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Revista Petrolera

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Fundamentos básicos de ingeniería petrolera

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  • rgano de Divulgacin Tcnica e Informacin de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico A.C.

    Vol. 54 No. 10 OCTUBRE DE 2014www.aipmac.org.mx/web/revista

    Foto de portada: Plataforma Akal Bravo Nova, Campo Cantarell

    PetroleraIngeniera

    Contenido

    INGENIERA PETROLERA.- Publicacin mensual de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico A.C., Av. Melchor Ocampo 193 Torre A Piso 12. Col. Vernica Anzures C.P. 11300, Mxico D.F., Tels: 5260 2244 y 5260 7458. Solicitada la Autorizacin como Correspondencia de Segunda Clase de Administracin de Correos nm. 1 de Mxico D.F. Distribuido por la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C. Publicacin editada e impresa por 4AM FOR ADVERTISING AND MARKETING S.A. DE C.V., Enrique J. Palacios No. 108, Col. Prado Ermita, C.P. 03590, Del. Benito Jurez, Mxico D.F., Tels: 5601 7571 y 55 3211 6077. Edicin: 1000 ejemplares. Certificado de licitud de ttulo nm. 8336 y Certificado de licitud contenido nm. 5866 ante la Comisin Calificadora de Publicaciones y Revistas Ilustradas. Certificado de reserva de Derechos al Uso Exclusivo nm. 003322 ante la Direccin General del Derecho de Autor. Toda la correspondencia debe dirigirse a la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico A.C. EL CONTENIDO DE LOS ARTCULOS TCNICOS ES RESPONSABILIDAD DEL AUTOR. ISSN 0185-3899. Revista Indizada en LATINDEX y PERIDICA.

    Editorial

    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesadoAntonio Cervantes Velzquez

    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petrolerosMario A. Vsquez CruzRodolfo G. Camacho Velzquez

    Avances en la caracterizacin integral de un yacimiento naturalmente fracturado vugular, el caso Ayatsil-TekelRodolfo Camacho VelzquezNorma Fuenleal MartnezToms Castillo RodriguezSusana Gmez GmezGustavo RamosCarlos Minutti MartnezMario Vsquez CruzAlejandro MesejoGorgonio Fuentes Cruz

    Anlisis de pruebas de presin en yacimientos fracturados fractalesAbraham de Swaan OlivaSergio Berumen Campos

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    602-609

  • 552 | Ingeniera Petrolera552 | Ingeniera Petrolera

    Directiva Nacional 2014-2016

    Presidente M. en I. Flix Alvarado Arellano

    Vicepresidente Ing. Alfonso Carlos Rosales Rivera

    Secretario Ing. Rodolfo Morado Gonzlez

    Tesorero M. en I. Ral Pea Herrera

    Coordinador Nacional de Ayuda Mutua Ing. Jess Ruiz Bustos

    Coordinador Nacional de Fondo de Retiro M. en I. Ramiro Rodrguez Campos

    Director de la Comisin de Estudios Ing. Jos Guadalupe Galicia Barrios

    Director de la Comisin Editorial M. en I. Plcido Gerardo Reyes Reza

    Director de la Comisin Legislativa Dr. Nstor Martnez Romero

    Director de la Comisin de Membresa Ing. Lauro Jess Gonzlez Gonzlez

    Consejo Nacional de Honor y JusticiaM. en I. Carlos Rasso ZamoraIng. Javier Hinojosa PueblaM. en C. Javier Chvez Morales

    M. en I. Adn E. Oviedo Prez M. en I. Jos Luis Fong Aguilar

    Revista Ingeniera Petrolera

    Director Editorial M. en I. Plcido Gerardo Reyes RezaCoordinacin Editorial Laura Hernndez Rosas email: [email protected]

    Delegacin Ciudad del Carmen

    Ing. Jos Del Carmen Prez Damas

    Delegacin Coatzacoalcos

    M I. Eleuterio Oscar Jimnez Bueno

    Delegacin Comalcalco

    Ing. Rafael Prez Herrera

    Delegacin Mxico

    Ing. Luis Francisco Snchez Len

    Delegacin Monterrey

    Ing. Carlos Miller Farfn

    Delegacin Poza Rica

    Ing. Luis Lauro De La Garza Saldvar

    Delegacin Reynosa

    Ing. Jos Adalberto Ros Espit

    Delegacin Tampico

    Ing. Jorge Alberto Hernndez Cant

    Delegacin Veracruz

    Ing. Juan Echavarra Snchez

    Delegacin Villahermosa

    Ing. Jorge Rodrguez Collado

    Presidentes Delegacionales

  • Ingeniera Petrolera | 553 Ingeniera Petrolera | 553

    Consejo Editorial

    Lic. Eva Myriam Soroa ZaragozaConsultora Editorial*

    Lic. Franco VzquezAsistencia tcnica

    *Asesora durante el proceso de revitalizacin de la revista Ingeniera Petrolera

    Roberto AguileraUniversity of Calgary

    Vctor Hugo Arana OrtizPetrleos Mexicanos

    Jorge Alberto Arvalo VillagrnPetrleos Mexicanos

    Jos Luis Bashbush BauzaSchlumberger

    Thomas A. BlasingameTexas A&M University

    Rodolfo Gabriel Camacho VelzquezPetrleos Mexicanos

    Hber Cinco LeyUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

    Yuri Valerievich FairuzovUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

    Faustino Fuentes NucamendiPetrleos Mexicanos

    Nstor Martnez RomeroColegio de Ingenieros Petroleros de Mxico, A.C.

    Michael PratsConsultor EUA

    Edgar R. Rangel Germn Comisin Nacional de Hidrocarburos

    Fernando J. Rodrguez de la GarzaPetrleos Mexicanos

    Fernando Samaniego VerduzcoUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

    Francisco Snchez SesmaUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

    Csar Surez Arriaga Universidad Michoacana de San Nicols de Hidalgo

    Csar Trevio TrevioUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

    Jaime Urrutia FucugauchiUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

    Surendra Pal Verma JaiswalUniversidad Nacional Autnoma de Mxico

  • 554 | Ingeniera Petrolera

    Editorial

    Fraternidad y superacin, lema de nuestra Asociacin, en torno al cual gira la convivencia gremial de cerca de 3,000 profesionales de todas las especialidades de la ingeniera que laboran en la industria petrolera. Lema que naci poco despus de la fundacin de la AIPM, cuando un grupo de ingenieros petroleros visionarios, unidos en cordial convivencia llenos de ilusiones y buenos deseos decidieron crear esta agrupacin; profesionales que en muchas ocasiones han legado a la juventud presente, su experiencia, sus anhelos y su esfuerzo en beneficio de la Asociacin y de la industria petrolera.

    Aquellos pioneros fueron el punto de partida y piedra de toque de lo que hoy tenemos en nuestra Asociacin, fueron los que la concibieron y la vieron nacer, crecer, desarrollarse y la estructuraron fuerte y vigorosa. Todos esos visionarios sembraron la semilla del estudio, la dedicacin, el amor al trabajo, el amor a la AIPM y por consiguiente a la Industria Petrolera.

    Sin embargo, hoy en da, los ingenieros ya no somos los mismos, nuestra mentalidad ha cambiado, la conciencia de grupo ha variado tambin, y en cierta forma estamos defraudando a los fundadores de la AIPM como miembros de nuestra agrupacin, como profesionales de la ingeniera y como seres humanos que requieren de la unin y de la fraternidad para la solucin de sus problemas, la cual se lograr con la posesin de conocimientos tericos, con el dominio de una tcnica, aunados a un cambio en la mentalidad, en la personalidad y en la conciencia del ingeniero.

    Es necesario que hagamos or nuestra voz en todo el pas, con fundamentos, razones de hecho y pleno conocimiento de nuestra realidad, y no permitamos que otras personas opinen mal de nuestra industria, de nuestros recursos y de nuestra administracin, por ello es importante que todos los asociados de la AIPM participen activa y positivamente en todas sus actividades, tanto a nivel nacional como en cada delegacin que la integra.

    Se requiere del despertar de todos los agremiados, por el bien de nuestro grupo, dejando de lado el egosmo para hacer de nuestra Asociacin una verdadera fraternidad en pro de la superacin.

    No luchemos entre nosotros por el deseo del poder, sino luchemos todos unidos con el poder, por el deseo de triunfar.

    Fraternidad y Superacin

  • Ingeniera Petrolera | 555VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado

    Antonio Cervantes VelzquezPetrleos MexicanosExploracin y Produccin

    Informacin del artculo: Recibido: junio de 2014-aceptado: octubre de 2014

    Resumen

    El modelo esttico es una representacin simplificada del yacimiento de hidrocarburos, en el cual se reproducen las propiedades geolgicas, geofsicas y de ingeniera de yacimientos; los objetivos del modelo son determinar la heterogeneidad del yacimiento e identificar su influencia en las propiedades petrofsicas de las rocas y en las caractersticas que tendr el flujo de fluidos al momento de la produccin de hidrocarburos. Este trabajo presenta la construccin de un modelo esttico de doble porosidad del campo de aceite extrapesado Pit.

    Para la construccin del modelo del campo Pit se utilizaron catorce planos de falla, cuatro horizontes estratigrficos y diez unidades litoestratigrficas distribuidas entre los horizontes antes mencionados, as como los registros petrofsicos de pozos. A partir de esta informacin se gener el modelo 3D con las siguientes caractersticas: El tamao de las celdas en sentido horizontal se defini de 50x50 m, en sentido vertical es de aproximadamente 10 metros, resultando un total de 54 celdas verticales que cubren el modelo desde la cima de la Brecha (BTPKs) hasta la cima del horizonte Jursico Superior Tithoniano (JsT).

    Este modelo cuenta con la particin matriz-fractura, lo cual permiti que al llevarse a simulacin se obtuvieran los pronsticos de produccin para las localizaciones propuestas para el desarrollo del campo de manera ptima. Este modelo y el volumen original asociado a l, fue certificado por el organismo de Planeacin de Pemex. El modelo se utilizar en la metodologa VCD para el desarrollo del campo.

    Como resultado se obtuvo un modelo geolgico esttico en 3D del Campo Pit, con la distribucin de facies, relacin neto/bruto (NTG), y saturacin de agua (Sw), porosidad total (Tot) y porosidad secundaria (Sec).

    Palabras clave: Doble porosidad, carbonatos, caracterizacin de yacimientos, aceite extra pesado.

