por debajo de la zona productora en pozo fluyendo o cerrado, con tales datos se calcula el gradiente de presin que est directamente relacionada con la densidad del fluido.

c) Monitoreo en superficie.- Esto es ampliamente realizado. Se recuperan muestras de la produccin antes del estrangulador y en la lnea de descarga, junto con tomas de presiones. Posteriormente, se mandan al laboratorio para detectar el porcentaje de agua producida.

Una vez que el agua ha sido detectada, es necesario realizar un diagnstico de la forma deintrusin del agua al pozo y segn los resultados se escoge un trabajo de remediacinadecuado ya sean controles o exclusiones.

El control de agua, son operaciones tradicionales cuyo rea de alcance no trasciende eltransversal del pozo, destinadas nicamente a tener menor cantidad de agua en superficie.Generalmente se realiza el taponamiento de intervalos productores y disparos a nuevosintervalos. La exclusin de agua generalmente tiene un rea de alcance mayor y no solo buscamenor agua en superficie, sino como objetivo principal, minimizar la relacin agua-aceite.

Ambos deben justificar los costos de su realizacin.

El estudio general del problema que permite tener un criterio para elegir el trabajo del control deagua, debe ser ms que el incremento de la relacin agua-aceite. Deben de tomarse en cuentalos siguientes criterios (Seright et al., 1994):

a) Capacidad de produccin de aceite en el pozo.- Se refiere al potencial de la zona de drenedel pozo para seguir aportando aceite de manera econmica.

b) Caractersticas fsicas del yacimiento.- El estudio de la formacin, es imprescindible para seleccionar el tratamiento adecuado, pues pueden llevarse a cabo reacciones qumicas entre los fluidos del tratamiento y la formacin que causen grandes problemas. Adems es importante conocer la estructura del yacimiento, fracturas y canales, para apoyo en la identificacin del origen del agua en el pozo.

c) Identificacin del origen y mecanismo de aporte de agua.- Se logra a travs del diagnsticode la forma de intrusin del agua al aparejo de produccin.

d) Evitar daos a zonas de aceite.- Es necesario que el tratamiento remedial a realizar noprovoquedaoa la zona de aporte.

Una accin que disminuye la produccin de agua en superficie y que es comnmente utilizadaen pozos es el estrangulamiento. Esta medida requiere de poca inversin.

Normalmente se recurre a ella en casos de inicio de conificacin o cuando el CAA este muycercano a la zona de produccin. No obstantea esta accin es que disminuye la produccin de petrleo, por lo que para realizarla habr que determinar la consecuencia econmica, es decir, si los costos del manejo del agua que ya no se producen en superficie son mayores a la gananciade la venta de petrleo que se deja de producir a causa del estrangulador.

Para este fin seutilizan los estranguladores de fondo, con resultados ms satisfactorios debido a que se liberamayor cantidad de gas debido a la cada de presin generada en el estrangulador, haciendoque la columna de fluidos est ms ligera y que el patrn de flujo en la tubera sea mshomogneo, logrando menores fluctuaciones de presin en el fondo del pozo y menor cada de presin por la columna hidrosttica.

Las fluctuaciones de presin en el fondo del pozo generanflujos intermitentes de agua de la formacin y del sistema de fracturas.La columna menospesada incrementa el gasto de la produccin, es decir, se tienen resultados positivos en elincremento de la produccin y en la disminucin de la produccin de agua en los pozos (Ascencio et al., 2001).

Los trabajos remediales requieren de la realizacin de un anlisis de rentabilidad econmicapara justificar dicha accin. Los parmetros ms importantes que se tienen que analizar son lossiguientes (Corts, 2008):

a) Costos por el manejo de agua producida en superficie.b) Comportamiento de la produccin de agua y aceite con y sin tratamiento remedial.c) Cantidad de reservas remanentes de petrleo.d) Costo del tratamiento remedial.2.6. Diagnstico de la forma de intrusin del agua al aparejo de produccin.

Estn disponibles diferentes tecnologas para remediar la produccin de agua en exceso. Cadauna de ellas ha sido desarrollada para ciertos tipos de problemas.

La seleccin apropiada de latecnologa remedial, depende de la correcta identificacin del problema que lo origina. Enmuchas ocasiones, este no es correctamente diagnosticado, siendo esto la principal causa deque los trabajos remedialde agua sean ineficientes (Seright et al., 1994).

Una razn muy comn de los diagnsticos inadecuados, es asumir que la produccin excesivade agua puede ser tratada como si solo un tipo de problema la originase. Sin embargo, eldiagnstico debe ser realizado con informacin disponible sobre el yacimiento y condiciones delpozo.

2.6.1. Grficas de Diagnstico.

Las grficas de diagnstico nos proveen de una imagen amplia de la produccin actual ypasada, as como del potencial remanente del pozo. La relacin agua-aceite permanececonstante en la etapa inicial de explotacin, dependiendo de la permeabilidad relativa, ladistribucin de las capas y la saturacin inicial de agua.

El fin de la primera etapa llega cuandola RAA incrementa y se vuelve funcin del tiempo, esta funcin es diferente segn la forma deintrusin del agua al pozo.

2.6.2. Grficos Historias de Produccin.

Este grfico, es un grfico doble logartmico de tasas de petrleo y agua con respecto al tiempo. Por lo general, los pozos en los que conviene aplicar un sistema de control del agua muestran un aumento de la produccin de agua y una disminucin de la produccin de petrleo en forma casi simultnea.

Figura N 2.8 Historias de Produccin.

Fuente: OilfieldReview (Control de Agua)

Para generar un grfico, para el gas equivalente de un barril de condensado estndar a volmenes lquidos, acudiremos a la ecuacin del GAS NATURAL siguiente.

