UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y AMBIENTALCARRERA DE INGENIERA EN PETRLEOSAPLICACIN DE NUEVAS TECNOLOGAS PARA OPTIMIZAR LA PRODUCCIN ENEL CAMPO PALANDA - YUCA SURANDREA LIZETH CORRALES TISALEMAQuito, febrero, 2013UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADORFACULTAD DE INGENIERA EN GEOLOGA, MINAS, PETRLEOS Y AMBIENTALCARRERA DE INGENIERA EN PETRLEOSTESIS PREVIA A LA OBTENCIN DEL TTULO DE INGENIERO DE PETRLEOSAPLICACIN DE NUEVAS TECNOLOGAS PARA OPTIMIZAR LA PRODUCCIN ENEL CAMPO PALANDA - YUCA SURANDREA LIZETH CORRALES TISALEMATUTORIng. Carlos Rodrguez ParreoQuito, febrero, 2013iiINFORME DE APROBACIN DEL TUTOREn mi carcter de Tutor del Trabajo de Grado, presentado por la seorita egresada: ANDREA LIZETH CORRALES TISALEMA para optar por el Titulo de Ingeniera de Petrleos cuyo ttulo es:APLICACIN DE NUEVAS TCNOLOGAS PARA OPTIMIZAR LA PRODUCCIN EN EL CAMPO PALANDA - YUCA SUR, considero que dicho trabajo rene los requisitos y mritos suficientes para ser sometido a la presentacin pblica y evaluacin por parte del jurado examinador que se asigne.En la ciudad de Quito al 01 da del mes de febrero de 2013.iiiAPROBACIN DEL TRIBUNALEl Tribunal de Grado constituido por: Ingeniero Nelson Suquilanda Duque, Ingeniero Gustavo Pinto Arteaga e Ingeniero Julio Granja Balln, luego de receptar la presentacin del trabajo de grado previo a la obtencin del ttulo de Ingeniera en Petrleos, presentado por la seorita: ANDREA LIZETHCORRALES TISALEMA, denominado: APLICACIN DE NUEVASGASPARATECNOLOOPTIMIZAR LA PRODUCCIN EN EL CAMPO PALANDA - YUCA SUR,aemitido helsiguiente veredicto de aprobacin del trabajo de Grado.Fecha, 01 febrero del 2013Para constancia de lo actuadoivAUTORIZACIN DE LA AUTORA INTELECTUALYo, ANDREA LIZETH CORRALES TISALEMA, en calidad de autor de la tesis de grado denominadaAPLICACIN DE NUEVAS TECNOLOGAS PARA OPTIMIZAR LA PRODUCCIN EN EL CAMPO PALANDA - YUCA SUR, por la presenteUNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR a hacer uso de todos los contenidos que me pertenecen o de parte de los que contienen ste proyecto con fines estrictamente acadmicos o de investigacin.Los derechos que como autor me corresponden, con excepcin de la presente autorizacin, seguirn vigentes a mi favor, de conformidad con lo establecido en los artculos 5, 6, 8; 19 y dems pertinentes de la Ley de propiedad Intelectual y su Reglamento.Quito, febrero del 2013.---------------------------------------Andrea Lizeth Corrales TisalemaCd. N: 1719276410vDEDICATORIAA Dios, por darme la oportunidad de vivir y por estar conmigo en cada paso que doy, por fortalecer mi corazn e iluminar mi mente y por haber puesto en mi camino a aquellas personas que han sido mi soporte y compaa durante todo este periodo de estudio.A mis padres; Marco y Gloria, por darme la vida. Por todo su esfuerzo por darme una carrera para mi futuro, por creer en m; y aunque hemos pasado momentos difciles siempre me han enseado que no hay cosas imposibles y han estado brindndome su amor, cario, y apoyo incondicional. Los quiero con todo mi corazn.A Marco y Dylan, mis hermanitos por tenerme paciencia, brindarme su ayuda y compresin siempre, los quiero mucho.A mi Ta Roco, por quererme y aunque este lejos siempre ha estado pendiente de m.Al amor de mi vida Christian, porque siempre estas a mi lado, por ser mi apoyo, por tus consejos y palabras de aliento durante esta etapa de mi vida; TE AMO.Andrea CorralesviAGRADECIMIENTOA Dios todo poderoso por bendecirme con la salud y la vida para cumplir mis sueos.Agradezco a la Universidad Central del Ecuador y en especial a la Faculta de Ingeniera en Geologa, Minas, Petrleos y Ambiental, por haberme abierto sus puertas durante estos aos y brindarme la oportunidad para desarrollarme y prepararme como profesional.Agradezco al CONSORCIO PETROSUD-PETRORIVA por la oportunidad brindada para desarrollar este proyecto, en especial al departamento de exploracin y desarrollo, a los Ingenieros Dorian Jaramillo, Hugo Simba, Ivn Peaherrera, quienes me brindaron su colaboracin para alcanzar el objetivo propuesto.A mi tutor de tesis el Ingeniero Carlos Rodrguez P. y miembros del tribunal: Ingeniero Nelson Suquilanda, Gustavo Pinto, Julio Granja y Leonardo Astudillo, que compartieron parte de su tiempo de trabajo, para orientarme, asesorarme y guiarme en la realizacin de este proyecto.A todos mis amigos y compaeros, gracias a todos por su colaboracin y apoyo incondicional durante nuestra formacin profesional.Andrea CorralesviiNDICE GENERALPg. LISTA DE CUADROS ..................................................................................................................................xvii LISTA DE GRFICOS ..................................................................................................................................xix