Análisis convencional de núcleos, propiedades eléctricas de las rocas y análisis PVT.

Asignatura:  Ingeniería de Yacimientos

Grupo Nº:

Carrera:  Ingeniería de Petróleos

Integrantes

Nivel y paralelo: 5TD1

Bernal Olivo Aric Andree

Fecha de práctica:  07/07/2017

Fecha presentación informe:  12/07/2017

Informe Nº: 1

TÍTULO DE LA PRÁCTICA:

Análisis convencional de núcleos, propiedades eléctricas de las rocas y análisis PVT.

OBJETIVOS:

1. INTRODUCCIÓN:

Porosidad

La porosidad es una medida de la capacidad de almacenamiento de fluidos que posee una roca y se define como la fracción del volumen total de la roca que corresponde a espacios que pueden almacenar fluidos.

[pic 2]

Como el volumen de espacios disponibles para almacenar fluidos no puede ser mayor que el volumen total de la roca, la porosidad es una fracción y el máximo valor teórico que puede alcanzar es 1 (asumiendo que no existiese matriz, lo que no es físicamente posible). Muchas veces la porosidad es expresada como un porcentaje, esta cantidad resulta de multiplicar la ecuación 1 por 100. (LaComunidadPetrolera, s.f.)

Permeabilidad

La capacidad, o medición de la capacidad de una roca, para transmitir fluidos, medida normalmente en darcies o milidarcies. El término fue definido básicamente por Henry Darcy, quien demostró que la matemática común de la transferencia del calor podía ser modificada para describir correctamente el flujo de fluidos en medios porosos. Las formaciones que transmiten los fluidos fácilmente, tales como las areniscas, se describen como permeables y tienden a tener muchos poros grandes y bien conectados. Las formaciones impermeables, tales como las lutitas y las limolitas, tienden a tener granos más finos o un tamaño de grano mixto, con poros más pequeños, más escasos o menos interconectados.

La permeabilidad absoluta es la medición de la permeabilidad obtenida cuando sólo existe un fluido, o fase, presente en la roca.

La permeabilidad efectiva es la capacidad de flujo preferencial o de transmisión de un fluido particular cuando existen otros fluidos inmiscibles presentes en el yacimiento (por ejemplo, la permeabilidad efectiva del gas en un yacimiento de gas-agua). Las saturaciones relativas de los fluidos, como así también la naturaleza del yacimiento, afectan la permeabilidad efectiva.

La permeabilidad relativa es la relación entre la permeabilidad efectiva de un fluido determinado, con una saturación determinada, y la permeabilidad absoluta de ese fluido con un grado de saturación total. Si existe un solo fluido presente en la roca, su permeabilidad relativa es 1,0.

El cálculo de la permeabilidad relativa permite la comparación de las capacidades de flujo de los fluidos en presencia de otros fluidos, ya que la presencia de más de un fluido generalmente inhibe el flujo. (Schlumberger, s.f.)

Análisis PVT

Los análisis PVT engloban el conjunto de pruebas que se realizan sobre fluidos de un yacimiento modificando presiones, volúmenes y temperaturas para determinar ciertas características del mismo.

Prueba de Liberación Instantánea o Flash: En esta prueba todos los gases liberados durante la reducción de presión, permanecerán en contacto con el líquido del cual provienen. La presión inicial es mayor a la de burbujeo y la temperatura es la del yacimiento. Se disminuye la presión provocando la expansión del fluido, llegando hasta la presión de burbujeo. Se sigue disminuyendo la presión, empezando de tal manera la liberación del gas en solución que permanecerá en contacto con el crudo dentro de la celda donde se realiza la prueba.

Los resultados de esta prueba son:

Presión de Burbujeo

Compresibilidad del Petróleo

Volumen Relativo en Función de la Presión

Función Y

Prueba de Liberación Diferencial: Se diferencia de la liberación instantánea en el hecho de que el gas que libera el fluido durante la disminución progresiva de la presión, es liberado parcial o totalmente del contacto con el petróleo.

Los resultados de esta prueba son:

Factor de Compresibilidad del Gas

Relación Gas Petróleo en solución

Factor Volumétrico de Formación

Factor Volumétrico del Gas

Factor Volumétrico Total

Densidad del Petróleo

Gravedad Específica del Gas

Gravedad API (VentanaPetrolera, s.f.)

1. METODOLOGÍA:   

Primero se asistió a una conferencia dictada por la ingeniera encargada del laboratorio de petroamazonas el día de la practica en la cual se recibió instrucciones sobre las actividades y competencias del laboratorio.

Luego de esto se pasó a conocer físicamente los procesos, máquinas y herramientas que se tienen en el laboratorio para el análisis de los núcleos.