Donde: V = Volumen R = Constante universal de los gasesTsc = Temperatura estndar o de superficiePsc = Presin estndar o de superficie n = Numero de molesResolviendo la ecuacin, se obtiene la frmula de equivalencia de volmenes lquidos, en volmenes de Gas para el Petrleo (condensado):

Donde:

EGc = Equivalencia en gas de condensado (Petrleo) Np = Petrleo producido= Gravedad especifica del petrleoMo = Peso molecular de la mezcla

Cuando se tiene produccin de agua, la fase liquida necesariamente ser tambin manejada en equivalencias de gas, tomando en cuenta que el peso molecular del agua (Mw=18) y la gravedad especfica (=1) remplazando estos valores, el volumen equivalente para el vapor de agua se reducir a:

Donde:

EGw = Equivalencia en gas de aguaNw = Agua producido

La ecuacin de conversin de la gravedad especfica es:

El peso molecular se lo obtiene a partir de la densidad del hidrocarburo producido

2.6.3. Anlisis de la Curva de Declinacin.

Este es un grfico semilogartmico de la tasa de produccin de petrleo con respecto al petrleo acumulado. El agotamiento normal produce una curva cuya tendencia es rectilnea, mientras que una declinacin pronunciada puede indicar la existencia de otro problema, por ejemplo la disminucin severa de la presin o el aumento del dao.

Figura N 2.9. Curva de Declinacin

Fuente: OilfieldReview (Control de Agua)2.6.4. Grficas de Chan.

Estas sirven para determinar el mecanismo de produccin de agua excesiva en la produccinde pozos de petrleo. Chan se bas en estudios de simulacin numrica en yacimientos conaguaconificada y canalizada. El descubri que la grfica doble logartmica de la RAA contra el tiempo y su derivada, mostraban diferentes caractersticas para diferentesmecanismos (Chan, 1995).

Cuando el agua se introducepor un canal, la RAA crece repentinamente a unngulo considerable, mientras que para la conificacin el crecimiento es progresivo. Estas grficas sirven para comparar los datos de produccin de agua de unpozo, cuando resultan similares, significa que es muy probable que el fenmeno sea el mismo.

2.7. EVALUACION DEL POZO.

2.7.1. Herramienta de Registro de Produccin.

La herramienta de registro de produccin (PLT), provee de medidas de los parmetros paraanalizar el tipo y el movimiento de los fluidos en el pozo. La herramienta usa diferentessensores que miden los siguientes parmetros:

Temperatura del pozo, presin del pozo, tasa deflujo, densidad de los fluidos y dimetro de tubera y agujero. Con estas propiedades, podemosconocer la profundidad a la que cada fluido est siendo producido en el pozo y en quporcentaje del total de la produccin (Montero et al., 2008). Estos registros se llevan a cabo apozo cerrado y a pozo abierto para obtener dos medidas y comparar el movimiento de losfluidos.

2.7.2. Registro de Evaluacin de la Cementacin.

El registro de adherencia de cemento (CBL) y el registro de densidad variable (VDL), usan laherramienta de registro snico digital y nos dan una medida continua de la amplitud de lospulsos del sonido producidos por un transmisor-receptor. Esta amplitud es mxima en unatubera libre no cementada y mnima en una tubera bien cementada. Una curva de tiempo detrnsito, de los primeros arribos de los frentes de onda se registran para su interpretacin (SchlumbergerWireline, 2006). La herramienta de registro emite ondas snicas y mide lasamplitudes y tiempo de trnsito de las ondas reflejadas. La onda es reflejada por la tubera librey su amplitud medida en mili voltios es alta. Si la tubera est bien cementada en sus alrededoresla energa acstica se dispersa y la onda de sonido es dbil (Halliburton, 2006).

Figura N 2.10 Fundamento snico CBL.

Fuente:Schlumberger

2.7.3. Trazadores Radiactivos.

Los trazadores radiactivos son utilizados para diferentes finalidades. Una de ellas es ladeterminacin de canales o fracturas en la formacin. Sin embargo son tambinutilizados para la determinacin de fugas en la tubera de produccin (TP), ubicacin de gelesinyectados en la formacin y flujo de agua de formacin (Bailey et al., 2000). Los trazadoresradiactivos ms usados son el tritio, escandio, iridio y antimonio. El tritio es ms comnmenteutilizado para detectar canales conductores del agua de un pozo inyector a un pozo productor.

Los diagnsticos de los trazadores modernos, ayudan a caracterizar el yacimiento con lossiguientes aportes.

Determinan la relacin del flujo entre su pozo inyector hasta sus pozos productores. Cuantifican la cantidad de agua fluyendo desde su pozo inyector hasta un pozo productordeterminado. Detectan cualquier comunicacin a travs de una falla. Determinan la comunicacin del flujo de agua por zonas Establecen la presencia de canales permeables de alto flujo.

2.8. TRABAJOS REMEDIALES DE LA PRODUCCION DE AGUA.

Un tratamiento remedial de la produccin de agua no deseada, es la aplicacin de operacionespertinentes que se realizan en yacimientos y pozos, cuyo objetivo es aminorar el corte de aguay mejorar la eficiencia de la recuperacin. Este puede no siempre resultar en un aumento de laproduccin, sin embargo, puede proveer un operador de rentabilidad como resultado de lossiguientes beneficios (Halliburton, 2006):

a) Larga vida productiva del pozo.b) Reducir impactos del medio ambiente.c) Minimizar el tratamiento y almacenamiento de agua.d) Reducir los costos de mantenimiento de pozos.