    3D static model for a dual porosity extra heavy oil field

    Abstract

    The static model is a simplified representation of the hydrocarbon reservoir in which geological, geophysical and reservoir engineering properties are reproduced, the objectives of the model is to determine the reservoir heterogeneity and identify their influence on the petrophysical properties of rocks and on features that have fluid flow at the time of production of hydrocarbons. This paper presents the construction of a static model of dual porosity of extra-heavy oil field Pit.

    To construct the model of Field Pit fourteen fault planes, four stratigraphic horizons ten lithostratigraphic units were used distributed among the horizons above and petrophysical logs. From this information, the 3D model with the following characteristics is produced: The size of the cells in the horizontal direction defined 50x50 m in vertical direction is approximately 10 meters, yielding a total of 54 vertical cells covering the model from the top of the Breccia Formation (BTPKs) to the top of the Jurassic Tithonian horizon (JST).

    Artculo arbitrado

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    This model features fracture-matrix partition which allowed simulation to be production forecasts for locations proposed for the development of the field was obtained optimally. This model and the original volume associated with it, was certified by the planning agency Pemex. The model will be used in the VCD methodology for field development.

    As a result a static geological model 3D Field Pit with facies distribution, net / gross ratio (NTG) and water saturation (Sw), total porosity (Tot) and secondary porosity (Sec) was obtained.

    Keywords: Dual porosity, carbonates, reservoir caracterization, extra heavy oil.

    Introduccin

    Geogrficamente el campo Pit se localiza en aguas territoriales del Golfo de Mxico, frente a las costas de Campeche. Los pozos Pit-1 y Pit-DL1 se encuentran al Noroeste de Cd. del Carmen, a una distancia aproximada entre 130 y 140 Km; sus tirantes de agua son de 125 m y 110 m respectivamente. Fisiogrficamente, forma parte de la Plataforma Continental de Yucatn y estructuralmente se encuentran en la porcin Noroccidental de la Provincia

    Geolgica conocida como el Pilar de Reforma-Akal, limitado por la Fosa de Comalcalco al oeste y la Fosa de Macuspana y Plataforma de Yucatn, al este, Figura 1.

    El Campo Pit fue descubierto con el pozo exploratorio Pit-1, el cual se ubica en la lnea ssmica 490 y la traza 966 del prospecto NE de Zazil-Ha 3D, a 134 km al NW de Cd. del Carmen, Campeche y a 4 km al SE del pozo Baksha-1, resultando productor de aceite extrapesado en rocas de BTPKs y Ki.

    Figura 1. Localizacin geogrfica del campo Pit.

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    Antonio Cervantes Velzquez

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Desarrollo del tema

    Para la creacin de un modelo esttico 3D se integra la informacin de diferentes disciplinas, tales como

    geologa, geofsica y petrofsica, as como el resultado de la interpretacin ssmica-estructural, Figura 2.

    Figura 3. Principales procesos de construccin del modelo estructural.

    Figura 2. Diagrama que muestra el flujo de la caracterizacin esttica de un yacimiento.

    Para la poblacin de propiedades en la malla tridimensional se distribuyeron en los dos medios utilizando el modelo petrofsico avanzado, adecundolo para su desempeo ptimo para el modelo dinmico.

    Construccin del modelo estructural 3D

    Para el modelo estructural se considera un conjunto de planos de falla y horizontes estratigrficos que se insertan dentro de una malla tridimensional que comprende la extensin del yacimiento, tanto en sentido horizontal (x, y) como vertical (z). Las principales etapas en la construccin del modelo estructural se presentan en la Figura 3.

    1) Modelado de los planos de falla.

    2) Definicin del tamao de celda de la malla en sentido horizontal (x,y) y divisin del rea de inters en segmentos.

    3) Configuracin de horizontes estratigrficos y su integracin al modelo conjuntamente con los planos de falla. Esta integracin de horizontes y fallas conforman el marco estructural del modelo.

    4) Definicin de intervalos estratigrficos y seleccin del tamao de celda en sentido vertical (z).

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    El modelo construido para el yacimiento del campo Pit contiene catorce planos de falla, de tipo inverso, normal y transcurrente. El plano de falla de mayor extensin que se localiza en el extremo oriental del modelo corresponde a la falla principal que le da estructura al campo, Figura 4.

    De esta manera, el modelo est listo para utilizarse en las etapas siguientes, tales como el escalamiento de registros, la poblacin de propiedades petrofsicas, la estimacin de reservas y la simulacin.

    Figura 4. Planos de falla que componen el modelo estructural.

    El tamao de las celdas de la malla, en sentido horizontal, se defini de 50 x 50 m, con el fin de representar la dimensin, geometra y naturaleza de las fallas, as como las variaciones litolgicas horizontales, Figura 5. As mismo,

    el modelo se dividi en dos segmentos con el propsito de definir reas de inters, las cuales se utilizarn en la estimacin de reservas para cuantificar el aporte de cada una de ellas.

    Figura 5. Dimensin de las celdas de la malla del modelo en sentido horizontal, (50 x 50 m) y su divisin en segmentos.

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    Antonio Cervantes Velzquez

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Los lmites verticales del modelo construido para el campo Pit estn definidos por el intervalo estratigrfico que va desde la cima de la Brecha Cretcica (BTPKs), hasta la cima del Jursico Superior Tithoniano (JsT), comprendiendo tambin los horizontes intermedios, correspondientes al Cretcico Medio (km) y Cretcico Inferior (Ki). La posicin estratigrfica de estos horizontes en el modelo se muestra en la Figura 6.

    Con el fin de representar la variacin vertical de las caractersticas litolgicas y petrofsicas de la zona correspondiente a la Brecha, que es la zona de mayor

    importancia por su carcter productor, sta se subdividi en cinco unidades.

    Para realizar esta divisin se tom como base la clasificacin y descripcin de unidades litoestratigrficas propuestas por los grupos de trabajo de geologa y geofsica de la Coordinacin de proyectos de crudo extrapesado y la Coordinacin de proyectos de caracterizacin esttica de yacimientos, Tabla 1. La divisin lito-estratigrfica final para el modelo de Pit qued definida tal como se muestra en la Figura 7.

    Figura 6. Intervalo estratigrfico que define el modelo esttico para el campo Pit.

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Figura 7. Unidades litoestratigrficas definidas para el modelo del campo Pit.

    Tabla 1. Unidades litoestratigrficas descritas por ngelesAquino, (modificada de Flores 1976 y 1980).

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    Antonio Cervantes Velzquez

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Una vez realizada la divisin del modelo en unidades litoestratigrficas, se procedi a determinar el tamao vertical de las celdas. Para tal efecto se tomaron en cuenta, adems de las caractersticas litolgicas de cada zona, las consideraciones siguientes:

    a) Mantener la representacin de los tipos de roca previamente definidas en los pozos por los grupos de geologa y geofsica.

    b) Mantener la representacin de los registros de la evaluacin petrofsica despus de su escalamiento.

    c) Obtener un total de celdas en el modelo menor a 12, 000, 000, a fin de que pueda procesarse de manera prctica y eficiente, de acuerdo a la capacidad del equipo de cmputo.

    Todo esto influy para llegar finalmente a determinar un tamao de celda de aproximadamente 10 metros de espesor, resultando un total de 54 celdas verticales que cubren el modelo desde la cima de la Brecha BTPKs hasta la cima del horizonte Jursico Superior Tithoniano, Figura 8.

    Figura 8. Determinacin del tamao vertical de las celdas del modelo y comparacin del registro de porosidad original antes

    y despus del escalamiento.

    Control de calidad de la geometra del modelo

    Una vez finalizado el modelo estructural y antes de pasar a la etapa de escalamiento de los registros geofsicos, se debe hacer una revisin de las caractersticas geomtricas de la malla tridimensional. Esta revisin constituye el control

    de calidad de la malla, el cual est basado en el anlisis de ciertas propiedades asociadas al conjunto de celdas que la conforman y aseguran que su geometra sea lo ms regular posible.

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Estas propiedades son:

    Cell inside out: Verifica celdas incrustadas dentro de otras celdas.

    Cell angle (IJK): Provee informacin acerca de celdas con ngulos demasiado agudos.

    Bulk volumen: Determina la existencia de celdas con volmenes negativos.

    Cell height: Encuentra celdas de espesor despreciable o muy cercano a cero que pueden representar problemas de convergencia durante la simulacin.

    Las propiedades mencionadas fueron generadas para la malla tridimensional del campo Pit, Figura 9, y su anlisis dio como resultado parmetros satisfactorios para considerar al modelo como geomtricamente apropiado para ser empleado en las etapas siguientes del flujo de trabajo de Petrel, tales como el clculo de volmenes, el escalamiento de registros, la propagacin de propiedades petrofsicas al modelo y el escalamiento de propiedades para simulacin.

    Figura 9. Propiedades empleadas para el control de calidad de la malla tridimensional.

    Escalamiento de los registros geofsicos de pozos

    Realizado el control de calidad sobre la malla tridimensional, el paso siguiente es el escalamiento de los registros geofsicos de los pozos. Por medio del proceso de escalamiento, cada una de las celdas de la malla que es atravesada por la trayectoria del pozo obtendr un valor para cada propiedad representada por un determinado registro. Considerando que las celdas son frecuentemente de mayor tamao que el rango de muestreo de los registros, stos deben ser escalados para que su informacin pueda ser introducida en la malla. Estas propiedades son escaladas basadas en la media aritmtica (promedio

    de los datos), combinando algoritmos de celdas vecinas (toma las celdas atravesadas por el pozo ms cercanas a l). Los obtenidos directamente de los registros de pozo, son vlidos al 100% en las cercanas del pozo.

    La definicin de las celdas en sentido vertical es fundamental para el escalamiento, ya que dependiendo de ellos podremos representar la mayor heterogeneidad de los pozos y sus tendencias sern distribuidas en toda el rea a simular. Los registros de pozo originales de porosidad total y saturacin de agua, as como el registro NTG y el resultado de ellos despus de su escalamiento se muestran en las Figuras 10 y 11, respectivamente.

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    Antonio Cervantes Velzquez

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Figura 10. Escalamiento de los registros de porosidad total y saturacin de agua en los pozos Pit-1 y Pit-DL1.

    Figura 11. Escalamiento del registro NTG en los pozos Pit-1 y Pit-DL1.