Al llegar los núcleos al laboratorio, provenientes de los diferentes pozos perforados en todos los campos que están a cargo de petroamazonas, se los corta en 2 secciones una de 1/3 y otra de 2/3. Esto en un área designada para este trabajo que dispone de cortadoras especiales. Entre las observaciones esta que las zonas que contienen petróleo en el yacimiento se encuentran con una coloración negra y pueden ir siendo negros mas tenues conforme se aleja el corte a la zona productora.

En la sección de 2/3 se realiza un corte pequeño llamado “plug” al cual se lo lava con tolueno en un área designada del laboratorio en la cual se encuentra en una extractora de gases y se calienta el plug con tolueno en un balón. Luego de esto se lo pasa a una desecadora de vacio donde este se termina de secar para realizar posteriores análisis.

Se lleva el “plug” al área de análisis de porosidad y permeabilidad donde en la maquina poro-permeometro en la cual es acoplado el plug junto con los viles,  que son cilindros utilizados para completar el espacio de la muestra en la maquina, se hace pasar fluidos en este caso gases para probar las condiciones de porosidad y permeabilidad. Estos resultados son entregados por el software que posee petroamazonas para obtener los resultados.

También además se paso por área de cromatografía de gases en la cual se hace pasar una muestra de gas por el cromatógrafo el cual mediante curvas va a entregar datos de los componentes de la muestra. Se explico que este procedimiento es muy útil para que se pueda saber que tan cerca se encuentra la perforación de la zona productora.

Siguiendo el recorrido del plug este pasa por una maquina de análisis PVT para simular las condiciones de yacimientos y probar la eficiencia del fluido de control y que daños puede provocar en la formación. El procedimiento es el siguiente: se ajustan las condiciones de yacimientos y se hace pasar petróleo a través del plug, luego este se lava y posteriormente se hace pasar el fluido de control a través del plug. Por último se vuelve hacer pasar petróleo por el plug y se mide la porosidad y permeabilidad para ver que tan conveniente es la utilización del fluido de control en base a si las características petrofísicas mejoraron o empeoraron.

Posteriormente se realiza en la muestra del núcleo cortes laminares que deberán ser pulidos manualmente y con ayuda de herramientas para ser observados en 2 tipos de microscopios. El primero en el cual se aplica a la muestra azul de metileno donde ciertos minerales tomarán coloraciones que harán al observador reconocer el mineral que se encuentra presente en la formación. El segundo microscopio es de tipo tridimensional y el cual validad lo antes observado en el primero y se puede ver con mayor facilidad la composición en la formación. Este análisis tiene como propósito dotar al fluido de control de químicos que tomen en cuenta presencia de arcillas y demás minerales para así incluir inhibidores o disolventes en el fluido. También en validación de todos estos análisis de la composición se encuentra la difracción de rayos X

1. RESULTADOS Y DISCUSIÓN:

1. CUESTIONARIO DE INVESTIGACIÓN:

1. ¿Cuál es la diferencia entre porosidad absoluta y efectiva?

La porosidad absoluta considera la fracción del volumen total de la roca que no está ocupada por matriz mientras que la efectiva solo considera los poros que están interconectados entre si a través de canales excluyendo a los poros no conectados.

1. ¿Cuál es el tipo de porosidad que más se utiliza en campo?

En el campo se utiliza más la porosidad efectiva puesto que lo que se quiere es hacer producir una formación con hidrocarburo y si los poros están interconectados existe mayor facilidad para la extracción.

1. ¿Cuáles son los factores que afectan a la porosidad?

Existen varios factores que afectan la porosidad de la roca, entre estos podemos mencionar los siguientes:

• Tipo de empaque.
• Presencia de material cementante.
• Geometría y distribución del tamaño de los granos.
• Presión de las capas suprayacentes.

1. Realice un mapa conceptual de la porosidad

[pic 3]

1. ¿Qué es permeabilidad?

La permeabilidad es la capacidad que tiene un material de permitirle a un flujo que lo atraviese sin alterar su estructura interna.

1. ¿Cuáles son los tres factores básicos determinantes en la velocidad para que un fluido atraviese el material?

La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:

• Porosidad del material;
• Densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura;
• Presión a que está sometido el fluido.

1. ¿Cuál es la clasificación de la permeabilidad?

Existen tres tipos de permeabilidad:

• Absoluta o específica: es la conductividad de una roca o material poroso cuando está saturado completamente por un solo fluido.
• Efectiva: es la conductividad de un material poroso a una fase cuando dos o más fases están presentes y también se mide en Darcy.
• Relativa: es la razón entre la permeabilidad efectiva y una permeabilidad base. Se pueden utilizar tres bases diferentes, dependiendo del uso de los cálculos.