Podemos distinguir dos tipos de trabajos remediales, para la produccin excesiva de agua, elcontrol de agua y la exclusin de agua. Las acciones para el control de agua generalmenteconsisten en realizar abandonos de intervalos productores de agua y comenzar la produccinde aceite en nuevos intervalos. Por otro lado, en las operaciones para la exclusingeneralmente se busca detener el avance del agua a travs de diferentes tipos de bloqueosdentro de la formacin y seguir produciendo aceite en los mismos intervalos.

Cuando se disea un programa remedial para la produccin excesiva de agua, se debeconsiderar cuidadosamente el propsito del programa. Especficamente, asegurarse que laspropiedades fsicas y qumicas de las soluciones usadas, no perjudiquen ningn plan inmediato o postrero para el yacimiento. Es importante verificar, si el tratamiento resistir las condicionesdel fondo del pozo, como la temperatura, la presin, la composicin de los fluidos y la litologa.Por ello es importante revisar las propiedades de los productos en las especificaciones delfabricante.

2.8.1. Control de Agua.

Comnmente se basa en dos operaciones que realiza servicio a pozos; estas son eltaponamiento de zonas con excesiva produccin de agua y la apertura de nuevos intervalos. Elprocedimiento se lleva a cabo solo en casos de que la conificacin sea incontrolable con algnmtodo de exclusin y en casos de que el CAA haya alcanzado la altura de produccin. Sinembargo, el procedimiento ha sido adaptado a condiciones actuales llegando a fusionarse conun mtodo de exclusin de agua de la siguiente manera: en el CAJB, generalmente antes decolocarse un tapn se inyectan geles que impiden el paso del agua a un radio alrededor delpozo aproximadamente de 2.5 m. Al hacer esto se asegura que el agua tiene ms camino querecorrer antes de llegar a ser producido en disparos superiores. Los tapones ms usados paraesta tarea son los mecnicos y los de cemento.

2.8.1.1.Tapones de Cemento.

Existen diversos tipos dependiendo de la tecnologa y metodologa que se ocupe pararealizarlos. El objetivo principal de las herramientas y la metodologa seleccionada es colocaruna lechada de cemento en una zona portadora de agua con la mayor precisin posible y detal forma que el tapn colocado soporte la presin diferencial de las dos zonas, es decirproporcione un sello efectivo entre ellas.Figura N 2.11. Tapn de cemento aislando una zona productora de agua.

Fuente: Pemex, 1995Figura 2.12. Tapones de cemento con y sin retenedor.

Fuente: Pemex, 1995

2.8.1.2. Tapones Mecnicos.

Los tapones mecnicos se utilizan cuando la presin de formacines muy baja propiciando queno soporte la presin de la columna hidrosttica presentando prdida total de circulacin. Sieste tapn mecnico no es suficiente para soportar la presin diferencial de los dos intervalosque separa, se coloca por encima de l un tapn de cemento.

Figura 2.13. Pozo productor antes y despus de colocado el tapn mecnico.

Fuente:Schlumberger

Tambin es til este tipo de tapones cuando la zona inferior del intervalo productor es la que aporta el agua al pozo, por lo que debe aislarse. Se usan especialmente estos tapones para el caso por su precisin y su pequea altura.

Figura 2.14. Tapn mecnico en un pozo con problemas de produccin de agua en la parte inferior.

Fuente: Schlumberger

2.8.1.3. Exclusin de Agua.

2.8.1.3.1.Cementacin Forzada.

Es definido como el proceso de forzar una lechada de cemento, bajo presin, a travs de hoyos o fugas que tenga la tubera de revestimiento. Cuando la lechada es forzada hacia una formacin permeable, las partculas slidas se filtran en la cara con el pozo, formando un tipo deformacin. El objetivo es sellar la tubera de revestimiento a la formacin llenando con cementolas canalizaciones o fugas (Marca, 1991).Inyeccin de polmeros.

2.8.1.3.1.1. Bloqueadores de permeabilidad.

Los geles rgidos son muy efectivos para cegar fracturas que conducen agua alrededor delpozo. Los geles tienen una ventaja respecto al cemento porque se pueden forzar a entrar adistancias mayores dentro de la formacin.

Estos geles son polmeros reticuladoresque al serrinyectados a presin en la formacin, fungen como correccin para problemas de flujo detrs dela tubera de revestimiento y capas inundadas sin flujo transversal (Bailey et al., 2000). Lacolocacin de estos, podra llevarse a cabo con tubera flexible (TF) y empacador inflable, generalmente porque solo se desea inyectar a un intervalo especifico.

Figura N 2.15. Aplicacin de un gel rgido y fluido protector con TF.

Fuente: Bailey et al., 2000

Adicional al gel de tratamiento, si la zona que produce agua no est separada de la productorade aceite por una zona de escasa permeabilidad, como una capa de lutita, se le inyecta un fluido protector por el espacio anular y este se esparce en la formacin por encima delempacador. Cuando est separada naturalmente la zona productora de agua y la de aceite, seopta por no usar un fluido protector.

Figura 2.16. Aplicacin de un gel rgido con TF.

Fuente: Bailey et al., 2000

Los bloqueadores de la permeabilidad tapan los espacios porosos, evitando la migracin defluidos al pozo. Se puede lograr una profundidad de 1 a 2.5 metros de inyeccin a la formacinantes que reaccione en todas la direcciones gelificndose. En su mayora, estos bloqueadoresestn hechos de metasilicato de sodio (Na2SiO3), y se activan con la temperatura y presin, segn a las condiciones a las que fueron diseados, formando un sello (Huilca, 2007).

2.8.1.3.1.2. Bloqueadores selectivos de la permeabilidad.

Taponan los espacios porosos restringiendo el movimiento de los fluidos, pero sin precipitarseohincharse y son parcialmente solubles en petrleo. Esto hace que en su mayor parte soloobturen las zonas donde se produce agua, mientras que en las que transporta el aceite solo sesobrepone y puede ser posteriormente desechado junto con el flujo del hidrocarburo (Huilca,2007).

