BIENVENIDOS A ESTA PRESENTACIÓN, EXPOSICIÓN PRESENTACIÓN, EXPOSICIÓNY DEFENSA DEL TRABAJO ESPECIAL DE GRADO.

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2 BIENVENIDOS A ESTA PRESENTACIÓN, EXPOSICIÓN PRESENTACIÓN, EXPOSICIÓNY DEFENSA DEL TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

3 Tutor: Msc. Walter Poquioma Realizado por: Ronald A. Pérez O. Noviembre, 2003 “IMPORTANCIA DE LA ANISOTROPÍA, EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE HIDROCARBUROS Y EN LA OPTIMIZACIÓN DEL RECOBRO FINAL”

4 Métodos Aplicados a partir de la Información Disponible Trayectoria de los pozos, Optimación del Recobro Final y Reducción de Riesgos Económicos Sedimentología, Geomecanica y Análisis de Pruebas Presión Objetivos, Alcance y Limitaciones Faja Petrolífera del Orinoco (F.P.O.) Conclusiones Recomendaciones INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS 2 Casos ejemplo, pertenecientes a la F.P.O.

5 OBJETIVO GENERAL Determinar la importancia que tiene la Anisotropía en la Caracterización de Yacimientos y en la Optimación del Recobro Final. INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

6 OBJETIVOS ESPECIFÍCOS  Evaluar la productividad de pozos mediante la dependencia o relación entre productividad, configuración de pozos y anisotropía existente en los yacimientos de hidrocarburos.  Disminuir la incertidumbre operacional y económica a la hora de emprender nuevos proyectos.  Aportar información muy valiosa sobre el rol fundamental que juega la Geomecánica en la Caracterización de Yacimientos. INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

7 ALCANCE ESTE ESTUDIO PERMITIRÁ:  La adecuada selección de la configuración y orientación con la cual deben ser perforados los pozos, a fin de asegurar una mayor productividad.  Reducir el número de pozos que eventualmente se necesitarían para un drenaje óptimo.  Reducir el riesgo o incertidumbre operacional y económica asociada a proyectos de desarrollo.  Aumentar el Valor Presente Neto de proyectos que se quieran emprender a futuro.  Demostrar el valioso aporte que tiene la geomecánica en la caracterización de yacimientos. INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

8 F.P.O. Faja Petrolífera del Orinoco  Profundidad (pies): 600-5500  Temperatura del yac. (°F): 95-190  Contenido de Metal (Ni y Vn) (ppm): 200-500  Gravedad del crudo (°A.P.I.) : 7-12  Viscosidad del pet. muerto (cp): 100-25000  Relación Gas/Petróleo (PCN/BNP): 50-170 Las principales formaciones de la Faja son arenas no consolidadas con un promedio de porosidad entre 20 y 30%. INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

9 F.P.O. SINCOR (TOTAL- STATOIL- PDVSA) PETROZUATA (CONOCO- PDVSA) AMERIVEN (ARCO- TEXACO- PDVSA) CERRO NEGRO (EXXON-MOBIL- VEBAOIL-PDVSA) INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

10 ANISOTROPÍA Cuando una propiedad varía de acuerdo a la dirección en la que es medida se considera anisotrópica, de otra manera se puede decir que la propiedad es isotrópica o isótropa Únicamente propiedades de flujo o transporte con una dirección específica asociada pueden ser anisotrópicas, tales como:  Resistividad  Dispersividad  Permeabilidad  Conductividad térmica INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

11 CLASIFICACIÓN DE LA ANISOTROPÍA  LITOLÓGICA O INTRÍNSECA Se ha observado en estudios sedimentológicos que los granos tienden a depositarse con la sección transversal mayor en el plano horizontal y además tienden a orientarse con el eje más largo paralelo a las corrientes de agua INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

12  INDUCIDA POR ESFUERZOS CLASIFICACIÓN DE LA ANISOTROPÍA σ hmax σ hmin k hmax k hmin Se ha encontrado en diversos estudios que el máximo y mínimo esfuerzo horizontal usualmente coincide con la dirección de la máxima y mínima permeabilidad horizantal respectivamente INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

13 Para cuantificar la anisotropía presente en los yacimientos, deben ser realizadas pruebas de restauración de presión en pozos horizontales, completadas con la información proveniente de pruebas similares realizadas en pozos verticales PRUEBAS DE PRESIÓN INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

14 kykykyky kx * kykx * kykx * kykx * ky kykykyky ky * kzky * kzky * kzky * kz ky * kzky * kzky * kzky * kz PRUEBAS DE PRESIÓN EN POZOS HORIZONTALES  Régimen Radial Temprano  Régimen Hemiradial  Régimen Lineal Intermedio  Régimen Pseudo-radial Tardío  Régimen Lineal Tardío INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

15 PRUEBAS DE PRESIÓN EN POZOS VERTICALES  Flujo radial temprano, k h.  Flujo pseudo-esférico, ((k h.k s ) 1/2 ).  Flujo radial total, k h. Para obtener la determinación más confiable de la permeabilidad y de su anisotropía en sitio, es necesario efectuar pruebas de interferencia con múltiples presiones transitorias. Sin embargo, técnicas como los probadores de formación pueden arrojar estimaciones de utilidad: INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

16 CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS TRAYECTORÍA DE POZOS OPTIMACIÓN DEL RECOBRO FINAL REDUCCIÓN DE LOS RIESGOS ECONÓMICOS INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS ANISOTROPÍA

17 TRAYECTORÍA DE LOS POZOS INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS La pobre orientación del pozo disminuye la velocidad de drenaje del yacimiento, para un pozo horizontal Disminución del VPN