RESUMEN DOCUMENTAL ........................................................................................................................xxii ABSTRACT ..................................................................................................................................................xxiii ABREVIATURAS ........................................................................................................................................xxiv INTRODUCCIN .............................................................................................................................................1 CAPITULO I1. DEFINICION DEL PROBLEMA A INVESTIGAR .................................................................................2 1.1. PLANTEAMIENTO Y FORMULACION DEL PROBLEMA .................................................................2 1.2. HIPTESIS ................................................................................................................................................2 1.3. OBJETIVOS ...............................................................................................................................................31.3.1. Objetivo General ...................................................................................................................................31.3.2. Objetivos Especficos ............................................................................................................................3 1.4. JUSTIFICACIN .......................................................................................................................................4 1.5. FACTIBILIDAD Y ACCESIBILIDAD .....................................................................................................51.5.1. Factibilidad ............................................................................................................................................51.5.2. Accesibilidad .........................................................................................................................................5 CAPITULO II2. MARCO TERICO ...................................................................................................................................6 2.1. MARCO INSTITUCIONAL ......................................................................................................................6 2.2. MARCO LEGAL .......................................................................................................................................6 2.3. MARCO TICO .........................................................................................................................................7 2.4. MARCO REFERENCIAL .........................................................................................................................82.4.1. Aspectos Generales ...............................................................................................................................8viii 2.4.2. Ubicacin Geogrfica del Campo Palanda-Yuca Sur8 2.4.3. Geologa Estructural del Campo Palanda-Yuca Sur9 2.4.4. Estratigrafa del Campo Palanda-Yuca Sur10 2.4.4.1. Formacin Holln (Cretcico Inferior: Aptiano Superior Albiano Superior).10 2.4.4.2. La Formacin Napo (Cretcico: Albiano medio Coniaciano inferior).10 (a) Caliza M-2 (Cretcico Superior Maestrinchtiense).10 (b) Areniscas coUmedio)(Cretci11 (c) Arenisca Napo T Inferior (Cretcico medio)11 2.4.4.3. La Formacin Tena (Cretcico Superior Maestrinchtiense).11 2.4.5. Presin Esttica del Reservorio Napo T 13Infer 2.4.6. Propiedades Petrofsicas del Campo Yuca Sur y Anlisis PVT.14 2.4.6.1. Propiedades Petrofsicas.14 2.4.7. Anlisis PVT.15 2.4.8. Estado Actual de los pozos.16 2.4.9. Historia de Produccin del Campo17 2.4.10. Relacin Presin Promedio del Reservorio vs. Produccin de Agua Neta.20 2.4.11. Declinacin de Produccin del reservorio22 Napo 2.5. DAO DE FORMACIN25 2.5.1. Dao a la Formacin durante Operaciones en el Pozo29 2.5.1.1. Dao durante la Perforacin.29 2.5.1.2. Dao Durante la Cementacin.30 2.5.1.3. Dao Durante el Caoneo.30 2.5.2. Mecanismos de Dao de Formacin31 2.5.2.1. Invasin de partculas.31 2.5.2.2. Hinchamiento y migracin de arcillas.31 2.5.2.3. Efecto del pH34ix 2.5.2.4. Bloqueo por emulsin34 2.5.2.5. Aumento de la viscosidad del fluido.34 2.5.2.6. Bloqueo por agua36 2.5.2.7. Depositaciones orgnicas.36 2.5.2.8. Bacterias36 2.6. ESTIMULACIN CIDA DE POZOS38 2.6.1. Fluidos de Tratamiento cido39 2.6.1.1. cidos inorgnicos.39 (a) cido Clorhdrico (HCl).39 (b) cido Fluorhdrico (HF).39 2.6.1.2. cidos Orgnicos40 2.6.2. Propiedades de los Fluidos de Tratamiento cido.41 2.6.2.1. Potencial de hidrgeno.41 2.6.2.2. Velocidad de reaccin.41 2.6.2.3. Fuerza del cido42 2.6.2.4. Viscosidad.42 