Modificadores de permeabilidad relativa. Los modificadores de la permeabilidad relativa tienen propiedades que ayudan a reducir el flujo de agua de la zona donde han sido colocados para evitar que el agua fluya hacia el pozo. En zonas donde se produce aceite, los modificadores de la permeabilidad relativa (MPR) no deberancausar dao, ya que detiene el flujo de agua, pero permiten el paso del aceite.

El mecanismo que utilizan los MPR para cumplir con su funcin, es poco conocido, loque s es plenamente aceptado es que depende de muchas caractersticas del yacimiento, como la litologa, la qumica de los fluidos connatos, el tipo de problema, el tamao de lagargantade poro, la permeabilidad, saturacin, mojabilidad, presin capilar, entre otros(Kalfayan et al., 2004).

Algunos consisten de un polmero catinico soluble en salmuera. Laabsorcin del polmero reduce la sensibilidad hacia las arcillas y arenas al intercambiocatinico, reduciendo la permeabilidad al agua y minimizando el cambio de la permeabilidad alos hidrocarburos.

Los MPR reducen la permeabilidad relativa de la matriz permitiendo que los intervalossaturados de aceite sean producidos con una presin ms alta. El sistema de polmeros nosella los poros de la matriz, son solubles en agua. Son sistemas de polmeros hidroflicosquealhidratarse producen una gran cadena de polmeros que en la roca entra a ocupar el espacioporoso. Siendo fuertemente hidroflicos; atraen el agua y repelen el petrleo, ya que ejercenuna mayor fuerza de friccin sobre el flujo de agua en los poros que sobre el petrleo. Losfactores tales como el pH, salinidad y la cada de presin afectan la efectividad y duracin deltratamiento, es decir que un trabajo posterior al tratamiento probablemente destruir parcial ocompletamente las propiedades del control para el agua (Huilca, 2007).

El diseo especfico del gel, depende de la compaa fabricante y de los requerimientos delyacimiento a tratar. Se pueden inyectar geles fluidos, rgidos o intermedios.

2.9 PRODUCTOS DE REMEDIACION.

2.9.1 Cementos de Alta Penetracin (CAP).

Una de las desventajas del uso de cementos convencionales para mtodos de tratamiento de control de agua, es que el cemento estndar tiene un tamao de partcula elevado (mayores a 120 m) y por tanto su penetracin es limitada y los trabajos tendran que ser repetidos, hasta que se llegue a cementar todas las partes deseadas.

Segn datos actuales, la ventaja de los CAP sobre sistemas similares con cementos de otras clases, consiste en inyectar en espacios restringidos como pequeos canales o fracturas, micro-nulos y engravados de arena malla 80-100 (150-180 m) debido a su menor tamao de partcula (menor que 10 m). Esto nos permite una penetracin ms profunda y por ende, mayores probabilidades de xito para reducir y controlar flujo de agua por conificacin, canales de alta permeabilidad y canalizacin detrs de la tubera.

2.9.2 Sistemas de Lechadas Selectivas (SLS).

Son cementos (generalmente CAP), diluidos en un solvente orgnico (diesel, queroseno o xileno) con la ayuda de un surfactante y aditivos especiales para retardar su frage, que se consolidan solo en contacto con el agua de formacin, gracias a sus aditivos que lo hacen selectivo, para de esta manera formar un sello en los canales de flujo de agua. La lechada del sistema no se consolidar mientras no entre en contacto con agua, por lo que el cemento depositado en la zona de aceite retornar a la superficie empujado por la presin del yacimiento y la produccin del pozo con el paso del tiempo. Cuanto menor sea la presin de empuje del yacimiento, mayor dificultad del mismo para desalojar los residuos de la lechada. Si la formacin no tiene suficiente fuerza para desalojar estos slidos, se tendr una reduccin en la produccin debido al dao ocasionado por las partculas de cemento asentadas en la formacin.

Al agregarle una cantidad elevada de surfactante (una relacin alrededor de 20 partes de surfactante por un millar de diesel o queroseno), el SLS retarda su tiempo de gelatinizacin, eso permite que pueda ser colocado en fracturas relativamente distantes del pozo que conducen agua. La pequea talla del cemento permite que sea colocado en micro canales que pueden ser comunicantes del agua con el pozo. Los SLS pueden ser usados en pozos con temperaturas alrededor de los 200 grados Celsius. Con temperaturas ms elevadas, los surfactantes dejan de ser estables.

2.9.3 Polmeros Tipo A.

Es un fluido que desarrolla un gel polimrico (rgido o intermedio), capaz de penetrar a la matriz de la roca antes de su activacin, la que sucede despus de ser expuesto a especficas condiciones de temperatura. El tiempo de activacin puede ser controlado ajustando las concentraciones de los aditivos en superficie. Sus principales caractersticas son:

Es un polmero sinttico que contiene un activador orgnico ligeramente txico. El tiempo de activacin puede ser controlado en fondos de pozo con temperaturas por encima de los 120 oC. El intervalo de temperaturas de operacin es de 120-170 oC. El bajo peso molecular de los polmeros facilitan la penetracin en la formacin. Es estable incluso en presencia de H2S y CO2. Tolerancia a la sal, incluso puede ser mezclada con salmuera.

2.10. MANTENIMIENTO DE POZOS.

La etapa de produccin de un pozo necesita una serie de operaciones que en realidad constituyen su terminacin. Durante su vida productiva es necesario su reacondicionamiento para aprovechar correctamente la energa del yacimiento, as como eliminar problemas mecnicos que impiden su produccin o su inyeccin, en el caso de pozos para recuperacin mejorada, hasta llegar finalmente a su taponamiento definitivo.