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

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    Poblacin de propiedades petrofsicas

    El objetivo del proceso de poblacin de propiedades en la malla tridimensional es distribuirlas de tal forma que se siga teniendo una representacin confiable de las caractersticas del yacimiento y que coincida con los datos de los pozos. Cuando los registros de pozos han escalado a la malla tridimensional, los valores adquiridos por cada una de las celdas atravesadas por su trayectoria pueden interpolarse entre los pozos existentes; el resultado es una malla de celdas con valores que representan una propiedad determinada.

    Para el modelo del campo Pit se poblaron las propiedades siguientes: electrofacies, relacin neto/bruto (NTG), porosidad total, porosidad secundaria y saturacin de agua. En Petrel se dispone de dos tipos de modelado petrofsico: determinstico y estocstico. Las propiedades escaladas anteriormente se modelaron con algoritmos estocsticos.

    Modelado de electrofacies

    Despus de la construccin del modelo estructural se procedi al clculo del registro de electrofacies. La construccin de este registro se fundament en el comportamiento de los registros petrofsicos de los pozos correspondientes al volumen de arcilla (Vsh), volumen de caliza (Vcal) y la porosidad total. Tambin se consider la clasificacin de unidades litoestratigrficas, anteriormente referida, realizada por los grupos de trabajo de geologa y geofsica de la Coordinacin de proyectos de crudo extrapesado y la Coordinacin de proyectos de caracterizacin esttica de yacimientos. El modelado de las electrofacies estuvo determinado por los parmetros de corte mostrados en la Tabla 2.

    Tabla 2. Parmetros de corte utilizados para definir las electrofacies en funcin de los registros de volumen de arcilla (Vsh), volumen de caliza (Vcal) y porosidad total.

    Una vez definidas las electrofacies, fueron escaladas a la malla tridimensional y su poblacin se realiz usando como gua los mapas de porcentaje de dolomitizacin, preparados tambin por los grupos de geologa y geofsica. Esta estrategia se seleccion debido a que no se dispone

    de un atributo ssmico o propiedad en 3D, que permita guiar o condicionar de forma directa el comportamiento y la variacin espacial de la facies. En la Figura 12 se muestra el resultado de la poblacin de las catorce electrofacies definidas en el modelo.

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    Antonio Cervantes Velzquez

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    Figura 12. Poblacin de las electrofacies definidas en la malla

    tridimensional del modelo Pit.

    Modelado del NTG

    Para la relacin neto/bruto (NTG) se utilizaron los valores de corte definidos por los grupos de geologa y geofsica, los cuales se determinaron mediante el anlisis del comportamiento de la porosidad respecto al contenido de arcilla y saturacin de agua.

    Los valores de corte, resultado de este anlisis, y que son los que determinan la roca considerada como yacimiento, son los siguientes: Vsh

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

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    Definicin del sistema de porosidad matriz - fractura

    Para el proceso de poblacin de propiedades para los dos medios se cargaron los registros proporcionados por el modelo petrofsico los cuales son: porosidad primaria (PHIPRI), porosidad vugular (PHIVUG), porosidad de fractura (PHIFRAC) y la conectividad, con la cual se distribuyen las porosidades en dos medios de matriz y fractura.

    Se realiz la poblacin de estas propiedades en el modelo, manteniendo las relaciones petrofsicas del

    pozo controlndolo con los parmetros de m, Fv y la relacin entre porosidad de fractura y de matriz. As mismo, la distribucin se controla por el modelo de facies poblado. Adicionalmente, se consider que a partir de la profundidad del contacto de agua-aceite original (-3886 mvbnm) hacia abajo, la roca est totalmente saturada de agua. Se asumi que el sistema secundario (NTG atribuible a las fracturas) no est afectado por los cortes, por lo que todo el volumen de roca asociado a este sistema se considera como roca yacimiento:

    Ecuacin 1

    Para el clculo del NTG de la matriz se utiliz la ecuacin siguiente:

    Ecuacin 2

    Donde:

    N2G neto bruto totalFv fraccin volumtrica secundaria

    La fraccin volumtrica secundaria se calcul con la ecuacin siguiente:

    Ecuacin 3

    Para la saturacin de agua del sistema secundario:

    Ecuacin 4

    El clculo de la saturacin de agua inicial correspondiente a la matriz se realiz utilizando la ecuacin siguiente, que permite calcular la saturacin de aceite en la matriz:

    Ecuacin 5

    Con el resultado anterior se calcul la saturacin de agua en la matriz:

    Ecuacin 6

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    Antonio Cervantes Velzquez

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Finalmente se realiz la poblacin de las propiedades de NTG, porosidad total, porosidad secundaria y saturacin de agua controlada por las electrofacies previamente pobladas en la malla tridimensional. Para la poblacin de estas propiedades se utiliz el algoritmo de Simulacin Secuencial Gaussiana (SSG), adems de un modelo de variograma de tipo gaussiano para la zona de la Brecha (U23, U22, U21 y U11) con un eje mayor de 6000m, un eje

    menor de 4000m, un eje vertical de 50m, con un azimut N60E y un buzamiento de 0.

    El aspecto geomtrico de la poblacin del NTG, la porosidad total, la porosidad secundaria y la saturacin de agua, tanto en planta como en seccin transversal, puede observarse en las Figuras 13, 14, 15 y 16 respectivamente.

    Figura 13. Poblacin de la propiedad NTG.

    Figura 14. Poblacin de la propiedad de porosidad total.

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Figura 16. Poblacin de la propiedad de saturacin de agua.

    Figura 15. Poblacin de la propiedad de porosidad secundaria.

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    Antonio Cervantes Velzquez

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    Aplicacin

    Generar un modelo que sea representativo de las propiedades del campo y sirva como base para su plan de desarrollo. Incluye la construccin del modelo esttico del yacimiento, poblar las propiedades petrofsicas (porosidad total, porosidad secundaria, relacin neto/bruto, saturacin de agua). Estas propiedades se emplean para la estimacin, clculo de los volmenes originales y la transferencia a simulacin.

    Resultados y limitaciones

    El modelo obtenido est compuesto por catorce planos de falla, cuatro horizontes estratigrficos de los cuales fueron subdivididos en unidades litoestratigrficas. Quedando las dimensiones de 50 x 50 m y tamao vertical de celdas de 10 m en promedio.

    El modelo obtenido cuenta con la particin matriz-fractura, lo cual permiti que al llevarse a simulacin se obtuvieran los pronsticos de produccin para las localizaciones propuestas para el desarrollo del campo de manera ptima. Este modelo y el volumen original asociado a l fue certificado por el organismo de Planeacin de Pemex. El modelo ser utilizado dentro de la metodologa VCD para el desarrollo del campo.

    Observaciones y conclusiones

    Para el yacimiento Cretcico se construy un modelo esttico 3D de doble porosidad, el cual fue escalado hacia la malla de simulacin numrica para la realizacin de los pronsticos de produccin. Este modelo integra la informacin geolgica, geofsica y petrofsica disponible hasta el momento.

    El volumen original obtenido a condiciones de superficie para el rea 1P tiene una porosidad total promedio de 6.93 %, saturacin de agua promedio de 17.78 %, espesor neto equivalente de 281.87 m en promedio y rea de 19.9 km2. Para 2P y 3P obtuvo una porosidad total promedio de 6.93 %, saturacin de agua promedio de 17.78 %, espesor neto equivalente de 251.05 m en promedio y rea de 37.52 km2. Tambin se consider un Boi de 1.098 para la realizacin de los clculos volumtricos de las tres reas.

    Este modelo tiene que actualizarse con la informacin adicional que se genere de las actividades de desarrollo del campo, se recomend y actualmente se realiza un anlisis probabilstico de los parmetros que constituyeron el modelo.

    Semblanza de los autores

    Antonio Cervantes Velzquez

    Egresado de la carrera de Ingeniera Geolgica de la Universidad Nacional Autnoma de Mxico.

    Ingres a Pemex en el ao 2002 en la Coordinacin de Operacin Geolgica, dando seguimiento a la perforacin de pozos exploratorios. En el ao 2004 inici a trabajar en la Coordinacin de Caracterizacin Inicial del Activo Integral Ku-Maloob-Zaap, donde participa en la elaboracin del modelo sedimentario, realizando la petrografa y anlisis de registros de los pozos del Proyecto Campeche Oriente. Del ao 2009 a la fecha participa en el Proyecto de Crudo Extrapesado del Activo Integral Ku-Maloob-Zaap, trabajando en el modelo geolgico integral y en el anlisis de incertidumbre. As mismo en la realizacin de evaluaciones petrofsicas.

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    Modelo esttico 3D de doble porosidad de un campo de crudo extrapesado, p.p 555-570

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Madain Moreno Vidal

    Ingeniero geofsico egresado del Instituto Politcnico Nacional. En 1993 ingres como becario del Instituto Mexicano del Petrleo, en 1995 ingres a la compaa CCC (estudios geofsicos y geotcnicos), en 1996 ingres a Petrleos Mexicanos, desarrollndose como intrprete ssmico, tiene experiencia en interpretacin ssmica-estructural e inversin ssmica, adicionalmente en mtodos potenciales, incorporacin de reservas, delimitacin de campos, caracterizacin de yacimientos y desarrollo de campos.

    De 1996 a 2006 particip visualizando ms de 50 oportunidades exploratorias e interpretando aprox. 35 localizaciones exploratorias, entre las que figuran hoy pozos como Tumut, Pokoch, Uchak, Kach, Kastelan, Ayatsil, Tekel, Maloob-411, Chapabil, etc.

    Dentro del convenio PEP-PETROBRAS particip como asesor ssmico por parte de PEP en Ro de Janeiro Brasil en 2008 y 2010. En 2010 fungi como lder nacional de Interpretacin ssmica por parte de la STER. Ha participado como expositor en los ltimos aos en los diferentes congresos relacionados con la industria del petrleo en Mxico.

    Actualmente es responsable de la Superintendencia de caracterizacin de yacimientos del proyecto de desarrollo de campos Ayatsil-Tekel.

    Xchitl Gisela Medelln Prez

    Realiz sus estudios de Ingeniero en Geociencias, en el Instituto Tecnolgico de Ciudad Madero. Ingres al rea de exploracin en la Regin Marina Noreste de Petrleos Mexicanos en el 2001, donde colabor en el Departamento de incorporacin de reservas y posteriormente en evaluacin de potencial como intrprete geofsico. Actualmente colabora en el rea de caracterizacin de yacimientos de la Coordinacin de diseo e ingeniera de proyectos de la Gerencia de desarrollo de campos Ayatsil-Tekel, trabajando en el modelo geolgico integrado.