2.6.2.5. Penetracin del cido.42 2.6.2.6. Corrosin.43 2.6.3. Tipos de Aditivos para Fluidos de Tratamientos cidos44 2.6.3.1. Surfactantes.44 2.6.3.2. Agente para control de hierro.45 2.6.3.3. Inhibidores de corrosin.47 2.6.3.4. Otros aditivos.48 2.6.3.5. Solventes Mutuos.48 2.6.3.6. Estabilizadores de Arcillas.49 2.6.3.7. Agente Fijador de Finos (FFA).49x 2.6.4. Tratamientos Reactivos de Estimulacin por Combinaciones de cidos51 2.6.4.1. Mud Acid.51 2.6.4.2. cido Fluorobrico (HBF4).51 (a) Tratamiento BJ Sandstone Acid.52 2.6.4.3. cido Clorhdrico (HCl) .55 2.6.5. Bombeo del cido en el Tratamiento56 2.6.5.1. Bombeo con tubera flexible57 2.6.5.2. Tcnica para bombear fluido sin tubera flexible.58 (a) Conjunto de obturador de forzamiento y tapn puente recuperable .58 2.6.5.3. Agentes desviadores de flujo.58 2.6.6. Tipos de Estimulacin cida60 2.6.7. Estimulacin Matricial en Areniscas60 2.6.8. Componentes de una Estimulacin Matricial62 2.6.8.1. Preflujo.62 2.6.8.2. Tratamiento principal .63 2.6.8.3. Postflujo.64 2.6.9. Diseo del Tratamiento cido en Areniscas.65 2.6.9.1. Consideraciones para el Diseo de una Estimulacin Matricial.65 (a) Caractersticas de la roca y el fluido del reservorio.65 (b) Factores mineralgicos65 (c) Factores de permeabilidad.66 (d) Factores de diseo por porosidad.66 (e) Caudales y presiones de bombeo.68 2.6.9.2. Pasos a seguir en el diseo de una acidificacion matricial69 2.7. INTRODUCCIN A LA TECNOLOGA DE PUNZONAMIENTO77 2.8. DESCRIPCIN DEL MTODO DEL PUNZONAMIENTO CON PROPELENTES77xi2.8.1. Tcnica con Propelentes ......................................................................................................................772.8.2. STIMGUN ...........................................................................................................................................78 2.8.2.1. Principios de funcionamiento del STIMGUN. ....................................................................................79 2.8.2.2. Condiciones para el uso del STIMGUN. .............................................................................................80 2.8.2.3. Datos necesarios para aplicacin de TCP -STIMGUN .......................................................................81(a) Configuracin mecnica del pozo. ...........................................................................................................81(b) Registros elctricos. ..................................................................................................................................81(c) Parmetros de reservorio. .........................................................................................................................81 2.8.2.4. Caractersticas y Aplicaciones. ............................................................................................................82 2.8.2.5. Limitaciones en el uso del propelente en el caoneo. .........................................................................82 2.8.2.6. Componentes del STIMGUN ..............................................................................................................83(a) Propelente. ................................................................................................................................................84(b) Explosivos ................................................................................................................................................84(c) Tipos de cargas. ........................................................................................................................................86(d) Caones. ...................................................................................................................................................91(e) Ensamble de Caones. ..............................................................................................................................93(f) Marca radioactiva. ....................................................................................................................................94(g) Cabeza mecnica de disparo. ....................................................................................................................94(h) TDF (Time Delay Firing) .........................................................................................................................94(i) Fast Gauge (Barra detonadora y sensor) ...................................................................................................95 2.8.2.7. Perfpro (Simulador para el diseo de punzonamiento) .......................................................................96 CAPITULO III3. DISEO METODOLGICO ..................................................................................................................983.1. TIPO