Mantenimiento de pozos son todas aquellas intervenciones realizadas en los pozos para mantener la produccin, mejorar la recuperacin de hidrocarburos o cambiar los horizontes de produccin aprovechando al mximo la energa propia del yacimiento.

2.10.1. Clasificacin de Mantenimiento de Pozos.

De acuerdo con el objetivo de la intervencin, el mantenimiento de pozos se clasifica como mayor y menor.

2.10.1.1. Reparacin Mayor.

Es la intervencin al pozo que implique la modificacin sustancial y definitiva de las condiciones y/o caractersticas de la zona productora o de inyeccin. Dichas operaciones se realizan con equipos de reparacin convencional o con equipos especiales, (tubera flexible, unidades de registros).

Una de las operaciones de reparacin mayor, es el cambio de intervalos por invasin de fluidos no deseados.

Se realiza mediante el aislamiento del intervalo, de manera temporal o definitiva, con tapones mecnicos o de cemento o por medio de cementaciones a presin.

Dichas intervenciones pueden efectuarse con equipo de reparacin convencional, con tubera flexible, unidades de registros o a travs del aparejo de produccin.

2.10.1.2. Reparacin Menor.

Es aquella intervencin cuyo objetivo es corregir fallas en el estado mecnico del pozo y restaurar u optimizar las condiciones de flujo del yacimiento, pero sin modificar sustancial y definitivamente la situacin de la zona productora o de inyeccin; puede realizarse con equipo de mantenimiento convencional o especial. A continuacin se enumeran las operaciones ms comunes de mantenimiento menor a pozos.

Reacondicionamiento de aparejos de produccin o inyeccin. Cambio de aparejo o empacador por comunicacin o dao. Limpieza de pozo de produccin o inyeccin. Limpieza de fondo del pozo. Correccin de anomalas de tuberas de revestimiento. Estimulaciones. Fracturamientos. Inducciones. Mantenimiento a conexiones superficiales.

2.11 COMPLETACION

Se entiende por completacin o terminacin de un pozo petrolero a las actividadesencaminadas a explotar los yacimientos, a travs de las tuberas de revestimientode explotacin, contando con la introduccin, anclaje y empacamiento del aparejode produccin para dejarlo produciendo por el mtodo ms conveniente.

La fase de completacion comienza una vez que la ltima sarta del revestidor se coloca en el pozo y termina cuando el pozo completado es entregado aldepartamento de produccin.

Para lograr una completacion adecuada, se deben tomar en cuenta lasapreciaciones siguientes:

a) Tipo de hoyo (vertical u horizontal).b) El rumbo, el buzamiento y la trayectoria del hoyo.c) Gradientes de presin y de temperatura del fluido y reservorio.d) Registros y correlaciones, para determinar la existencia de algn tipo defalla, discordancia, domo que pudiera existir en la estratigrafa circundantedel reservorio.e) Estudio de historias de perforacin, completacion y produccin de pozos, cercanos.

En un pozo fluyendo simple vertical, el petrleo o gas entra al hoyo a travs de lasperforaciones del revestidor. La presin natural en el reservorio, provee la energapara levantar el fluido producido a travs de la tubera de produccin hastalasuperficie. Una empacadura es generalmente usada para colocar un sello entre latubera de produccin y el revestidor. La produccin es controlada manualmentepor una vlvula de compuerta en el rbol de navidad. La presin fluyente entre laalta presin del pozo y la baja presin es regulada manualmente a travs de unchoque.

En las completaciones convencionales, el pozo produce hasta que la presin delpozo decline, el corte de agua incremente o algunos problemas de fondoresultando en la inhabilidad del pozo en mantener la esperada tasa de produccin.

2.11.1. Tipos de Completaciones.

2.11.1.1.Completacin Simple Convencional.

La tubera de revestimiento es caoneada, para abrir perforaciones dedeterminado dimetro y establecer el flujo del yacimiento hacia el pozo. Seintroduce la tubera de produccin, que lleva en su parte inferior una empacaduraadecuada que se ancla contra la pared de la tubera de revestimiento y en la partesuperior del cabezal del pozo.Se aplica en pozos con un solo nivel productor, donde se instala una sola columnade tubera de produccin, con un Packer para terminacin simple y un rbol denavidad que puede ser de baja, mediana y alta presin.

Figura N 2.17. Completacin simple bsica

Fuente: Barberii., 1.998

2.11.1.2 Completacin para Mltiples Zonas.

Estas terminaciones pueden variar desde la simple instalacin de una lnea paraproducir dos zonas; hasta instalaciones selectivas y semiautomticas que seutilizan en varios niveles. La ventaja principal de este tipo de terminacin, radicaen la posibilidad de producir de dos o ms yacimientos mediante un solo pozo, permitiendo un ahorro econmico interesante (Barberii, 1.998).

2.11.1.3 Completacin Doble con una Sarta de Produccin.

En este tipo de completacion, la zona superior produce a travs del espacio anularrevestidor / tubera de produccin, mientras que la zona inferior produce a travsde la tubera de produccin. Generalmente, se aplica donde la zona superior norequiera levantamiento artificial y no tenga problemas de arena.

2.11.1.4 Completacin Sencilla para Mltiples Zonas, Simple Selectiva.

Una columna y dos o ms packers, con este tipo de arreglo se puede producirvarias arenas en forma selectiva en zonas marginales, que no podran serproducidos econmicamente por otro mtodo, tambin es conocida como arreglo simple selectivo.

Figura 2.18. Completacin doble con una sola sarta y completacin para mltiples zonas con una sola sarta

Fuente: Barberii., 1.998

2.11.1.5Completacin con Sarta Doble para Mltiples Zonas.