    Elieser Prez Alvis

    Ingeniero Geofsico egresado de la Universidad Simn Bolvar, Venezuela. Actualmente est cursando la Maestra en Ingeniera Petrolera en la Universidad Autnoma del Carmen, Campeche, Mxico.

    Tiene ms de 16 aos de experiencia de trabajo en proyectos integrales para la caracterizacin esttica de yacimientos carbonatados en la Sonda de Campeche, Mxico y yacimientos terrgenos de Venezuela; en proyectos de interpretacin ssmica estructural y anlisis de atributos ssmicos en campos del Golfo de Mxico, Venezuela, Colombia, Trinidad y Tobago; en proyectos de construccin de modelos geolgicos de velocidades para conversin a profundidad de datos ssmicos migrados en tiempo o en profundidad. Ha participado en el intercambio de experiencias en las reas de atributos ssmicos y caracterizacin esttica de yacimientos carbonatados naturalmente fracturados con los profesionistas de la Gerencia de proyecto de desarrollo Ayatsil-Tekel y con los de los Activos de produccin de la RMNE; as como en el desarrollo de metodologa para el monitoreo ssmico de yacimientos (ssmica 4D) y para el anlisis de riesgo e incertidumbre del volumen de aceite, aplicado a modelos estticos de yacimientos.

    Cuenta con ms de 30 publicaciones en eventos y revistas nacionales e internaciones: AMGE, AIPM, SEG, AAPG, AGU, SOVG, SPWLA, CMP y Leading Edge.

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    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petroleros

    Mario A. Vsquez CruzPetrleos Mexicanos-Exploracin y Produccin

    Instituto Politcnico NacionalEscuela Superior de Ingemiera y Arquitectura,

    Unidad TicomnRodolfo G. Camacho Velzquez

    Petrleos Mexicanos-Exploracin y Produccin

    Informacin del artculo: Recibido: junio de 2014-aceptado: octubre de 2014

    Resumen

    La educacin en ingeniera debe enfocarse al desarrollo de ingenieros con habilidades de pensamiento crticas para identificar oportunidades, solucionar problemas y tomar decisiones en un ambiente de incertidumbre, tomando en cuenta aspectos econmicos, de seguridad y medio ambiente.

    En el presente trabajo se analizan las principales caractersticas que deben reunir los egresados de ingeniera petrolera, con referencia a nuevos ingenieros de la misma disciplina trabajando en otras latitudes, considerando los retos que enfrenta la industria petrolera nacional. Las alternativas de solucin implican el desarrollo o la asimilacin acelerada de nuevas tecnologas, y de habilidades para comprender y aplicar adecuadamente los adelantos tecnolgicos.

    Para satisfacer las necesidades futuras de la industria petrolera, los estudiantes e investigadores requieren una exposicin adicional en las reas fundamentales del negocio, uso de herramientas de cmputo y software comercial y habilidades de trabajo en equipo, entre otros temas. Asimismo, la mayora de los retos requieren del trabajo multidisciplinario; de manera que los nuevos ingenieros deben familiarizarse con los tipos de habilidades que cada profesin debe aportar y comprender el papel que cada uno desempea como miembro del equipo.

    Un ingrediente clave para el desarrollo de habilidades de pensamiento crticas en los estudiantes y la conviccin de un aprendizaje continuo, es que las instituciones educativas se relacionen estrechamente con los proyectos de desarrollo tecnolgico relacionados con la industria.

    Se concluye que los nuevos profesionales de la ingeniera debern comprender cabalmente su esencia, incrementar su productividad con ayuda de los recursos computacionales disponibles cotidianamente, y disponer tanto de habilidades para trabajo multidisciplinario como de pensamiento crtico. Tambin se recomienda que las instituciones acadmicas utilicen medios, como por ejemplo un boletn de noticias elaborado por estudiantes y profesores, los cuales contribuyan a incrementar el inters de los estudiantes por problemas tcnicos y de desarrollo tecnolgico, relacionados con necesidades de la industria.

    Palabras clave: Educacin, Ingeniera Petrolera, Industria Petrolera, trabajo en equipo, pensamiento crtico, tecnologas.

    Artculo arbitrado

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    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petroleros, p.p.571-582

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Expectations of the oil industry in relation to new petroleum engineers

    Abstract

    The education in engineering must be focused on developing engineers with critical thinking skills for identifying opportunities, solving problems, and make decisions, in an uncertainty environment; taking into account aspects such as economical, safety, and environmental.

    This work analyzes the main characteristics which should be met by the undergraduates in petroleum engineering with respect to their peers working in other latitudes and considering the current challenges faced by the national oil industry. The alternatives of solution imply the development or accelerated assimilation of new technologies and skills aimed to understanding and applying adequately the technological advances.

    In order to meet the future requirements of the oil industry, both students and researchers need an additional exposure on core business areas, use of computerized tools and commercial software, and teamwork skills, among others topics. Likewise, most of the challenges require multidisciplinary work; so that, new engineers should be familiarized with the different types of skills which each career should provide, and understand the role that each one plays as a team member.

    A key factor for developing critical thinking skills among students, as well as the conviction of continuous learning, is that the educational institutions should be strongly linked with projects of technological development related to oil industry.

    It is concluded that new professionals in engineering should fully understand its essence, increase their productivity taking advantage of computational resources commonly available, as well as to have skills related to synergistic work and critical thinking. It is also strongly recommended that academic institutions take advantage of media such as a news bulletin prepared by students and instructors. Thus, it is expected the above will contribute to capture the interest of students about technical problems and those ones related to technological development, both connected to oil industry needs.

    Keywords: Education, Petroleum Engineering, Oil Industry, teamwork, critical thinking, technologies.

    Introduccin

    La Ingeniera Petrolera tiene un papel fundamental en el negocio de la exploracin y explotacin de hidrocarburos, ya que mediante sus reas de especialidad como yacimientos, perforacin y produccin, entre otras, proporciona los elementos tcnicos requeridos en tareas tales como la estimacin de los volmenes y reservas de hidrocarburos contenidos en los yacimientos, la definicin y el diseo de los planes de desarrollo de campos y de explotacin de los yacimientos y su administracin, la perforacin y terminacin de los pozos verticales, desviados y de geometra compleja mediante los cuales se extraen las reservas, el manejo, tratamiento y transporte de los hidrocarburos producidos desde los campos petroleros hasta los centros de procesamiento, etc.

    En principio, es conveniente enfatizar que los activos bsicos del negocio son los yacimientos petroleros. El conocimiento de su naturaleza y del ambiente en que se desarrollan y producen, en tierra o costafuera, es el punto de partida para la definicin de las tecnologas requeridas para lograr su explotacin eficiente. Tales definiciones sirven a su vez para marcar el rumbo de las investigaciones y desarrollos tecnolgicos, y de la formacin de recursos humanos especializados que impacten positivamente las prcticas operativas y los resultados del negocio. Con el propsito de complementar lo anterior, la Figura 1 ilustra la distribucin de las reservas totales y los recursos prospectivos estimados a nivel nacional1, a partir de lo cual se infiere que estos ltimos representan el 72 por ciento de los recursos totales

    1 Referenciasalfinaldeltrabajo

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    Mario A. Vsquez Cruz, Rodolfo G. Camacho Velzquez

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    del pas, y en particular una porcin significativamente alta de este porcentaje se concentra en aguas profundas y recursos no convencionales.

    En resumen, como se observa en la Figura 2, la tendencia de crecimiento de la industria a nivel internacional al igual que en Mxico, est conformada por aguas profundas y recursos

    no convencionales (aceite y gas en lutitas, yacimientos de aceite pesado y extra-pesado y de permeabilidad muy baja). En consecuencia, para que Petrleos Mexicanos se mantenga a la vanguardia en cuanto a avances tecnolgicos y logre sostener sus niveles de crecimiento, debe desarrollar sus capacidades en ambos temas1.

    Figura 1. Los recursos prospectivos representan 72 por ciento de los recursos totales del pas1.

    Figura 2. Evolucin tcnica y estratgica de la industria petrolera, (segn Ref. 1).

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    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petroleros, p.p.571-582

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    Por otra parte, las tecnologas ms relevantes para el desarrollo y explotacin ptima de los yacimientos de aceite en Mxico se relacionan primordialmente con yacimientos carbonatados naturalmente fracturados y formaciones turbidticas de alta complejidad geolgica y de baja permeabilidad. Asimismo, las tecnologas requeridas para el desarrollo y explotacin ptima de los yacimientos de gas no asociado, estn dirigidas a yacimientos de areniscas compactas de muy baja permeabilidad y a turbiditas, en las cuales la distribucin horizontal y vertical de los cuerpos de arena es errtica. Aunado a lo anterior, las operaciones costafuera requieren a su vez de tecnologas de perforacin y produccin cada vez ms especializadas, en particular las actividades desarrolladas en aguas profundas.

    Por lo anterior, los requerimientos de la industria para los nuevos ingenieros son mucho ms altos que en el pasado. Ahora se necesitan ingenieros capaces de buscar soluciones posibles no tradicionales, dentro y fuera de la industria, que puedan comprender los principios fsico-qumicos y matemticos involucrados, e interactuar con otros especialistas para enfrentar los retos tcnicos que se presentan. Por tanto, para que los ingenieros adquieran este perfil, se requiere desarrollar en ellos un pensamiento analtico y crtico, y una capacidad de aprendizaje continuo.

    Una de las reas de especialidad de la Ingeniera Petrolera en la que Mxico ha realizado aportaciones importantes en el contexto internacional es la de caracterizacin de yacimientos. En buena medida, los esfuerzos han surgido y han sido conducidos desde el ambiente acadmico de la UNAM, de manera sostenida por ms de 30 aos; estos esfuerzos han permeado hacia otras instituciones, dando como resultado la formacin de especialistas e investigadores en el tema. En el Instituto Mexicano del Petrleo tambin se han realizado aportaciones importantes en el tema, mediante esfuerzos individuales de algunos de sus investigadores, destacando en particular las lneas de investigacin relacionadas con la caracterizacin de pozos hidrulicamente fracturados y de yacimientos naturalmente fracturados. Asimismo, se han generado mtodos mejorados de aplicacin general para el anlisis de pruebas de variacin de presin.