DE ESTUDIO .................................................................................................................................983.2. UNIVERSO Y MUESTRA ......................................................................................................................983.3. MTODOS Y TCNICAS ......................................................................................................................99xii 3.4. RECOLECCIN DE DATOS99 3.5. TABULACIN DE DATOS99 3.6. ANLISIS E INTERPRETACIN DE LA INFORMACION DEL CAMPO PALANDA-YUCA SUR.100 3.6.1. Mecanismo de produccin de fluidosor en el100 rese 3.6.2. Completion Efficiency Index (ndice de Eficiencia del Completacin)107 3.6.3. Proceso de Clasificacin de los posibles candidatos para la Aplicacin de Nuevas Tecnologas con el fin de Optimizar su Produccin.109 3.6.4. Historial de Produccin, Completaciones y Condiciones de Operacin de los pozos candidatos.111 3.6.4.1. Pozo Yuca Sur 12.111 (a) Historial de produccin.111 (b) Historial de completaciones del pozo Yuca-Sur 12.117 (c) Condiciones de Operacin del pozo.119 3.6.4.2. Pozo Yuca Sur 14.121 (a) Historial de produccin.121 (b) Historial de completaciones del pozo Yuca-Sur 14.127 (c) Condiciones de operacin.130 3.6.4.3. Pozo Yuca Sur 19.132 (a) Historial de produccin.132 (b) Historial de completaciones del pozo Yuca-Sur 19.136 (c) Condiciones de operacin.138 3.7. ANLISIS DE LA SITUACIN ACTUAL DEL POZO YUCA SUR 14, CANDIDATO A LA APLICACIN DE UNA ESTIMULACIN MATRICIAL EN EINFERIOR141 3.7.1. Informacin Geolgica141 3.7.2. Clculo del ndice de Productividad141xiii 3.7.3. Problemas del Pozo Seleccionado.143 3.8. DISEO DE LA TCNICA PARA EL CONTROL DE PRODUCCIN DE FINOS143 3.8.1. Determinacin del Gradiente de Fractura143 3.8.1.1. Determinacin de la Presin de Sobrecarga.143 3.8.1.2. Determinacin la presin de poro144 3.8.1.3. Gradiente de fractura.145 3.8.1.4. Determinacin del caudal de inyeccin mximo.146 3.8.1.5. Determinacin de la presin mxima del tratamiento en superficie146 3.8.2. Volmenes y Aditivos Requeridos para el Tratamiento147 3.8.2.1. Tratamiento preflujo solvente147 3.8.2.2. Tratamiento preflujo cido.149 3.8.2.3. Tratamiento BJ Sandstone Acid.151 3.8.2.4. Penetracin en arena limpia ( ) .151 3.8.2.5. Correccin de la penetracin en arena limpia ( )por gasto.152 3.8.2.6. Correccin por el contenido de silicatos ( )153 3.8.2.7. Volumen del sistema cido ( )153 3.8.2.8. Tratamiento Post Flujo Acid.156 3.8.2.9. Tratamiento Post Flujo Desplazamiento.158 3.8.3. Objetivos del tratamiento cido.160 3.8.3.1. Equipos requeridos.160 3.8.3.2. Personal.160 3.8.3.3. Secuencia operativa.160 3.8.3.4. Operaciones durante la ejecucin del programa.162 3.8.3.5. Prueba de inyectividad.162 3.8.3.6. Bombeo de qumicos.163 3.8.4. Resultados de la estimulacin.163xiv 3.8.4.1. Prueba de produccin.163 3.8.5. Produccin despus de la Acidificacin Matricial166 3.8.5.1. Clculo del IP despus de la acidificacin matricial.168 3.9. PROBLEMAS PRESENTADOS EN EL POZO PINDO 15D170 3.9.1. Clculo del IP antes de la Estimulacin Mecnica172 3.9.2. Diseo del Recaoneo TCP-STIMGUN en el Pozo Pindo 15D173 3.9.2.1. Objetivo del Trabajo Mecnico.173 3.9.2.2. Estado del Cemento en el Reservorio Napo173 T I 3.9.2.3. Diseo del Programa con PerfPro175 (a) Clculo del radio de invasin.175 (b) Resultados de la simulacin de penetracin del disparo.176 (c) ndice de productividad.178 3.9.2.4. Resultados de la aplicacin de la tcnica de STIMGUN en el pozo Pindo 15D.180 (a) Clculo del IP despus de la estimulacin mecnica180 3.9.3. Diseo del Recaoneo TCP-STIMGUN para el Pozo Yuca Sur 19.184 3.9.3.1. Clculo del IP antes de la estimulacin mecnica.184 3.9.3.2. Objetivo del Trabajo Mecnico en el Pozo185 3.9.3.3. Estado del Cemento enriorel Reservorio Napo185 T I 3.9.3.4. Diseo del Programa con PerfPro186 (a) Calculo del radio de invasin.186 (b) Resultados de la simulacin de penetracin del disparo.186 (c) ndice de productividad.187 3.10. ANLISIS ECONMICO189 3.11. NORMAS DE SEGURIDAD INDUSTRIAL Y CONTROL AMBIENTAL200 3.11.1. Normas de Seguridad Industrial200 3.11.1.1 Consideraciones de seguridad durante una estimulacin a cargo de la Compaa BJ-Backer Hughesxv ........................................................................................................................................................ 