1. ¿Qué es agua connata?

El agua en los poros se llama a veces "intersticial y agua connata" a aquella que se depositó simultáneamente con los sedimentos.

1. ¿Cómo se les conoce a los reservorios de petróleo que no tienen gas libre?

Los reservorios de petróleo que no tienen gas libre se les conoce como bajo saturado o subsaturados.

1. ¿Cómo se define a la resistividad?

ésta se define en base a la resistividad de cualquier conductor que esté presente en la formación de área y longitud unitarias, la unidad de medida está dada por el Ohm m2/m, y se simboliza con la letra Ω.

1. ¿Cuáles son las propiedades más representativas durante la interpretación de un registro?

Las propiedades más representativas halladas en los registros geofísicos de un pozo son la porosidad y saturación de fluidos.

1. ¿Qué es la conductividad en las rocas?

La conductividad en las rocas es la capacidad que tienen ellas de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí.

1. ¿Qué es un análisis PVT?

El análisis PVT es el conjunto de pruebas de laboratorio que se le hacen a una muestra representativa del yacimiento, las cuales consisten en simular en el laboratorio el agotamiento de presión de un yacimiento volumétrico e isotérmico midiendo exactamente los volúmenes de gas y líquido en cada declinación de presión, de esta manera se podrá determinar las propiedades termodinámicas de los fluidos del yacimiento, permitiendo la selección del método más adecuado de producción y la predicción de su comportamiento a través de la vida productiva.

1. ¿Qué comportamiento simula la prueba de laboratorio de análisis PVT?

La prueba de laboratorio que se realiza para obtener el comportamiento PVT, simula los tipos de separación gas-líquido que ocurren durante la producción desde el yacimiento hasta el separador.

1. ¿Por qué es importante realizar el análisis PVT?

Este análisis es importante porque permite conocer las propiedades delos fluidos del yacimiento, las cuales son de gran utilidad en cálculos analíticos asociados al balance de materiales y a la simulación de yacimientos.

1. ¿Qué es separación diferencial?

Es aquella donde la composición total del sistema varía durante el proceso. En este caso el gas separado es removido total o parcialmente del contacto con el condensado retrogrado.

1. ¿Qué es separación instantánea?

En la separación instantánea todo el gas permanece en contacto con el líquido, lo que significa que la composición total del sistema permanece constante durante el agotamiento de presión.

1. CONCLUSIONES:

• Los análisis petrofísicos que se realizan en el laboratorio de petroamazonas son análisis de la porosidad, permeabilidad, cromatografía, daños de la formación y composicional de la formación. Los cuales se analizan para entregar datos que en campo forman parte de las decisiones tomadas para la selección de herramientas para que la perforación de un pozo sea exitosa.

• En el laboratorio una vez que se acondiciona la muestra para las pruebas se pasa por el poro-permeometro el cual mediante inyección de gas e interpretación por medio de un software provee al investigador de los datos que tiene determinada formación que se pretende hacer producir. De esta manera es como en la industria petrolera se obtienen los datos para saber que medidas tomar para que sea rentable la explotación del activo.

• El análisis PVT que se realiza en estas instalaciones es de ayuda para la interpretación de los daños de formación que puede producirse a causa del fluido de control, tomando en cuenta que este al estar contacto con las paredes del reservorio al ser perforado se ira introduciendo en la formación y causara consecuencias que podrán ser favorables o desfavorables.

1. RECOMENDACIONES:

• Los análisis realizados en este laboratorio deberán tomar en cuenta las condiciones de seguridad industrial pertinentes ya que se manipulan muestras que son pesadas y si se caen causaran un daño sobre el investigador, por tanto, es importante que tanto visitantes como investigadores porten equipo de protección personal.

• Es importante que las muestras utilizadas para la obtención de datos de porosidad y permeabilidad sean manipuladas con los debidos cuidados y habiendo pasado por los procesos anteriores correctamente para que los resultados obtenidos sean los mas óptimos.

• Durante el análisis de daños de formación es importante que quien manipula los instrumentos esté capacitado para “setear” las condiciones de yacimiento por tanto será importante los registros obtenidos en campo.

1. BIBLIOGRAFÍA:

LaComunidadPetrolera. (s.f.). Recuperado el 11 de Julio de 2017, de https://www.lacomunidadpetrolera.com/2012/08/definicion-de-la-porosidad.html

Schlumberger. (s.f.). Recuperado el 11 de Julio de 2017, de http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/p/permeability.aspx

VentanaPetrolera. (s.f.). Recuperado el 11 de Julio de 2017, de http://ventanapetrolera.blogspot.com/2009/10/analisis-pvt.html