Evaluacion del Daño por Metodo de Pollar (Build Up)

METODO DE POLLARD PARA DETERMINACION DE DAÑO EN

YACIMIENTOS NATURALMEMNTE FRACTURADOS

Msc. DICKSON TOYO

Mayo ,2009

CONAPH 2009Congreso Nacional de Petróleo e Hidrocarburos

Mérida - VenezuelaUniversidad del Zulia

Pf

Pca

Pw

X

Ps

.- OBJETIVOS

.- GENERALIDADES DE LOS YACIMIENTOS NATURALMENTE FRACTURADOS.

.- QUE ES UNA PRUEBA DE RESTAURACION DE PRESION

.- CONSIDERACIONES TEORICAS DE LA METODOLOGIA DE POLLARD.

.- APLICACION DEL METODO

.- ANALISIS DE RESULTADOS

.- CONCLUSIONES

CONTENIDOUniversidad del Zulia

OBJETIVOS

Este Trabajo esta dirigido a la Evaluación del Daño a la Formación por medio de Pruebas de Restauración de Presión en Yacimientos Naturalmente Fracturados a través de la aplicación de método de POLLARD , con la finalidad de obtener un análisis mas completo del factor de daño que permita tomar decisiones más acertadas a la hora de acidificar o no un pozo, aumentando la posibilidad de éxito con el ahorro de recursos e incorporando información mas confiable para la caracterización de estos yacimientos.

Ing. Dickson Toyo MSc

GENERALIDADES DE LOS YACIMIENTOS NATURALMENTE FRACTURADOS.

YACIMIENTOS NATURALMENTE FRACTURADOS.

Los yacimientos naturalmente fracturados son medios porosos heterogéneos formados por matriz y aberturas (fisuras y fracturas) que varían en tamaño. Las fracturas y aberturas de gran tamaño forman cavernas y canales interconectados mientras que las grietas finas forman un sistema de bloques que constituye el cuerpo principal del yacimiento .

Cavernas

Actual Grid Block Idealized Grid Block

MatrizMatrizFractura

Fractura

Modelo de Yacimiento

Naturalmente Fracturado

Warren and Root1963


Estos bloques porosos presentan alto almacenamiento de fluidos en la matriz y son a menudo de baja permeabilidad, mientras que las fracturas tienen una baja capacidad de almacenamiento y alta permeabilidad. Aun cuando la permeabilidad promedio volumétrica en un sistema de doble porosidad es baja, la permeabilidad efectiva es más alta que la de la matriz.




Universidad del Zulia

NUCLEOS FRACTURADOS


Mérida - Venezuela

En la actualidad no existe una manera sistemática y única para analizar pruebas de presión en yacimientos naturalmente fracturados.Los métodos desarrollados hasta la actualidad parten del análisis de yacimientos con porosidades primarias o con porosidades relativamente homogéneasy presentan sus modificaciones para la aplicación en yacimientos de doble porosidad, también llamados “Naturalmente Fracturados”,.

ANALISIS DE PRUEBAS DE PRESION EN YACIMIEMTOS DE DOBLE POROSIDAD



Estos sistemas de doble porosidad han sido estudiados con anterioridad por:

.- Pirson (1955).

.- Pollard (1959).

.- Barenblatt y Zheltov (1960),.

.- Warren and Root (1963),

.- Odeh (1965),

.- Kazemi- Stretsdva-Adamns (1976),

.- El Hadidi (1976),

.- Mavor-Cinco-Ley (1979),

.- Najurieta (1980)

.- Gringarten-Bourdet (1983),



Pollard

Horner

Bourdet y Gringarten

Warren y Root

El Hadidi

CONSIDERACIONES TEORICAS DE METODOLOGIAS PARA ANALISIS DE PRUEBAS DE RESTAURACION

��


Métodos mas utilizados

POLLARD

Dos parámetros son suficientes para caracterizar el comportamiento de yacimientos que presentan doble porosidad estos son:

.- Capacidad de flujo interporoso.