201 3.11.1.2.Consideraciones de seguridad durante un trabajo TCP-STINGUM de Pozos a cargo de la Empresa Halliburton.202 3.11.2. Normas de Control Ambiental ..........................................................................................................203 3.11.2.1.Normas OHSAS 18001. ...................................................................................................................203 3.11.2.2.Norma ISO 14001. ...........................................................................................................................204 3.11.2.3.Plan de Manejo Ambiental del Consorcio. .......................................................................................205 CAPITULO IV4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .....................................................................................207 4.1. CONCLUSIONES ..................................................................................................................................207 4.2. RECOMENDACIONES ........................................................................................................................209 CAPITULO V5. MATERIALES DE REFERENCIA .......................................................................................................210 5.1. BIBLIOGRAFA ....................................................................................................................................2105.1.1. Bibliografa Citada ............................................................................................................................2105.1.2. Bibliografa Consultada .....................................................................................................................2125.1.3. Webgrafa ..........................................................................................................................................213 CAPITULO VI6. ANEXOS ................................................................................................................................................215 ANEXO A GLOSARIO ...............................................................................................................................215 ANEXO B HISTORIAL DE PRODUCCIN POZO YUCA-SUR 11 .......................................................218 ANEXO C HISTORIAL DE PRODUCCIN POZO PALANDA 04 ........................................................219 ANEXO D DECLINACIN DE LA PRODUCCIN DEL POZO PALANDA 4 -RESERVORIO NAPO T ....................................................................................................................Inferior222 ANEXO E DECLINACIN DE LA PRODUCCIN DEL POZO YUCA-SUR 4 -RESERVORIO NAPO T ....................................................................................................................Inferior223 ANEXO F DECLINACIN DE LA PRODUCCIN DEL POZO YUCA-SUR 11 HRe1ST1 -xvi RESERVORIO NAPO T Inferior224 ANEXO G DECLINACIN DE LA PRODUCCIN DEL POZO YUCA-SUR 12 -RESERVORIO NAPO TInferior225 ANEXO H DECLINACIN DE LA PRODUCCIN DEL POZO YUCA-SUR 14 -RESERVORIO NAPO TInferior226 ANEXO I DECLINACIN DE LA PRODUCCIN DEL POZO YUCA-SUR 19- RESERVORIO NAPO TInferior227 ANEXO J ESTUDIO DEL RESERVORIO NAPO T INFERIOR DE DISEO DEL TRATAMIENTO EN EL CAMPO PALANDA-YUCA SUR , REALIZADO POR BJ-BAKER HUGHES.228 ANEXO K COMPLETACIN DESPUS DE LA ESTIMULACIN EN EL POZO YUCA SUR- 14237 ANEXO L COMPLETACIN ANTES DEL W.O. N3 DEL POZO PINDO 15D)238 ANEXO M COMPLETACIN DESPUS DEL W.O. N3 DEL POZO PINDO 15D)239 ANEXO N EXPLOSIVOS DE LA COMPAA HALLIBURTON)240 ANEXO O CERTIFICACIN API RP 19B CARGAS 4 5/8II DEMILLENIUMLA COMPAA HALLIBURTON)241 ANEXO P CURRICULUM VITAE ANDREA LIZETH CORRALES TISALEMA242xviiLISTA DE CUADROSCUADROPg. Cuadro 1, Resultados de la Evaluacin Petrofsica por Pozo del Campo Palanda-Yuca Sur.14 Cuadro 2, Resultados de la Evaluacin Petrofsica del Campo Palanda-Yuca Sur.15 Cuadro3, Propiedades de los fluidos del Campo Palanda-Yuca Sur15 Cuadro 4, Estado Actual de los pozos.16 Cuadro 5, Valores para identificar dao de formacin..28 Cuadro 6, Arcillas comunes en una roca reservorio.32 Cuadro 7, Clasificacin potencial de hidrgeno pH41 Cuadro 8, Surfactantes ms utilizados en estimulacin de pozos.45 Cuadro 9, Minerales presentes en los reservorios que propician la formacin de hierro46 Cuadro 10, Valores de inhibicion de corrosin permisibles en 24 horas48 Cuadro 11, Terminologa de las formas de la carga de Halliburton88 Cuadro 12, Caratersticas de los Mecanismos de Empuje por Flujo Natural101 Cuadro 13, % Presin del Reservorio vs %POES .103 Cuadro 14, Resultados del Anlisis de Eficiencia de Completacin del Reservorio Napo T Inferior del Campo Palanda -Yuca Sur.109 Cuadro 15, Resultados del Anlisis de Eficienci del Campo Palanda -Yuca Sur.110 Cuadro 16 Historial de Produccin Pozo Yuca-Sur 12- Reservorio Napo T Inferi 113 Cuadro 17, Historial de trabajos de Workover en el pozo Yuca Sur- 12.117 Cuadro 18, Condiciones de Operacin del Reservorio 120 Nap Cuadro 19, Historial de Produccin Pozo Yuca-Sur 14-Reservorio Napo T Inferi 123 Cuadro 20, Historial de trabajos de Workover en el pozo Yuca Sur- 14.128 Cuadro 21, Condiciones de Operacin del Reservorio 131 Nap Cuadro 22, Historial de Produccin