    En aos recientes, se han conducido investigaciones en el Instituto Mexicano del Petrleo para comprender y describir la naturaleza esttica de los yacimientos naturalmente fracturadosvugulares, mediante estudios de tomografa computarizada, registros de pozos y ssmica multicomponente. Igualmente, se han desarrollado algunos trabajos enfocados a entender y caracterizar los

    fenmenos de difusin y conveccin natural en yacimientos naturalmente fracturados.

    Desafortunadamente, en la actualidad los recursos humanos especializados necesarios para conducir estos trabajos son limitados en el pas. Se tienen avances magros en esta lnea; los esfuerzos de investigacin y desarrollo que se han registrado son prcticamente de carcter individual y no sostenidos en el tiempo; como ya se mencion, algunos trabajos se han desarrollado en el IMP y en el ambiente acadmico de la UNAM.

    Con el apoyo de Pemex-Exploracin y Produccin, recientemente se han realizado esfuerzos a travs de los fondos SENERCONACYT/Hidrocarburos, encaminados a establecer un equipo interdisciplinario de trabajo con el fin de realizar en Mxico investigaciones y desarrollos tecnolgicos en las diferentes reas de especialidad de la simulacin numrica de yacimientos y otras reas. El objetivo de este grupo en el mediano plazo consiste en desarrollar un simulador numrico multipropsito de yacimientos, de uso fcil, empleando tecnologas de punta. Se espera que durante este proceso, los diversos grupos de especialidad que participan en el proyecto asimilen los ltimos adelantos tecnolgicos en la materia, y que en el largo plazo estn en condiciones de realizar aportaciones que superen las tcnicas establecidas e impartan opciones de modelado, acordes con las necesidades particulares de simulacin impuestas por los yacimientos localizados en Mxico. De esta forma, dado que la experiencia actual en el pas es limitada, es necesario efectuar esfuerzos importantes y sostenidos para consolidar grupos de trabajo con las diversas especialidades que se requieren. La continuidad y arraigo de los equipos de especialistas debern asegurarse, creando y manteniendo para ello condiciones y ambiente de trabajo propicios.

    Por otra parte, en los ltimos aos a nivel internacional se ha impulsado fuertemente el desarrollo de tecnologas para mejorar la conexin del yacimiento con la superficie, tanto para aumentar la recuperacin primaria de aceite, como para obtener mejores eficiencias de barrido en la aplicacin de procesos de recuperacin secundaria y mejorada. Los desarrollos tecnolgicos en perforacin y terminacin de pozos permiten actualmente la construccin de pozos multilaterales, que hacen econmicamente viable la explotacin de campos con caractersticas y condiciones operativas difciles. Las investigaciones en el rea de estimulacin de pozos, ha permitido desarrollar tratamientos de acidificacin ms efectivos para la remocin del dao del pozo; en este mismo tenor, las tcnicas actuales

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    Mario A. Vsquez Cruz, Rodolfo G. Camacho Velzquez

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    de fracturamiento hidrulico son ms efectivas. El desarrollo de nuevos polmeros y geles para el control de la produccin de agua ha permitido realizar tratamientos ms efectivos y menos costosos y extender la vida productiva de los pozos y mejorar la recuperacin de aceite de los yacimientos.

    La aplicacin de prcticas mejoradas de administracin de yacimientos, basadas en el trabajo en equipos interdisciplinarios, ha demostrado tambin su valor en la generacin de mejores planes de desarrollo de los campos y en su implantacin eficiente. La adopcin de tecnologas modernas de administracin de datos e informacin tcnica de los yacimientos ha mostrado tambin su vala, haciendo ms eficiente el acceso a los datos y la extraccin de valor de los mismos.

    Por lo expresado arriba, se requieren ingenieros petroleros que tengan un fuerte fundamento de fenmenos fisicoqumicos, de herramientas matemticas y de cmputo, pero sobre todo con actitud abierta y comprometida hacia el aprendizaje continuo de por vida, y que sean capaces de evaluar crticamente la aplicacin de dicho conocimiento.

    Prospectiva de la disciplina

    En la actualidad la industria petrolera enfrenta retos tecnolgicos muy importantes, lo cual plantea un panorama ms demandante al que exista hace algunos aos a los recin egresados de las escuelas de ingeniera petrolera.

    Algunos de los retos que enfrenta la industria petrolera mexicana son similares a los que existen en otras partes del mundo; sin embargo, existen algunas diferencias. Entre estos retos se puede mencionar que la mayora de los campos se encuentran en una etapa donde los procesos de recuperacin secundaria y mejorada son una alternativa para incrementar el factor de recuperacin. Los proyectos de recuperacin mejorada implican grandes inversiones y requieren un nivel de caracterizacin mayor al necesario para produccin primaria, lo cual conduce a manejar la incertidumbre asociada. Aunque esta tecnologa es madura en otros pases, en nuestro pas tenemos retos especficos asociados a yacimientos naturalmente fracturados y vugulares para los cuales no existen tecnologas disponibles en la industria.

    Otros retos tecnolgicos son la produccin rentable de yacimientos altamente heterogneos de baja permeabilidad, como es el caso de Chicontepec. La

    extraccin del aceite contenido en los bloques de matriz de los yacimientos carbonatados naturalmente fracturados, la produccin de yacimientos costa afuera de aceite extra pesado, y la produccin de hidrocarburos en aguas profundas, por nombrar algunos.

    La solucin de los retos anteriores implica el desarrollo de tecnologas, por lo cual es importante para la industria el promover proyectos de investigacin y desarrollo tecnolgico. Las compaas que sean capaces de comprender y aplicar los resultados nuevos de investigacin ms eficientemente estarn en posibilidades de continuar en la competencia por el mercado. Este ritmo se va a incrementar dramticamente en el futuro causando que los miembros ms lentos sean forzados fuera del negocio.

    De acuerdo a lo anterior, ya que las alternativas de solucin sealadas implican el desarrollo o la asimilacin acelerada de nuevas tecnologas, en consecuencia la industria petrolera requiere de profesionales que sean capaces de desarrollar, aplicar y asimilar nuevas tecnologas en forma efectiva y en la mayor parte de sus actividades profesionales, para ello es deseable que los nuevos ingenieros desarrollen de manera integral las habilidades ilustradas en la Figura 3.

    En trabajos presentados en aos recientes3, se reconoce que uno de los retos principales que actualmente encara la educacin en Ingeniera Petrolera se relaciona con el hecho de preparar ingenieros verstiles que sean capaces de adaptarse a los cambios acelerados impuestos por la industria petrolera, en particular aquellos relacionados con innovaciones tecnolgicas. Es un hecho que los mtodos educativos han sido y continuarn siendo radicalmente afectados por las tecnologas emergentes. El contenido y la entrega oportuna de los conocimientos en la disciplina de ingeniera petrolera, deben mantener un ritmo acorde a la dinmica del mundo actual, principalmente a la alcanzada en el presente milenio.

    Por lo anterior, el entendimiento del negocio de exploracin y produccin, el incremento de la productividad personal a travs de herramientas de cmputo, trabajar como miembros de equipos multidisciplinarios, y habilidades de aprendizaje continuo y pensamiento crtico, resultan de gran importancia en la actualidad.

    Con el fin de satisfacer las necesidades futuras de la industria, los estudiantes e investigadores requieren exposicin adicional en las reas siguientes:

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    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petroleros, p.p.571-582

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Fundamentos tcnicos y econmicos del negocio

    Uso de herramientas de cmputo y software comercial

    Habilidades de trabajo en equipo

    Aprendizaje continuo de por vida

    Habilidades de pensamiento crtico

    El ingeniero petrolero debe evaluar un sistema que no puede medirse adecuadamente y que slo puede modelarse aproximadamente. Por lo tanto, los ingenieros

    petroleros deben entender los conceptos de riesgo e incertidumbre, por esta razn los estudiantes deben ser expuestos a problemas con mltiples soluciones, las cuales no todas son adecuadas.

    En el actual clima de negocios, es un requisito que el ingeniero comprenda que obtener beneficios econmicos para la empresa es una prioridad. El reto es colocar a los estudiantes en situaciones similares a las que se encontrarn en el trabajo en la industria, requiriendo la preparacin de reportes y presentaciones de los resultados.

    Figura 3. Habilidades para comprender y aplicar adecuadamente los adelantos tecnolgicos, (adaptado de Ref. 2).

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    Mario A. Vsquez Cruz, Rodolfo G. Camacho Velzquez

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    La mayora de los retos en la industria requieren el trabajo multidisciplinario, por lo que los nuevos ingenieros deben saber los tipos de habilidades que cada profesin debe aportar, y entender el papel que cada uno desempea como miembro del equipo. Las oportunidades para estudiantes para prepararse en trabajo en equipo pueden obtenerse a travs de los diferentes cursos y estancias en la industria durante periodos vacacionales. A travs de estas experiencias, los estudiantes son expuestos a la importancia de la comunicacin oral, escrita, y a la administracin de proyectos.

    Los estudios de licenciatura son el principio de una experiencia de aprendizaje de por vida. Los ingenieros deben ser capaces de absorber y aplicar nuevas tecnologas en forma efectiva. Esto requiere de curiosidad intelectual y habilidad de pensar crticamente, Figura 4, los cuales pueden ser transmitidos a los estudiantes cuando las instituciones educativas estn relacionadas a proyectos de investigacin y desarrollo tecnolgico con la industria.

    Figura 4. Los estudios de licenciatura marcan solamente el punto de partida de otro proceso de aprendizaje de por vida, (adaptado de Ref. 4).

    Requerimientos de la industria con relacin a los estudiantes egresados

    El objetivo educativo debiera ser desarrollar al ingeniero con habilidades de pensamiento crticas para identificar oportunidades, solucionar problemas, y tomar decisiones en presencia de incertidumbre y considerando aspectos econmicos. Es pertinente mencionar que el concepto de incertidumbre incluye tpicos tales como probabilidad, estadstica, geoestadstica, procesos estocsticos, anlisis de riesgo y toma de decisiones. Estos aspectos deben

    aparecer en el contenido del programa correspondiente. De esta forma, es recomendable que los planes de estudios introduzcan cursos relacionados con incertidumbre y toma de decisiones en forma temprana, con el fin de que los estudiantes desarrollen un entendimiento completo al respecto de estos temas.

    El entendimiento de incertidumbre, desarrollado en una etapa temprana, debe ser usado a manera de eje comn para el conjunto completo de cursos subsecuentes del plan de estudios de ingeniera petrolera.