int

2

**0002637,0)*(***5615,0

TkCr tw φµλ =

.- Capacidad de almacenamiento adimensional matriz-fractura :

��

��

� ∆−=µβ ***2,141

***2exp

oqhkY

W





rwP(r) (S=0)

P(r) with skin (+S)

∆∆∆∆ps h

rs

k kS

��

��

P(r) estimulacion (-S)

Pwf

S>0: zona dañadaS=0: zona dañada

S<0: zona estimulada



TÉCNICAS DE ESTIMULACIÓN DISPONIBLESTÉCNICAS DE ESTIMULACIÓN DISPONIBLES

Estimulación QuímicaEstimulación Química

Estimulación MecánicaEstimulación Mecánica

Estimulación Química-MecánicaEstimulación Química-Mecánica

•Inyección de Acidos

•Fractura Hidráulica

•Fractura Ácida



REACCIONES ACIDAS PARA DISOLVER CARBONATOS

DE CALCIO EN YACIMIENTOS CRETACICOS

REACCIONES ACIDAS PARA DISOLVER CARBONATOS

DE CALCIO EN YACIMIENTOS CRETACICOS

Buena práctica:Buena práctica:

2HCl + CaCO3 H2O + CO2 + Ca2HCl + CaCO3 H2O + CO2 + Ca++++

2HF + CaCO3 CaF2 + CO2 + H2OFluoruro de calcio

Mala práctica:Mala práctica:

Insoluble

PRUEBA DE RESTAURACION DE PRESION (BUILD UP)Horner 1951.





Análisis Semilog de una prueba de Restauración


Mérida - Venezuela

hmBq

Kooo

.6.162 µ−=

m



��


Mérida - Venezuela

METODO DE WARREN – ROOT Este método se considera una extensión del método de Horner.

Análisis Semi Log


��Y

intT


METODO DE POLLARDFue uno de los primeros métodos sobre el Análisis de Restauración de Presión para YacimientosNaturalmente Fracturados en el mundo .Desarrolladoen el Campo Mara ,VENEZUELA en 1959. El métodoparte de la base de que el yacimiento consiste en tresregiones: una alrededor del pozo, una en el sistemafrácturado y una en la matriz. Por tanto, en estatécnica los diferenciales de Presión se dividen en trescomponentes:

CONSIDERACIONES TEORICAS DE LA METODOLOGIA


• Presión diferencial a traves de la pared del Pozo.

• Presión Diferencial a traves de las fracturas.

• Presión Diferencial entre las fracturas y el sistema de porosidad primaria(matriz).



METODO DE POLLARD

1. Alrededor del pozo.2. Sistema fracturado.3. Matriz.

El método parte de la base de que el yacimiento consiste de tres regiones.


Pf

Pca

Pw

X

Ps�

�

�PmT


El Metodo de Pollard es aplicado a partir de una prueba de BUILD UP y asume que durante una etapa final de restauraciòn la tasa de flujo (qm) de la matriz a las fracturas se puede escribir por la ecuacion:

qm = -Vm Cm dPm / d∆∆∆∆t = A1 (Pm – Pp) . . . (1) Donde:

qm = Tasa de flujo de la matriz a la fracturaVm = Volumen poroso de la matrizCm = Factor de compresibilidad de los fluidos en la matrizPm = Presion promedio en la matriz∆∆∆∆t = Tiempo de cierreAl = Una ConstantePp = Presion promedio en las fracturas

CONSIDERACIONES TEORICAS



Asumiendo que la capacidad de almacenamientodel pozo es despreciable comparado con el espaciototal del yacimiento resulta:

dpf //// d∆∆∆∆t = (VmCm / VfCf) (dpm / d∆∆∆∆t) . . . (2)



Sustituyendo Pp de la Ec. 1 en la Ec. 2 tenemos que:

(Dpm(Dpm2 2 /d/d∆∆∆∆∆∆∆∆tt22)+[A1(Vm.Cm+Vf.Cf)/VmCm.VfCf](d)+[A1(Vm.Cm+Vf.Cf)/VmCm.VfCf](dpm/dpm/d∆∆∆∆∆∆∆∆tt)=0)=0(3)



Considerando condiciones de Limites previos e integrandose obtiene la siguiente expresion:

Ps – pw = C.e-a1∆∆∆∆t + D.e-a2∆∆∆∆t + (Ps – Pw – C – D).e-a3∆∆∆∆t

(4)



El termino exponencial de la Ecuación anterior esta relacionada a fenomenos fisicos como:

C.e-a1∆t: Diferencia de presión estática y presión en las frácturas

D.e-a2∆t: Presión diferencial dentro de las frácturas

(Ps–Pwo–C–D).e-a3∆t: Presiòn diferencial en la vecindad del pozo



Gràfico Típico del Mètodo de Pollard

Pf

Pca

Pw

TX

Ps



La presión promedia en las fracturas viene dada por:

Pp = P* - T (5)

Donde: P* = Presion estatica estabilizadaT = Caida de presion en la matriz



La presión promedia en las fràcturas cercanas al pozo (Ppp) viene expresada por:

Ppp = Pp – X (6)

La Caida de presión por efecto de la presencia de dañoalrededor del pozo se expresaría como:

∆Pskin = (Q – T) – X (7)Donde: Q = P* - Pwf



La expresión del Indice de Productividad en las Frácturas viene dada por:

Jf = qo / X (8)



Los volumenes porosos de la matriz (Vm), de las frácturas (Vf) y total (Vt)., se obtienen por las siguientes expresiones:

Vf = 0.234 qo Bo / 2.3 a2 Cr X (9)

Vm = 0.234 qo Bo / 2.3 a1 (T+X) Ct (10)

Vt = Vf + Vm (11)Donde:

a1 = Pendiente de la recta en el grafico tipico

a2 = Pendiente de la recta inferior en el grafico tipico



Los porcentajes de daño en la matriz, las frácturas y alrededor del pozo se obtendrian por:

%Daño matriz = T / (P* – Pwf) (12)

%Daño frácturas = X / (P* – Pwf) (13)

%Daño alrededor del pozo =∆Pskin / (P* – Pwf)(14)





El Campo Mara Este se localiza en el Municipio Jesús Enrique Lossada La Concepción, en el extremo noroccidental de la cuenca del Lago de Maracaibo, 50 Km. al noreste de la ciudad de Maracaibo.

��

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Descubrimiento 1928Area (Km2) 337 POES (MMBLs) 2200Res. Rem.(MMBLs) 70.4Potencial (MBD) 2.9Producción (MBD) 1.8

Descubrimiento 1928Area (Km2) 337 POES (MMBLs) 2200Res. Rem.(MMBLs) 70.4Potencial (MBD) 2.9Producción (MBD) 1.8

AREA DE ESTUDIO

��


Mérida - Venezuela



��

PALEOCENOPALEOCENO

EOCENOEOCENO

EDADEDAD

MEDIOMEDIO

PRE-CRETACEO

UNIDADUNIDADESTRATIG.ESTRATIG.

ESPESESPES(PIES)(PIES)

DESCRIPCIONDESCRIPCIONLITOLOGICALITOLOGICA

FMFMMISOAMISOA

FMFMMARCELINA

FMFMGUASAREGUASARE

FMS.FMS.MITO JUANMITO JUANCOLON (SD)COLON (SD)

MBRO. SOCUY

FMFMLA LUNALA LUNA

GRUPOGRUPO

COGOLLOCOGOLLO

FM. RIO NEGROFM. RIO NEGRO

BASAMENTOBASAMENTO

560560

550550

930930

16001600

4545

320

13001300

6565

12001200

ARENISCASARENISCAS

ARENISCAS, ARENISCAS, Y CARBON.Y CARBON.

CALIZ./AreniscasCALIZ./AreniscasCALCAREAS.CALCAREAS.