Pozo Yuca-Sur 19 Reservorio Napo 134T In Cuadro 23, Historial de trabajos de Workover en el pozo Yuca Sur- 19.136 Cuadro 24, Condiciones de Operacin del Reservorio Napo T Inferior del139 poz Cuadro 25, Anlisis del % de sedimentos en el Crudo de los Posibles Candidatos140 Cuadro 26, Aditivos del preflujo solvente148xviii Cuadro 27, Aditivos del preflujo cido. ........................................................................................................150 Cuadro 28, Aditivos del Tratamiento Principal BJ-Sandstone Acid. ...........................................................156 Cuadro 29, Aditivos del Postflujo cido. .....................................................................................................157 Cuadro 30, Aditivos del Postflujo Desplazamiento. .....................................................................................159 Cuadro 31, Secuencia del bombeo de los tratamientos. ................................................................................161 Cuadro 32, Prueba de InyectabilidadInferior................................Pozo .......Yuca162Su Cuadro 33, Presiones y caudales de bombeo de los diferentes tratamientos. .................................................163 Cuadro 34, Resultados de la evaluacin con bomba Jet-J11, del Pozo Yuca-Sur 14. ...................................165 Cuadro 35, Resultados de la Prueba en el Separador Pozo Yuca Sur-14. .....................................................167 Cuadro 36, Anlisis de los Resultados de las Pruebas de Restauracin de Presin. .....................................171 Cuadro 37, Clculo del Radio de Invasin. ...................................................................................................176 Cuadro 38, Anlisis de los Resultados del Radio de Penetracin Usando TCP-STIMGUN y el Metdo Convencional . ...........................................................................................................................177 Cuadro 39, Comparacin de los Resultados del Radio de Penetracin vs. Radio de Invasin. ....................178 Cuadro 40 Resultados del Dao generado en la formacin y el ndice de Productividad despus del disparo. ......................................................................................................................................178 Cuadro 41, Resultados de la Prueba de Produccin en el pozo despus del Disparo. ..................................180Cuadro 42, Condiciones de Operacin del Reservor del pozo Pindo 15D. ..................................................................................................................182 Cuadro 43, Clculo del Radio de Invasin. ...................................................................................................186 Cuadro 44, Comparacin de los Resultados del Radio de Penetracin vs. Radio de Invasin. ....................187 Cuadro 45, Resultados del Dao generado en la formacin y el ndice de Productividad despus del disparo. ......................................................................................................................................187 Cuadro 46, Proyeccin de la produccion mensual del pozo Yuca Sur- 14 despus de la acidificacion matricial. ....................................................................................................................................191 Cuadro 47, Flujo de Caja del Pozo Yuca Sur- 14. ........................................................................................192 Cuadro 48, Proyeccin de la produccion mensual del pozo Pindo 15D despus del Recaoneo con STIMGUN. ................................................................................................................................194 Cuadro 49, Flujo de Caja del Pozo Pindo 15D..............................................................................................195 Cuadro 50, Proyeccin de la produccion mensual del pozo Yuca Sur- 19 si se ejecutara el Recaoneo con STIMGUN. .........................................................................................................................197 Cuadro 51, Flujo de Caja del Pozo Yuca Sur- 19 si se ejecutara el Recaoneo con STIMGUN. .................198xixLISTA DE GRFICOSGRFICOPg. Grfico 1: Mapa de Ubicacin de los Campos Pindo y Palanda-Yuca Sur. .........................................8 Grfico 2: Estructura del Campo Palanda-Yuca Sur. ...............................................................................9 Grfico 3: Columna Estratigrfica deL Campo Palanda-Yuca Sur ......................................................12 Grfico 4: Historial de Presin Esttica Campo Yuca-Sur. ................................................................13 Grfico 5: Produccin acumulada del campo Palanda-Yuca Sur