Se mantiene un flujo separado de cada zona, se utiliza para explotar simultneamente dos niveles, empleando un solo Packer de doble terminacin ydos lneas de tubing (lnea corta LC y lnea larga LL), el Packer es anclado en lalnea larga. Este arreglo es ms conocido como doble convencional y en laactualidad es ms utilizado.Las completaciones con sarta doble para multi-zonas son usualmente usadascosta afuera o en reservorios apilados donde el caudal de produccin por zona eslimitado por el ndice de productividad. Algunas veces pueden doblar laproductividad individual de un pozo por un incremento del costo relativamentebajo.

Figura N 2.19. Completacin dual para mltiples zonas

Fuente: Barberii., 1.9982.11.1.6 Completacin a Hoyo Abierto.

Consiste en correr y cementar el revestimiento de produccin hasta el tope de lazona de inters, seguir perforando hasta la base de esta zona y dejarla sinrevestimiento.

Este tipo de completacin se realiza en yacimientos de arenasconsolidadas, donde no se espera produccin de agua/gas ni produccin de arenao derrumbes de la formacin. Siendo el intervalo de completacin o produccinnormalmente grande (100 a 400 pies) y homogneo en toda su longitud.

Ventajas:

Se elimina el costo de caoneo. Existe un mximodimetro del pozo en el intervalo completado. Es fcilmenteprofundizable. Puede convertirse en otra tcnica de completacin; con forro o revestidor caoneado. Se adapta fcilmente a las tcnicas de perforacin a fin de minimizar el dao a la formacin dentro de la zona de inters. Reduce el costo de revestimiento.

Desventajas

No hay forma de regular el flujo hacia el hoyo. No se puede controlar efectivamente la produccin de gas o agua. Es difcil tratar los intervalos productores en forma selectiva. Puede requerirse la limpieza peridica del hueco.

Figura 2.20. Completacin sencilla en hoyo abierto.

Fuente: Barberii., 1.998

CAPITULO 3.DIAGNOSTICO

3.1 Geologa y estratigrafa del rea de estudio.La estratigrafa del rea de estudio, se centrar principalmente en las formacionesAyacucho y Piray, debido a que son las formaciones productoras de hidrocarburosen el pozo Santa Rosa SRW-X4.Las Arenas productoras Ayacucho y Piray forman parte del sistema Devnico ySilrico, se lo detallar para conocer qu clase de sedimentos lo conforman.Figura N 3.1 Columna Estratigrfica Generalizada.

Fuente: Fuente: YPFB Andina., 1.9983.1.1 Estratigrafa.

La Cuenca de Tarija presenta espesores mayores a los 10,000 m. de rocas sedimentarias, cuyasedades comprenden del Silrico al Reciente. Se pueden reconocer varios ciclos sedimentarioscon jerarqua de conjunto de spersecuencias, que tienen diferentes mecanismos de subsidenciaehistorias depositacionales.

Estos ciclos se superponen en discordancia a rocas de edadCambro-Ordovcico consideradas hasta el momento basamento econmico.

3.1.1.1. Ciclo Siluro-Devnico.

Est compuesto por ms de 3.000 m de sedimentos clsticos de origen marino, donde alternanfacies arenosas y arcillosas. La geologa de campo, el anlisis paleontolgico y la interpretacin deinformacin ssmica y de pozos, han permitido que una marcada ciclicidad y la continuidad lateral deciertos lmites litolgicos, sean tomadas como base para la divisin de este ciclo en secuencias y conjuntos de secuencias (Starck, 1995; Albario et al., 2002).

Las facies arcillosas, dominantementede colores negro y gris oscuro tienen potencial como roca madre de hidrocarburos, siendo hasta el momento comprobado solamente las que se asignan a la formacin Los Monos (Disalvo y Villar, 1999, Cruzet al., 2002).

Adicionalmente a su capacidad generadora estas facies finas constituyen sellos regionales.

Las facies de areniscas cuarcticas de las formaciones Santa Rosa, Icla, Huamampampa e Iquiryconstituyen los reservorios que alojan las mayores reservas de gas de esta cuenca.

3.1.1.2 Ciclo Carbnico-Prmico.

Est separado del ciclo anterior por una marcada discordancia erosiva, destacndose en algunoslugares profundos valles excavados (incisedvalley). Su espesor excede los 1.500 m y estn compuestosprincipalmente por facies clsticas continentales con una importante influencia de eventos glacialesque afectaron al Spercontinente de Gondwana durante el Carbnico (Eyles et al., 1995). Estossedimentos y sus paleoambientesdeposicionales han sido tambin interpretados dentro de unmodelo estratigrfico secuencial (Schulz et al., 1999; Viera y Hernndez, 2001). Las facies glacialesyperiglaciales estn compuestas por una alternancia de areniscas de canales y rellenos de valles (reservorios) y limoarcilitas rojas y diamictitas (sellos).

Este ciclo culmina con calizas de edad Permo-Trisica, asignable a la formacinVitiacua, depositada en condiciones climticas ms clidas y coninfluencia marina.

3.1.1.3 Ciclo Mesozoico.

Durante el Jursico se depositaron cercade 1.000 m de facies clsticas de origencontinental, principalmente de ambienteelico (Grupo Tacur). Estas rocas son reservorios en numerosos campos comoMonteagudo, San Roque y Vuelta Grandeentre otros. Durante el Cretcico Superior seprodujeron eventos transgresivos que alcanzaronel rea de Santa Cruz de la Sierradesde el nor-noroeste, que dejaron registrosde aproximadamente 300 m de sedimentosclsticos calcreos.

3.1.1.4Ciclo Terciario.