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    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petroleros, p.p.571-582

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    Lo anterior obedece al hecho de que los graduados en Ingeniera Petrolera, teniendo la necesidad de abordar diversos retos en la industria con enormes incertidumbres inherentes (yacimientos altamente heterogneos, campos en aguas profundas, recursos no convencionales), deben disponer de amplios conocimientos que les permitan definir las mejores alternativas para caracterizar y analizar decisiones en presencia de incertidumbre.

    Un estudio reciente5 seala que de 33 planes de estudio de la carrera de Ingeniera Petrolera revisados a nivel internacional, prcticamente todos, excepto uno, menciona o incluyen incertidumbre, Figura 5, y en todos los casos la asignatura se ofreca como parte de los cursos de ciencias bsicas.

    Tambin es necesario disear un curso a nivel graduado para preparar a los estudiantes respecto al tratamiento adecuado de los principales aspectos y retos econmicos de la industria. En este curso adems de cubrir lo bsico sobre la ingeniera econmica, se recomienda que el curso incluya material avanzado relacionado con la simulacin de Monte Carlo, instrumentos de decisin econmicos, el anlisis de riesgo para proyectos de industria petrolera, el riesgo de la inversin y la simulacin, y el anlisis econmico de operaciones. Adems, sera recomendable que los estudiantes preparen un proyecto donde desafos reales de la industria sean analizados bajo la perspectiva de los riesgos e incertidumbres involucrados. En el proyecto, los gastos asociados y resultados econmicos tambin tienen que ser determinados y analizados.

    Figura 5. Resultados de la encuesta a la pregunta El Plan de Estudios de Licenciatura menciona/incluye incertidumbre en alguna forma?, (segn Ref. 5).

    Los estudiantes deben seleccionar un proyecto a desarrollar. Los proyectos son presentados por los estudiantes en un seminario y evaluados por el instructor con preguntas y discusiones. Es muy importante que los mejores proyectos sean enviados para presentacin en conferencias internacionales importantes.

    Se recomienda que las instituciones acadmicas generen un boletn de noticias6, donde participen estudiantes y profesores, con el objetivo de incrementar el inters sobre asuntos tcnicos relacionados con la profesin, incluyendo aspectos econmicos. Los estudiantes pueden editar el boletn de noticias, que puede ser quincenal y proporcionar informacin y anlisis sobre los acontecimientos de la industria, principales y desafos, as como tecnologas relevantes que estn teniendo o pueden tener aplicacin en la industria. Un ejemplo de estas noticias pueden

    ser aplicaciones de inteligencia artificial a la Ingeniera Petrolera. La elaboracin de un boletn prepara a los estudiantes a examinar varias fuentes de noticias y comentarios relacionados con la industria. Estas fuentes pueden ser revistas, diarios, otros boletines de noticias, en lnea, etc. Los boletines de noticias pueden ser distribuidos entre los estudiantes y profesionales seleccionados de la academia y la industria. La retroalimentacin sobre los puntos principales importantes de cada publicacin se puede reenviar a los estudiantes involucrados.

    Es importante que los estudiantes usen la mayor parte del software disponible comercialmente usado por la industria. Esto requiere que los estudiantes por medio de la enseanza y la experimentacin o el anlisis estn familiarizados con los conceptos que apoyan estas tecnologas. Se recomienda que al final de los cursos se use esta paquetera

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    Mario A. Vsquez Cruz, Rodolfo G. Camacho Velzquez

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    despus de que los conceptos bsicos han sido reforzados. Indudablemente, la prctica es un elemento clave, sin la prctica en el aula, en los laboratorios o en estancias en la industria7, las enseanzas tericas se pierden.

    Una forma de compensar la falta de profesores en ingeniera petrolera en las instituciones acadmicas es usar el mtodo de teleconferencias, donde dos o ms instituciones pueden compartir la ctedra de un profesor de una de ellas.

    Es necesario ensear a los estudiantes a apreciar los beneficios y el poder del mtodo cientfico. Esto es especialmente verdadero para estudiantes buscando grados avanzados, pero debera ser tambin una parte integral de la enseanza en licenciatura. El valor de ingeniera con su enfoque tanto en costos como en valor ganado, adems de promover tormentas de ideas e inclusin de tecnologas de otras industrias, puede ser una manera de introducir el poder de ingeniera investigativa dentro del plan curricular de licenciatura.

    Por lo anterior, es indispensable promover proyectos de desarrollo tecnolgico con la industria, donde los profesores de tiempo completo puedan conseguir salarios complementarios atractivos sin necesidad de que las instituciones dispongan de plazas para ello.

    Adems es conveniente promover estancias de profesionales que destaquen tcnicamente, tanto en instituciones acadmicas como de investigacin, con el fin de fortalecer los lazos entre las entidades, as como un involucramiento mayor en la direccin de los trabajos de tesis. Asimismo, es necesario que tanto los profesores como investigadores acadmicos realicen estancias profesionales en la industria.

    Por ltimo, es necesario que exista una planeacin similar a la que ya existe por ejemplo en China, donde desde 1987 se report la forma en que se planea el nmero de estudiantes que ingresaban a las escuelas de ingeniera petrolera, acorde con las necesidades de la industria. De esta forma, se manejan inscripciones anticipadas en los programas en cualquier tiempo, tanto para licenciatura como para maestra y doctorado. Adems, se requiere el manejo del idioma ingls en los programas a nivel graduado. Asimismo, el rango de tpicos de investigacin en los institutos concuerda con el alcance de los programas de instruccin que existen.

    Los estudiantes que se inscriben en las instituciones de licenciatura son seleccionados por su habilidad

    acadmica y el resultado es que el nmero de graduados es igual al nmero de inscritos. Los estudiantes que se inscriben en los institutos tienen promedios superiores al promedio de admisin.

    El nmero de profesores en las instituciones se programa de tal forma que no exista una mayor cantidad de estudiantes por profesor.

    Conclusiones y recomendaciones

    De acuerdo a las ideas discutidas en el presente trabajo, se plantean las conclusiones y recomendaciones siguientes.

    Los nuevos profesionales de la ingeniera petrolera debern comprender cabalmente su esencia, incrementar su productividad con ayuda de los recursos computacionales accesibles cotidianamente, y disponer de habilidades para trabajo multidisciplinario, aprendizaje continuo de por vida y habilidades de pensamiento analtico y crtico. Para ello es indispensable que los profesores se involucren en proyectos de desarrollo tecnolgico, de manera que transmitan a los estudiantes el inters por solucionar problemas reales, el conocimiento inherente y las habilidades de pensamiento analtico.

    Se recomienda que las instituciones acadmicas utilicen medios, como por ejemplo un boletn de noticias elaborado por estudiantes y profesores, los cuales contribuyan a incrementar el inters de los estudiantes por problemas tcnicos y de desarrollo tecnolgico. De esta forma, el boletn contribuye a proporcionar informacin y anlisis sobre acontecimientos destacados de la industria y nuevos desafos, as como aspectos relevantes de tecnologas emergentes y su aplicacin en la industria.

    Es necesario establecer una relacin mucho ms estrecha entre la academia y la industria8, con el fin de obtener el perfil deseado de las nuevas generaciones de ingenieros petroleros.

    Se concluye que es necesario que exista una planeacin similar a la que ya se dispone en otros pases respecto al nmero de estudiantes que ingresan a las escuelas de ingeniera petrolera, en consonancia con las necesidades de la industria.

    Es importante que los estudiantes hagan uso de la mayor parte del software disponible comercialmente y utilizado de manera cotidiana en la industria. Esto requiere que los

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    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petroleros, p.p.571-582

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    estudiantes por medio de la enseanza y experimentacin o el anlisis estn familiarizados con los conceptos que apoyan estas tecnologas. De esta forma, se recomienda que al final de los cursos se contine usando esta paquetera, despus que los conceptos bsicos han sido reforzados. La prctica es un elemento clave. Sin la prctica en el aula o estancias en la industria, las enseanzas tericas no fructifican.

    Referencias

    Agbaraji, C., Khataniar, S., Chukwu, G.A., et al. 2002. Perspective on the Evolution of Petroleum Engineering Education in the New Millennium. Artculo SPE 76774, presentado en SPE Western Regional/AAPG Pacific Section Joint Meeting, Anchorage, Alaska, EUA, mayo 20-22. http://dx.doi.org/10.2118/76774-MS.

    Bratvold, R.B. y Begg, S.H. 2006. Education for the Real World: Equipping Petroleum Engineers to Manage Uncertainty. Artculo SPE 103339, presentado en SPE Annual Technical Conference and Exhibition, San Antonio, Texas, EUA, septiembre 24-27. http://dx.doi.org/10.2118/103339-MS.

    Cunha, J.C. 2007. Importance of Economic and Risk Analysis on Todays Petroleum Engineering Education. Artculo SPE 109638, presentado en SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Anaheim, California, EUA, noviembre 11-14. http://dx.doi.org/10.2118/109638-MS.

    Cunha, J.C. y Cunha, L.B. 2004. Petroleum Engineering Education: Challenges and Changes for the Next 20 Years.

    Artculo SPE 90556, presentado en SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Houston, Texas, EUA, septiembre 26-29. http://dx.doi.org/10.2118/90556-MS.

    Lloyd, P.M. y Ronalds, B.F. 2003. Petroleum Engineering Education and Training Initiatives across Asia Pacific. Artculo SPE84351, presentado en SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, Colorado, EUA, octubre 5-8. http://dx.doi.org/10.2118/84351-MS.

    PEMEX. 2014. Solicitud que Petrleos Mexicanos Somete a Consideracin de la Secretara de Energa para la Adjudicacin de reas en Exploracin y Campos en Produccin, a Travs de Asignaciones, en Trminos del Transitorio Sexto, versin ejecutiva (21 de marzo 2014). http://www.energia.gob.mx/webSener/rondacero/_doc/Solicitud_de_campos_y_areas_de_Pemex%206oTransitorio.pdf (descargado el 31 de marzo de 2014).

    Platt, F.M. y Fahes, M.M. 2007. The Design, Construction, Implementation, and Integration of a New Petroleum Engineering Campus in the Middle East. Artculo SPE 109778, presentado en SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Anaheim, California, noviembre 11-14. http://dx.doi.org/10.2118/109778-MS.