Napo............................TInferior 17 Grfico 6: Produccin diaria del campo Palanda-Yuca Sur Napo...................................TInferior 18. Grfico 7: Produccin acumulada de los yacimientos del Campo Palanda -Yuca Sur. ........................19 Grfico 8: Presin Promedio vs. Produccin acu Palanda -Yuca Sur. ............................................................................................................21 Grfico 9: Produccin acumulada de los yacimientos del Campo Palanda -Yuca Sur. ........................23 Grfico 10: Representacin esquemtica de una zona daada. ..............................................................25 Grfico 11: Representacin esquemtica del dao de formacin durante la perforacin-formacin de costra de lodo. ....................................................................................................................29 Grfico 12: Representacin esquemtica del dao de formacin durante el caoneo. ..........................30 Grfico 13: Representacin esquemtica de partculas taponando los insterticios de la roca. ...............31 Grfico 14: Lminas de caolinita agrupadas como libros que rellenan los pozos. .................................33 Grfico 15: Reaccin del cido en el reservorio ....................................................................................42 Grfico 16: Agente Fijador de finos .......................................................................................................50 Grfico 17: Reaccion Inicial del Tratamiento BJ-Sandstone Acid. .......................................................54 Grfico 18: Reaccin Final Tratamiento BJ-Sandstone Acid. ...............................................................54 Grfico 19: Unidad de Coilded Tubing ..................................................................................................57 Grfico 20: Representacin esquemtica de las condiciones del pozo despues de una estimulacin matricial. ............................................................................................................................60 Grfico 21: Galones por pie de fluido de tratamiento a diferentes valores de porosidad. ......................67 Grfico 22: Penetracin del cido cido Fluorhdrico en arena limpia. ................................................72 Grfico 23: Efecto del gasto de inyeccin en la penetracin del cido cido Fluorhdrico. .................73 Grfico 24: Efecto del contenido de silicatos. ........................................................................................74 Grfico 25: Volumen unitario del fluido de estimulacin. ....................................................................75xx Grfico 26: Evolucin de los procesos parapunzonamiento ..................................................................78 Grfico 27: Situacin comn e ideal en un punzado ..............................................................................79 Grfico 28: Funcionamiento del STIMGUN..........................................................................................80 Grfico 29: Ensamblaje del STIMGUN .................................................................................................83 Grfico 30: Camisa que recubre el can convencional ........................................................................84 Grfico 31: Explosivos de deflagracin (bajos, no detonantes).. ..........................................................85 Grfico 32: Explosivos altos secundarios (menos sensibles pero ms destructivos) .............................86 Grfico 33: Temperatura vs. Tiempo de Exposicin de los Explosivos. ...............................................87 Grfico 34: Tipos de cargas, penetracin profunda dp (arriba), agujero grande bh (abajo)...................87 Grfico 35: Carga de penetracin profunda. (Shaped Charge). .............................................................88 Grfico 36: Cargas con Liner de Acero .................................................................................................89 Grfico 37: Modelo de Cargas Millenniun ............................................................................................90 Grfico 38: Modelos de boosters o detonadores ...................................................................................90 Grfico 39: Cordn detonante y sus partes ............................................................................................91 Grfico 40: Caones y regletas porta cargas ..........................................................................................91 Grfico 41: Tipos de caones .................................................................................................................92 Grfico 42: Tipos de ensamblajes de caones con cargas posicionadas en los mismos. ....................93 