18 OPTIMACIÓN DEL RECOBRO FINAL INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS El incremento en la anisotropía acelera el recobro del yacimiento Las ventajas en la productividad desaparecen más tarde para yacimientos de baja permeabilidad

19 REDUCCIÓN DE LOS RIESGOS ECONÓMICOS RELACIÓN DE ANISOTROPÍA AREAL RANGOS DEL VPN (1000$) (POZO HORIZONTAL) RANGOS DEL VPN (1000$) (POZO CRUZADO) 1:100 5:193525 10:1131558 50:12123159 INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

20 ANISOTROPÍA PRUEBAS DE PRESIÓN COMPORTAMIENTO HISTÓRICO DE LOS POZOS INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

21 PRUEBAS DE PRESIÓN MÉTODOS ECONOMIDES FRICK ZHANG Y DUSSEAULT MUÑOZ  Pozo Vertical  Pozo Horizontal  3 Pozos Horizontales  2 Pozos Horizontales  Permeabilidad Horiz. Promedio  Pozo Vertical  Pozo Horizontal (interferencia) INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

22 METODOLOGÍA INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS POZO 2  ZHANG Y DUSSEAULT POZO 1 Sistema de 5 ecuaciones con 5 incognitas (k max, k min, ψ, φ 1 y φ 2 )

23 METODOLOGÍA INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS POZO 2  MUÑOZ POZO 1 Sistema de 6 ecuaciones con 6 incognitas (k max, k min, ψ, φ 1, φ 2 y φ 3 )

24 COMPORTAMIENTO HISTÓRICO DE LOS POZOS INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS METODOLOGÍA ANÁLISIS DE ESTUDIOS SEDIMENTOLÓGICOS DETERMINACIÓN DE LA PRODUCTIVIDAD DE LOS POZOS ANÁLISIS DE ESTUDIOSGEOMECÁNICOS ASIGNACIÓN DE LA ASIGNACIÓN DE LA PRODUCCIÓN POR CADA UNIDAD DE FLUJO Y POR POZO ANÁLISIS DE PRUEBAS DE PRESIÓN

25 INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS  CASO A  CASO B ( infom. pasantía indust., L. Castillo ) Determinación de la Anisotropía a partir de los resultados obtenidos en la interpretación de pruebas de presión de pozos horizontales de las arenas de la Formación Oficina del área Zuata, en las arenas D1 y D2 operadas por SINCOR Determinación de la Anisotropía de las arenas del Miembro Morichal, Formación Oficina, es en el área O-16 de BITOR

26 CASO A INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS  Se descartaron los pozos 5 y 10  Se utilizó el método de Muñoz Farias Gerardo y Rivero Maria

27 CASO A INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

28 CASO A INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

29 CASO A INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS RESULTADOS K hmax = 37.855,94 md K hmin = 17.653,38 md Ψ = 21,82 Nor- Este Farias Gerardo y Rivero Maria

30 kv/kh es mayor hacia MO1 y disminuye hacia MO3 kv/kh es menor hacia MO6 y mayor hacia MO4, en algunos sectores Sur-EsteNor-Oeste CASO B INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS  ANISOTROPÍA MEGASCÓPICA  ANISOTROPÍA MACROSCÓPICA kv/kh es mayor hacia la base de MO2 y disminuye hacia el tope, en algunos sectores kv/kh es mayor hacia MO6 y disminuye hacia MO4, en algunos sectores kv/kh es mayor hacia MO9 y disminuye progresivamente hasta MO7

31 INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS Indice BNB/DIA/PIE  ANISOTROPÍA MESOSCÓPICA CASO B Indice de Producctiviadad

32 CASO B INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS Luis Castillo

33  Tanto la permeabilidad como la conductividad térmica, frecuentemente, exhiben variaciones tanto areal como verticalmente.  La anisotropía es un factor determinante en el desarrollo de yacimientos.  La perforación de pozos horizontales en forma óptima, dan mejores resultados. INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS  Pozos óptimamente orientados reducirán el número de pozos necesarios para lograr un drenaje óptimo del yacimiento, y obtendrán el mayor VPN.  Los pozos desviados son menos afectados por la anisotropía vertical, que pozos horizontales con la misma longitud, L w.  Los pozos multi-laterales reducen los riesgos en yacimientos con pobre caracterización de la formación.

34  En yacimientos de moderada a baja movilidad, k/μ, los pozos multi-laterales aumentan el VPN, con respecto a pozos horizontales. INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS  Estudios sedimentológicos ayudan en la orientación de la dirección óptima para la perforeción de pozos.  Los esfuerzos efectivos influyen en el desarrollo de Y.N.F.  2 casos ejemplo muestran la aplicación de algunos métodos de determinación de anisotropía.  Las pruebas de presión son determinantes para definir la anisotropía.  Existe relación entre la dirección de los esfuerzos principales y las permeabilidades.

35  Se debe adquirir sísmica 3D de alta resolución, para definir lo que se denomina “facies sísmicas”, y con ello observar la continuidad de las arenas.  Adicionalmente, se debe adquirir información tanto de la roca como de los fluidos de la formación, mediante la perforación de pozos estratigráficos, situados en forma estratégica en el yacimiento (límites, central, etc.). Para entonces, poder adquirir núcleos geológicos (para estudios sedimentológicos y geomecánicos), registros especiales, fluidos para análisis PVT, pruebas de presión, micro-frac, etc INTRODUCCIÓN ÁREA EN ESTUDIO CONCEPTOSINTERDISCIPLINARIOS ANISOTROPÍA EN LA CARACTERIZACIÓN DE YACIMIENTOS DE YACIMIENTOS DETERMINACIÓN DE LA ANISOTROPÍA CONCLUSIONES RECOMENDACIONES DISCUSIÓN DE RESULTADOS

36 Gracias Por Su Atención