LUTITAS LUTITAS

CALIZACALIZA

CALIZAS Y LUTITASCALIZAS Y LUTITAS

CALIZASCALIZAS

ARENISCASARENISCAS

IGNEO/METAMORF.IGNEO/METAMORF.

C R

E T

A C

E O

C R

E T

A C

E O

INFERIORINFERIOR

SUPER.SUPER.

LITOLOGIA ��

��

��

��

��


Mérida - Venezuela



Ejemplo de Resultados Obtenidos con Programa SAPRE 2.0


Mérida - Venezuela

RESULTADOS DEL METODO

TABLA No. 1

36.444.918.77014420780493646.3056724343134700291DM-101

72.99.4217.656320435018528186

9.15137823062484178333DM-085

59.38.532.2868688

597686271124.1297714961636140530

DM-035

-1.120.880.2524077

9122514955

4.48-1021312321190730DM-026

33.147.515.47850439329391752.1752514512251800260DM-019

-1.727.773.9240136932170802.51-910521202150400DM-005

-3.828.974.82264312101105422.54-8961112916801760DM-004

% S POZO

% S Fra.

% S Mat.

Vt(Gal)

Vm(Gal)

Vf(Gal)

Jf (Bpd/lPC)

∆∆∆∆PsPppPpXTPOZO


RESULTADOS DESPUES DE LA ESTIMULACION

TABLA No. 2

2600560030001000 GALGEL -500

DM - 101

36485976233810000 GALFREE – FLOW

DM - 085

----DM - 035

----DM - 026

-

13 (GAS)NF

6000 GALHCL 15%4000 GAL

GEL – X - 500

DM - 019

----DM - 005

0100014002000 GALHCL 15%

DM - 004

TASA INCREMENTAL

(BPD)

TASA DESPUES

(BPD)

TASA ANTES (BPD)

VOLUMEN EMPLEADO

POZO


ANALISIS DE RESULTADOS

• DM-004: El método arrojó que el pozo estaba estimuladoantes de la acidificación y por esto el pozo no mostróincremento de producción.

• DM-005 , DM-026 , DM-035 No reportan acidificacion.• DM-019: El método arrojó que el pozo estaba dañado con

un Jf = 2.17 Bpd/Lpc, sin embargo se acidificó y se vinocon alta RGP.

• DM-085: El método arrojó que el pozo estaba dañado con un Jf = 9.15 Bpd / Lpc, se acidificó con exito. La tasa de producción se Incrementó en 3648 BPD

• DM-101: El método indicó que existia daño alrededor del pozo. Jf = 6.30 BPD / Lpc, se acidificó con exito. La tasa de producción se Incrementó en 2600 BPD.


CONCLUSIONES

1.- Los pozos DM-085 Y DM-101 fueron los que respondieronmejor a la acidificación y los que presentaron los mayoresindice de productividad en las fracturas ( 9.15 y 6.30 ) respectivamente.

2.- Los pozos con Jf menor o igual a 2.5 aparentan no responder al incremento de tasa esperado despues de la acidificación.

3.- Los pozos con Jf mayor o igual a 6, su porcentaje de exitodespues de la acidificacion es mayor.


4.- Los pozos DM-085 y DM-101 que respondieronexitosamente a las acidificaciones, presentaban alto % de daño a nivel del pozo ( 72.9 y 36.4) .

5.- La determinación del % de daño en cada region del sistema, es una información valiosa para ubicar la region con mayor daño y esto unido al volumen poroso de la zonadañada y su Jf ,se decidiria adidificar o no el pozo y quevolumen óptimo de acido se emplearia para obtener éxito.

6.- El mètodo de POLLARD es una herramientafundamental que permite tomar la decision mas acertada a la hora de acidificar un pozo aumentando la posibilidad de éxito.

CONCLUSIONES


Muchas Graciaspor su Atención




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METODO DE POLLARD PARA DETERMINACION DE DAÑO EN

YACIMIENTOS NATURALMEMNTE FRACTURADOS

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Mayo ,2009


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