El levantamiento tectnico de la Cordillerade los Andes, durante el Terciario, generunaantefosa con espesores de rocasclsticas continentales mayores a los 5.000m. Este relleno exhibe una secuencia tpicamentegrano y estrato creciente, caractersticade depsitos sinorognicos. La porcinbasal de este ciclo, denominada formacin (Fm.). Yecua, se considera un sello regional y representaunaintrusinmarina ocurrida durante elMioceno.

3.1.2 Geologa Estructural.

La Cuenca de Tarija fue afectada por laOrogenia Andina durante el Terciario Superior.

Esa deformacin terciaria no afect laregin de la Llanura Chaquea, ubicada enel sector oriental de la cuenca. All se destacael Alto de Izozog, una gran estructura enterradacuyo levantamiento ms importante fue a fines del Cretcico, asociado a un mximo trmico que se interpreta, ha desempeado un rol preponderante en la maduracinde las rocas madre de esa parte de la cuenca.

El Subandino Sur es una regin montaosa con altitudes medias de 1.2 km y sectores que superan los 2 km. Se trata de una faja fallada y plegada de lmina delgada, con despegue inferior ubicado en la seccin basal del Silrico hacia el sur, cambiando hacia la latitud de Santa Cruz de la Sierra a niveles ordovcicos, indicando la existencia de despeguesen niveles estratigrficos ms viejos (Baby et al., 1995). El acortamiento es transmitido desde sudespegue basal, cortando en rampa y generando sistemas duplex de anticlinales de rampa (Belottietal., 1995; Dunn et al., 1995; Starck, 1999) o pliegues de propagacin trasladados (Kozlowski et al.,2001) en las areniscas cuarcticas Silricas y Devnicas.

Este sistema suele tener un despeguesuperior en la seccin basal de arcillas negras de la formacin Los Monos que no transmite el acortamientohacia adelante sino que se deforma como una doble zona triangular con puntos ciegos ubicados enbase y techo de Los Monos (Giraudo et al., 1999). Esta deformacin caracterstica de Los Monos es distintiva del estilo estructural del sistema Subandino Sur y origina el desacople estructural entre lasunidades siluro-devnicas, ubicadas por debajo y las unidades ms jvenes principalmentecarbonferas a cenozoicas, ubicadas por encima del conjunto Los Monos-Iquiri. Como variante a estemodelo clsico, algunas estructuras perforadas en los ltimos aos muestran la existencia dedespegues intermedios en limoarcilitasinterestratificadas con las cuarcitas devnicas de las formacin esIcla y Huamampampa, deformndose estas a modo de retro corrimientos, (Muzzio et al., en prensa). Por otro lado, tambin se ha encontrado a la formacin Los Monos solamentefallada y no repetida por apilamiento antifernal (Zapata et al., 2001). Por encima del nivelde despegue localizado en la parte alta de Los Monos, las unidades estratigrficas se deforman enanticlinales de flancos con alto buzamiento, que llegan a exponer en su ncleo, frecuentementefallado, al Devnico Superior. Estos anticlinales angostos conforman trenes estructurales positivosregionales de varias decenas de kilmetros de extensin, rumbo meridiano y clara expresintopogrfica, que en nmero de seis a ocho constituyen el Cinturn Subandino.

Tabla 3.1 Datos Generales Subandino Sur.Datos Generales Subandino SurProvincia Geolgica

Subandino Sur

Tipo de cuencaIntracratnica

rea de la Cuenca73.630,87 km2

reas DisponiblesHuacareta y Pelcano

Pozos Perforados

6 Pozos dentro de las reas y ms de 20 pozos aledaos

Roca Generadora

Los Monos, Icla y Kirusillas

Roca Reservorio

Devnico, Carbonfero, Trisico, Cretcico y Terciario

Roca Sello

Devnico, Carbonfero y Terciario

Tipo de HidrocarburoGas-petrleo-condensado

Fuente: Gerencia de exploracin YPFB 2006Las rocas generadoras de HC son lutitas del Devnico (Formacin Los Monos e Icla) con pobre a moderado contenido de COT, kergeno tipo II, pero con gran espesor y buen nivel de maduracin y el Silrico (Kirusillas) con kergeno III-IV. La principal generacin, migracin y entrampamiento de HC ocurri durante el Mioceno Plioceno.- En el Subandino Sur se presenta una columna estratigrfica de ms de 10.000 m de rocas sedimentarias correspondientes al Silrico-Devnico depositado en ambiente de plataforma marina, el Carbonfero-Prmico-Trisico-Cretcico en ambientes fluvio-glacial-elico a marino somero y el Terciario en ambiente fluvial.- Los esfuerzos compresivos de la orognesis andina ocurrida durante el Mioceno-Plioceno generaron trampas estructurales limitadas por fallas inversas que almacenaron importantes cantidades de gas y petrleo, por consiguiente.El Subandino sur contiene el 80% de las reservas de Hidrocarburos de Bolivia.

Subandino norte.El Subandino norte forma parte de una faja plegada y corrida adyacente en la cordillera oriental de los andes Bolivianos. Su estudio es de gran importancia al constituir un rea de inters petrolero.La pila sedimentaria involucrada en esta faja de corrimiento, lo constituye rocas paleozoicas, mesozoicas y cenozoicas, las que conforman un espesor de 12.000 m.El estilo tectnico que caracteriza a esta parte del Subandino Boliviano es de tipothinskinnedque corresponden a laminas cabalgantes,movilizadas durante la deformacin andina,afectando niveles estructurales correspondientes al Ordovcico, Silrico y Devnico .Este modelo en su conjunto, conforman atractivas trampas estructurales, capaces de acumular hidrocarburos provenientes de la roca madre.El Subandino como una unidad geomorfolgica generalizada y desarrollada, en una franja que se extiende a lo largo del territorio Boliviano posee caractersticas tectonoestratigrficas particulares que le permiten diferenciarse en un conjunto denominado Subandinosur, ampliamente conocido y estudiado que representa actualmente en Bolivia una de las reas de mayor importancia en la actividad petrolera, por contener significativas reservas de hidrocarburos.