    Smith, L.C. y Evans, B.J. 2009. Attracting Top Students to Study Petroleum Engineering: Curtin University. Artculo SPE 119680, presentado en SPE Middle East Oil and Gas Show and Conference, Barin, marzo 15-18. http://dx.doi.org/10.2118/119680-MS.

    Semblanza de los autores

    Mario Alberto Vsquez Cruz

    Actualmente labora en Pemex Exploracin y Produccin, adscrito a la Gerencia de Estrategia y Evaluacin de Cartera de la Subdireccin de Planeacin y Evaluacin, en donde participa, entre otras actividades, en la administracin del Portafolio de Proyectos de Explotacin. En el periodo 2004-2013 en la Gerencia de Recursos y Reservas de la misma Subdireccin colabor en estudios de certificacin de reservas, simulacin de yacimientos para el mismo propsito y documentacin del portafolio de proyectos de inversin.

    En septiembre de 1984 ingres como becario al Instituto Mexicano del Petrleo colaborando en estudios relacionados con evaluacin de formaciones. A partir de 1986, contratado en la misma institucin, particip durante 18 aos en estudios de caracterizacin de yacimientos y en investigaciones relacionadas con el tema.

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    Mario A. Vsquez Cruz, Rodolfo G. Camacho Velzquez

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Por otra parte, desde 1992 desarrolla actividades docentes en el Departamento de Ingeniera Petrolera de la ESIA-Unidad Ticomn del IPN. Estas mismas actividades tambin las ha realizado de manera intermitente en la Facultad de Ingeniera de la UNAM.

    Ha recibido distinciones del Instituto Mexicano del Petrleo, de la Academia Nacional de Ingeniera, de la AIPM, de la Society of Petroleum Engineers (SPE) y de la Academia Mexicana de Ciencias.

    Es miembro del Colegio de Ingenieros Petroleros de Mxico en donde ha sido designado Perito en Ingeniera de Yacimientos; de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico, de la Sociedad Geolgica Mexicana y de la SPE, agrupacin en la que se ha desempeado como responsable de la Secretara y de los Programas Tcnicos de la Seccin Mxico. Actualmente es Editor tcnico de las publicaciones tituladas SPE Reservoir Evaluation and Engineering y Journal of Canadian of Petroleum Technology de la SPE.

    Es Ingeniero Petrolero egresado de la Facultad de Ingeniera de la UNAM, y posee los grados de Maestro en Ingeniera por la DEPFI de la UNAM y de Maestro en Ciencias de la Ingeniera por la Universidad de Texas en Austin, EUA.

    Rodolfo Camacho Velzquez

    En 1979 obtuvo el grado en la carrera de Ingeniera Geofsica en la Universidad Nacional Autnoma de Mxico (UNAM). En 1983 realiz Maestra en Ingeniera Petrolera en la Universidad de Tulsa, Oklahoma; y en 1987 obtuvo el grado de Doctor en Ingeniera Petrolera en la misma Universidad.

    De 1979 a 1981 labor en el Instituto Mexicano del Petrleo. De 1987 a 1988 trabaj como Investigador Asociado en el Departamento de Ingeniera Petrolera de la Universidad de Tulsa. En 1988 se desempe como Investigador en el Instituto Mexicano del Petrleo, hasta 1991. Fue Asesor de la Subdireccin de Planeacin y Coordinacin en Petrleos Mexicanos a partir de 1991 hasta 1992. De 1992 y hasta 1999 estuvo comisionado en la Divisin de Estudios de Posgrado de la Facultad de Ingeniera por Pemex Exploracin y Produccin, desarrollando actividades docentes y de investigacin en el programa de Posgrado en Ingeniera Petrolera. De 2000 a 2002 estuvo a cargo en forma interina de la Gerencia de Productividad de Pozos de la Subdireccin de Tecnologa y Desarrollo Profesional. De 2002 a 2005 fue Gerente de Desarrollo Tecnolgico de Exploracin y Produccin en las Direcciones Corporativas de Planeacin Estratgica y Operaciones. De 2005 a 2008 fue Gerente de Informacin Tcnica de Explotacin. De 2008 a 2011 estuvo a cargo de la Gerencia de Tecnologa de Explotacin en la Subdireccin Tcnica de Explotacin en PEP. Actualmente es Asesor de la Direccin de Pemex Exploracin y Produccin a partir de noviembre de 2011.

    Ha realizado actividades docentes en la Divisin de Estudios de Posgrado de la Facultad de Ingeniera, en la UNAM y en la Escuela de Ciencias de la Tierra del Instituto Politcnico Nacional.

    Ha presentado y publicado varios trabajos tcnicos en diferentes foros y revistas, principalmente aquellos patrocinados por la Society of Petroleum Engineers (SPE). Tambin ha publicado varios artculos en la revista Ingeniera Petrolera de la Asociacin de Ingenieros Petroleros de Mxico (AIPM), y en la revista de Water Resources Research. Ha colaborado en el desarrollo del captulo VII del libro: Computational Methods for Free and Moving Boundary Problems in Heat and Fluid Flow.

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    Expectativas de la industria petrolera con relacin a los nuevos ingenieros petroleros, p.p.571-582

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Es miembro de la Academia Nacional de Ingeniera, y de la Academia Mexicana de Ciencias. Fue Presidente de la SPE-Seccin Mxico en el periodo 2004-2006 y Vicepresidente del Programa Tcnico de la SPE Seccin Mxico en el periodo 2002-2004. Tambin ha participado, entre otros cargos, como Technical Editor en la SPE Editorial Review Committee en 1996, y hasta 1999 fue Review Chairman de la revista SPE Reservoir Evaluation and Engineering.

    En 2008, recibi de la SPE la distincin Lester Uren Award. En el ao 2000 la AIPM le otorg el premio Instituto Mexicano del Petrleo por logros en investigacin y desarrollo tecnolgico en Ingeniera Petrolera, y en 1990 y 1993 la misma asociacin le entreg el premio Juan Hefferan, al mejor trabajo tcnico.

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    Avances en la caracterizacin integral de un yacimiento naturalmente fracturado vugular, el caso Ayatsil-Tekel

    Rodolfo Camacho VelzquezNorma Fuenleal MartnezToms Castillo Rodriguez

    Petrleos Mexicanos- Exploracin y Produccin

    Susana Gmez GmezGustavo Ramos

    Carlos Minutti MartnezIIMAS- Universidad Nacional Autnoma de Mxico

    Mario Vsquez CruzPetrleos Mexicanos-Exploracin y Produccin

    Instituto Politcnico Nacional Escuela Superior de Ingeniera y Arquitectura,

    Unidad Ticomn

    Alejandro MesejoMatCom-UH

    Gorgonio Fuentes CruzTexas A&M University e IMP

    Informacin del artculo: Recibido: junio de 2014-aceptado: octubre de 2014

    Resumen

    En este trabajo se presentan los avances enfocados a la caracterizacin de los yacimientos que constituyen el campo Ayatsil-Tekel, especficamente en cuanto al sistema de fracturas naturales y vgulos. Se discuten resultados del anlisis de registros geofsicos y de imgenes de pozo, as como de pruebas de variacin de presin. Mediante el anlisis de registros de imgenes se determin que existen intervalos productores dominados por alta porosidad vugular, de manera que los datos de presin se analizaron mediante modelos de triple porosidad-doble permeabilidad (3-2k), considerando penetracin total y parcial del pozo. Dichos modelos presentados recientemente, involucran la determinacin de 9 y 13 parmetros, respectivamente, lo cual implica retos en cuanto a la unicidad de los resultados. De esta forma, se sugiere abordar el problema a partir de informacin proveniente de otras fuentes de informacin como ncleos, registros geofsicos y de imgenes, con el fin de asignar valores caractersticos para algunos de los parmetros del modelo de interpretacin, especficamente para los cocientes de almacenamiento de vgulos y fracturas (wv y wf). Sin embargo, todos los parmetros asociados al yacimiento pueden variar dentro del rea de drene y por ende no necesariamente coincidir con los valores determinados por registros. Por tanto, se establece la conveniencia de considerar los valores de wv y wf nicamente como referencia, con el fin de seleccionar la solucin ms representativa del yacimiento cuando existen mltiples soluciones.

    Aunado a lo anterior, se presentan resultados de los anlisis de las pruebas mediante el modelo clsico de Warren y Root, lo cual se realiz con la intencin de investigar si a partir de dichos anlisis se obtendran valores equivalentes a los estimados utilizando el modelo de 3-2k. Sin embargo, los resultados muestran que la suma de parmetros de almacenamiento (wv y wf) no es igual al parmetro de almacenamiento w obtenido con el modelo de doble-porosidad.

    Artculo arbitrado

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    Avances en la caracterizacin integral de un yacimiento naturalmente fracturado vugular, el caso Ayatsil-Tekel, p.p.583-601

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    En base a los anlisis de las pruebas considerando un yacimiento istropo, se determin la inconveniencia de esta situacin, tomando en cuenta que en la literatura se indica que la permeabilidad vertical de las zonas vugulares es relevante para el comportamiento dinmico del yacimiento, e incluso puede ser mayor que la permeabilidad horizontal de acuerdo a la gnesis de estas zonas. En el caso del campo Ayatsil, la determinacin de la permeabilidad vertical de las zonas vugulares es muy importante dado que comparte un acufero regional, de manera que estas zonas pueden establecer rutas preferenciales para el avance del agua, adicionales a las asociadas a fracturas y fallas verticales.

    En el presente trabajo se demuestra la relevancia de integrar los esfuerzos de caracterizacin esttica y dinmica para lograr una descripcin ms realista de las formaciones fracturadas vugulares y para lo cual el modelo de triple porosidad-doble permeabilidad brinda una alternativa para realizar dicha integracin de manera ms adecuada.

    Palabras clave: Anlisis de pruebas de presin, yacimientos naturalmente fracturados, yacimientos vugulares, triple-porosidad, doble permeabilidad, penetracin parcial.

    Advances in the integral characterization of a naturally fractured vuggy reservoir, Ayatsil-Tekel case

    Abstract

    This paper presents advances focused on the characterization of the reservoirs that constitute the field Ayatsil-Tekel, specifically with regard to the system of natural fractures and vugs. Results analysis of geophysical and images well logs are discussed, as well as pressure transient well test. Through the analysis image well logs was determined that there are producing intervals dominated by high vuggy porosity, so the pressure transient data were analyzed using triple porosity-dual permeability (3- 2 k), considering total and partial penetration. These models recently presented involve the determination of 9 and 13 parameters, for total and partial penetration, respectively, which implies challenges in terms of the uniqueness of the results. In this way, it is suggested to take into account information from other sources as cores, geophysical and image well logs, in order to assign characteristic values for some of the parameters of the model, specifically for vugs and fractures storativity ratios (wv and wf). However, all parameters associated with the reservoir can vary within the drainage area and therefore do not necessarily coincide with the values determined by well logs. Therefore, the use of this information is only convenient to establish reference values for wv and wf, in order to select the most representative solution when there are multiple solutions.