Pie de Monte.

El Pie de Monte representa la posicin externa y muestra una deformacin no tan intensa y unrelieve plano con suaves ondulaciones. Los trenes estructurales de esta regin, de tenue manifestacinsuperficial, se originan por corrimientos que despegan del Silrico y cortan en rampa secuencia arribahasta la base de la formacin (Fm) Los Monos, donde adquieren geometra de plano generando anticlinales derampa en el Devnico Inferior.

En ese nivel de despegue se ha propuesto que:

1) El acortamiento sehatransmitido hacia atrs y luego corta en rampa secuenciaarriba originando pliegues de flexin o de propagacin de falla (Giraudo et al., 1999) como en la zonadeVilla montes -La Vertiente-upuco.

2) O bien sea transmitido hacia delante por medio de la seccinbasal de Los Monos y en el siguiente tren estructural, pocas decenas de kilmetros al Este, corte enrampa secuencia arriba generando pliegues de propagacin de falla (Cruz et al., 2003) como en lazona de Ro Seco-Tacobo-El Dorado-Guanaco. Toda la regin est caracterizada por elcorrimiento frontal emergente de la faja corrida, llamada Falla de Mandeyapecua entre los rosPilcomayo y Parapet, que con un rechazo superior a los 2.000 metros se extiende un poco a la latitud Sur de la localidad de Villamontes hasta casi la desembocadura del Ro Grande en la zona delChaco.

3.1.3 Composicin Estratigrfica del Reservorio.

Tabla3.2. Geologa

GEOLOGIA

Sistema Formacin Reservorio Tipo de fluido

Petaca B Gas

Terciario

Petaca Petaca IntGas

Petaca C Gas

Cajones Cajones

Gas

Cretcico

YantataSup. Gas

YantataYantataMed.

Gas

YantataInf.

Gas

Devnico Robor Piray

Gas

Ayacucho Gas

Ar. Sara

Gas

Silrico El Carmen

Ar. Sara Petrleo

Ar. CotocaPetrleo

Fuente: YPFB Andina., 1.998

3.2. ANALISIS DE LA PRODUCCIN ACTUAL DEL POZO SANTA ROSA SRW-X4.

El pozo SRW-X4 est cerrado por invasin de agua desde Octubre del 2011.

Santa Rosa SRW-X4 fue perforado y completado el ao 1983 frente al problema de la alta produccin de agua el cual se debe a la intrusin de agua en la arena Ayacucho productor de gas y condensado.

Para generar el grafico histrico de produccin y comparar las tasas de produccin del pozo de estudio, se recurren a correlaciones para convertir los caudales de lquidos a equivalencias en gas.

El gas equivalente de un barril de condensado, medido en condiciones estndares, puede ser calculado a partir de la ecuacin de un gas ideal.

El gas equivalente de un barril de condensado, medido en condiciones estndares, puede ser calculado a partir de la ecuacin de un gas ideal (vase ecuacin Gas Ideal Pag.25).

La figura 3.2 muestra el comportamiento histrico de la produccin del pozo SRW-X4 con produccin de lquidos en equivalencia de gas.

Tabla 3.3. Historial de produccin del pozo SRW X4

FECHA

CONDENSADO(MMPC)AGUA(MMPC)GAS(MMPC)

01 07Enero0,52,24,8

08 - 12Enero0,61,95,2

13 - 16Enero0,61,95,6

17 20Enero0,61,55,6

21 24Enero0,61,45,5

25 28Enero0,61,65,5

29 01Ene.-Feb.0,61,45,8

02 05Febrero0,61,35,8

06 09Febrero0,61,24,3

10 13Febrero0,41,05,5

14 -17Febrero0,40,94,2

18 21Febrero0,451,04,3

22 25Febrero0,451,04,3

26 -29Febrero0,451,04,3

01 04Marzo0,41,14,4

05 08Marzo0,40,84,3

09 -12Marzo0,41,24,3

13 16Marzo0,41,04,3

17 20Marzo0,450,84,2

21 24Marzo0,451,04,3

25 28Marzo0,451,14,4

29 0102 06Marz. -Abr.0,451,14,0

Abril0,451,14,2

07 09Abril0,451,04,2

Fuente: Elaboracin Propia, con datos de YPFB ANDINA.

La informacin anterior detalla el comportamiento del pozo que va declinando su produccin respecto altiempo, a causa de la alta produccin de agua de formacin; mientras crece la produccin de agua de formacin disminuye la produccin de gas.

La tabla muestra la declinacin de la produccin en tres meses de su desarrollo. Para una interpretacin ms prctica de la declinacin se grafica la tabla a continuacin.Figura N 3.2Historial de produccin del pozo SRW - X4

Fuente: Elaboracin Propia, con datos de YPFB ANDINA.

El valor de la relacin gas/condensado es (GOR)= 8.552,3 [scf/STB], esta relacin muestra que se trata de un yacimiento de gas condensado, porque se encuentra dentro el rango de valores del yacimiento mencionado.

Tabla N 3.4. Caractersticas y Composicin de los Fluidos.

Type(tipo)Dry Gas (gas seco)Wet Gas(gas humedo)Gas CondensateVolatileOilBlack Oil

Appearance at surface(apariencia en superficie)Colourless Gas (Gas sin color)Collurless Gas + Clear liquidColourless + significant clear/straw Colour(in coloro)Brown liquid Some Red/Green LiquidBlack ViscousLiquidLquido viscosonegro

Initial GOR (scf/stb)No Liquids>150003000-150002500-3000100-2500

oAPI-60-7050-7040-50