    In addition to the above, results of the analysis of the build-up tests with the classical model of Warren and Root are also presented. This analysis was carried out to investigate if equivalent values were obtained to those obtained with the 3- 2 k model. However, the results show that the sum of the storativity parameters (wv and wf) is not equal to the storativity ratio,w, obtained with the dual-porosity model.

    Based on the analysis of the well tests, considering an isotropic reservoir, it was determined that this assumption is not convenient, taking into account that the literature indicates that the vertical permeability of vuggy areas is relevant for the dynamic behavior of the reservoir, and it may even be greater than the horizontal permeability according to the genesis of vuggy areas. In the case of the Ayatsil-Tekel field, the determination of the vertical permeability of vuggy areas is very important since it shares a regional aquifer, so that these vuggy areas can establish preferential routes for water advancement, additional to those associated to fractures and vertical faults.

    The present work demonstrates the importance of integrating static and dynamic characterization efforts to achieve a more realistic description of fractured vuggy formations and for which the triple porosity-dual permeability model provides an alternative for performing such integration in a more appropriate way.

    Keywords: Well test analysis, naturally fractured reservoirs, vuggy reservoirs, triple porosity, dual permeability, partial penetration.

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    Rodolfo Camacho Velzquez, Norma Fuenleal Martnez, Toms Castillo Rodriguez, Susana Gmez Gmez, Gustavo Ramos, Carlos Minutti Martnez, Mario Vsquez Cruz, Alejandro Mesejo, Gorgonio Fuentes Cruza

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Introduccin

    Los principales campos productores de hidrocarburos del mundo se asocian a yacimientos de carbonatos naturalmente fracturados vugulares (YNFV), involucrando un sistema poroso heterogneo y anistropo, debido principalmente a que las rocas carbonatadas son particularmente sensitivas a la diagnesis post-deposicional, e incluyendo procesos de disolucin, dolomitizacin y fracturamiento. Adems, la lixiviacin completa de los granos por fluidos metericos puede ocasionar cambios texturales de la roca, lo cual puede mejorar la calidad del yacimiento a travs de disolucin u obstruirla por cementacin1.

    Para propsitos de este trabajo no se hace distincin entre vgulos, cavernas y canales, de manera que todos ellos sern denotados solamente con el trmino vgulo. De este modo, el dimetro de estas heterogeneidades puede variar desde milmetros a metros.

    Los vgulos son resultado de la disolucin de carbonato y/o sulfato. De observaciones en ncleos, se ha determinado que los tipos de porosidad matricial adyacente a las zonas de vgulos son mldica, microfracturas alargadas por disolucin e intercristalina alargada por disolucin. As, es posible tener un incremento de permeabilidad en las zonas adyacentes a los vgulos.

    La porosidad vugular es comn en yacimientos carbonatados y su importancia sobre las caractersticas productivas y petrofsicas del medio poroso ha sido reconocida en varios trabajos. Esta porosidad puede asociarse a vgulos conectados y desconectados. De esta forma, el efecto de los vgulos sobre la permeabilidad est relacionado con su conectividad2. Adems, se puede presentar alta permeabilidad en zonas vugulares por el incremento en la disolucin de las gargantas de los poros, creando un sistema interconectado de vgulos.

    Generalmente las porosidades de matriz, fracturas y vgulos se presentan en yacimientos carbonatados vugulares naturalmente fracturados. La determinacin de la porosidad y permeabilidad en zonas vugulares a partir de mediciones en ncleos frecuentemente resultan pesimistas debido a problemas de muestreo. En reas carentes de ncleos, los registros de agujero abierto pueden ser utilizados para ayudar a identificar las zonas vugulares, sin embargo, los vgulos no siempre son reconocidos por los

    1 Referenciasalfinaldeltrabajo

    registros convencionales debido a su limitada resolucin vertical3. Cavidades de disolucin y fracturas son difciles de caracterizar debido a su irregularidad natural a lo largo de las rocas de carbonato. Un enfoque para determinar estas caractersticas es analizar imgenes digitales de los ncleos y estudiar los registros FMI para las distribuciones de tamao y rea de cavidades de disolucin.

    En la Ref. 4, se mencionan algunas condiciones para la conduccin de fluidos a travs de las cavidades de disolucin en experimentos de laboratorio en ncleos y usando la teora de percolacin; asimismo, en la literatura se ha reportado que las zonas vugulares influencian fuertemente el comportamiento de la produccin2,5. Por esta razn, es crtico determinar las caractersticas de las redes de fracturas y vgulos en etapas tempranas del desarrollo de campos.

    Este trabajo aborda los retos inherentes a la caracterizacin de algunos yacimientos fracturados vugulares de los campos del Proyecto de Desarrollo Ayatsil-Tekel, considerando la posible existencia de flujo primario a travs de los vgulos. Tambin se desarrolla un mtodo para identificar yacimientos vugulares mediante pruebas de variacin de presin, registros geofsicos, y registros de imgenes, evaluando la porosidad asociada a vgulos y fracturas, y determinando la conectividad vugular.

    En la Ref. 6 se hace una descripcin de las diferentes facies diagenticas existentes en los campos del Proyecto Ayatsil-Tekel. A nivel Cretcico, la roca almacn principal es la Brecha, la cual est constituida por fragmentos de mudstone-wackestone y en ocasiones packstone, con porosidad secundaria en fracturas y cavidades de disolucin. En particular, el pozo Tekel-1 perfor el paquete Cretcico con un espesor total de 580 m, de los cuales 150 m pertenecen al BTP-KS, 130 m son rocas del KM y 300 m de KI. En la cima del KS se depositaron las brechas dolomitizadas con porosidad intercristalina y vugular. La presencia de vgulos es comn en la mayor parte de los ncleos cortados en Brecha. La Figura 1 presenta el ncleo 1 del pozo Tekel-1, evidenciando lo anterior.

    En las facies diagenticas BTPKS B, la porosidad es bsicamente clastomldica y biomldica, y evoluciona por disolucin a porosidad vugular. Se presenta tambin porosidad remanente asociada a fracturas, la cual es una porosidad que se preserva cuando una fractura est cementada parcialmente. Tambin es importante la porosidad en fracturas ensanchadas por disolucin

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    Avances en la caracterizacin integral de un yacimiento naturalmente fracturado vugular, el caso Ayatsil-Tekel, p.p.583-601

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    y porosidad asociada a interseccin de fracturas, que pueden generar vgulos. Asimismo, se presenta porosidad intercristalina restringida a halos de disolucin alrededor de vgulos impregnados por hidrocarburos.

    En la facies BTPKS-C, las caractersticas diagenticas son la dolomitizacin penetrante, porosidad heredada y/o biomldica, fracturamiento moderado, disolucin y porosidad vugular, as como porosidad intercristalina. Estas facies se presentan hacia la parte inferior de la brecha BTPKS. A este nivel, la zonificacin de propiedades diagenticas es principalmente vertical. La tendencia en BTPKS naturalmente presenta mejores caractersticas hacia la zona dolomitizada, pero tambin es importante el comportamiento vertical, ya que como resultado de este estudio se observ que las mejores condiciones almacenadoras en BTPKS se presentan hacia la parte media e inferior de esta unidad representada por las facies BTPKS B y BTPKS C.

    La facie diagentica KMA est definida por dolomitizacin de reemplazamiento penetrante, porosidad de fractura,

    materia orgnica y porosidad intercristalina. En la facie KMB, las caractersticas diagenticas representativas son la dolomitizacin por reemplazamiento penetrante, porosidad remanente de fractura y fracturas abiertas. La porosidad en la facie KMA es bsicamente intercristalina, conteniendo escasas fracturas abiertas. La facie KMB presenta bsicamente porosidad remanente de fractura aunque es evidente tambin la porosidad vugular asociada a fracturas y fracturas abiertas, Figura 2.

    El KI tiene una abundante porosidad vugular y algunas zonas de brechas producto del flujo de detritos del borde de talud. Adicionalmente se pueden observar algunas cavernas de disolucin, lo que puede en algn momento provocar que su porosidad sea mayor dndole caractersticas de buena roca almacn6. El KM se caracteriza por tener rocas que van desde mudstone hasta wackestone, fracturados, as como mudstone-wackestone arcilloso con intercalaciones de lutita arenosa y limosa. El KS est constituido por brechas calcreas, dolomitizadas y fracturadas, con potentes espesores y con porosidades que varan entre 6 y 12 %.

    Figura 1. Tekel-1, ncleo 1, intervalo: 3202-3207 m, longitud recuperada 1.45 m (29%), BTP-KS,

    segn Ref. 6.

    Figura 2. Facies diagenticas KM A y B, campos Ayatsil-Tekel6.

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    Rodolfo Camacho Velzquez, Norma Fuenleal Martnez, Toms Castillo Rodriguez, Susana Gmez Gmez, Gustavo Ramos, Carlos Minutti Martnez, Mario Vsquez Cruz, Alejandro Mesejo, Gorgonio Fuentes Cruza

    VOL. 54 No. 10, OCTUBRE 2014 ISSN 0185-3899

    Antecedentes

    La porosidad y permeabilidad de los vgulos y las fracturas pueden ser contrastantes y llegar a dominar la respuesta global del sistema por los procesos que ocurren en los dos sistemas a diferentes tiempos. Asimismo, las fracturas siempre ocupan una pequea porcin del volumen del yacimiento, mientras que valores de porosidad del orden de 28% corresponden a intervalos que exhiben porosidad vugular5.

    La permeabilidad de las fracturas, y vgulos en rocas carbonatadas est relacionada al espacio poroso interpartcula, la cantidad de vgulos separados, la presencia o ausencia de fracturas y de vgulos conectados2. Estos ltimos contribuyen tanto a la porosidad efectiva como a la permeabilidad. Quintero et al.7 explican que en algunos yacimientos la permeabilidad vugular puede ser incluso ms importante que la permeabilidad de las fract