Grfico 43: Partes del TIME DELAY FIRING . ...................................................................................95 Grfico 44: Mecanismos de Empuje por Flujo Natural vs Eficiencia de Recobro..............................102 Grfico 45: Resultado de Trasponer %Pe vs %Recobro en Curvas Tipo. ...........................................103 Grfico 46: Produccion de Petrleo y Agua vs Tiempo. ......................................................................105 Grfico 47: Representacin del Mecanismo Produccion de Fluidos - Empuje Hidraulico. .................106 Grfico 48: Representacin de Conificacin por Accin del Mecanismo Produccin - Empuje Hidrulico. .......................................................................................................................106Grfico 49: Eficiencia de Completacin-Yucadel Reser Sur. ...................................................................................................................................108 Grfico 50: Historial de Produccin del Reservorio .........NapoTInferior111del Grfico 51: Completacin del pozo Yuca Sur- 12 ..............................................................................118 Grfico 52: Condiciones de Operacin del Reservorio Napo.....119T In Grfico 53: Historial de Produccin del.........122Reservo Grfico 54: Completacin Antes de la Estimulacin en el pozo Yuca Sur- 14 ..................................129Grfico 55: Condiciones de OperacinlpozoYucaSur 14del......130ReservoGrfico 56: Historial de Produccin del.........133Reservo Grfico 57: Completacin del pozo Yuca Sur- 19 ...............................................................................137xxi Grfico 58: Condiciones de Operacin del.....138Reservo Grfico 59: Curva del IPR del Reservorio.........................142Napo T Grfico 60: Variaciones de la relacion de Poisson con la profundidad ................................................ 145Grfico 61: Evaluacin del Reservorio.............................Napo164 T I Grfico 62: Curva del IPR Despus de la estimulacin del Reservorio Napo T Inferior d Yuca Sur 14. ....................................................................................................................168 Grfico 63: Registro de cementacin delReservo 15D. .................................................................................................................................170 Grfico 64: Curva del IPR del Reservorio............................173Napo T Grfico 65: Condicin del Cemento indoen15Del........ 174Reservor Grfico 66: Condicin del Cemento en el........ 177Reservor Grfico 67: Resultados del ndice de Productividad despus del recaoneo-Pindo 15D. ....................179 Grfico 68: Curva del IPR del Reservorio............................181Napo T Grfico 69: Curva del IPR del Reservorio.........................184Napo T Grfico 70: Condicin del Cemento en el ReservorioSur19.....185 Napo Grfico 71: Representacin de la Penetracin de las Cargas en el Pozo. .............................................186 Grfico 72: Resultados del ndice de Productividad despus del recaoneo pozo Yuca Sur 19. ........188 Grfico 73: Flujo de Caja del Pozo Yuca Sur 14. ................................................................................193 Grfico 74: Flujo de Caja del Pozo Pindo 15D. ...................................................................................196 Grfico 75: Flujo de Caja del Pozo Yuca Sur 19. ................................................................................199xxiiRESUMEN DOCUMENTALOBJETIVO GENERAL: Implementar el uso de nuevas tecnologas de reacondicionamiento de pozos ya existentes en la industria petrolera en el campo Palanda-Yuca Sur para optimizar la produccin del reservorio NapoPROBLEMA:T LaInferiornecesidaddeimplementar. tcnicas de estimulacin ya existentes en la industria petrolera para el control de finos, que an no han sido aplicadas en los pozos del Campo Palanda- Yuca Sur, se ve reflejada por la disminucin de su produccin, ya que el dao de formacin que existe enado porella presenciareservoriode caolinita, que es una arcilla que migra, se desprende y se deposita en la cara del pozo, ocasiona taponamiento de los conductos porales y reduce la permeabilidad del reservorio; convirtindose en un problema tanto tcnico como econmico en el Campo. HIPTESIS: La aplicacin de nuevas tecnologas de reacondicionamiento de pozos para el campo Palanda-Yuca Sur, permitir optimizar la produccin. MARCO REFERENCIAL: En el presente trabajo de investigacin se realiz un estudio sobre nuevas tecnologas para controlar y dar solucin a los problemas que genera la migracin definos en el reservorio Napo T Inferior-Yuca-Sur,queseencuentradelen el CantnCampo Pal Francisco de Orellana, provincia de Orellana, en la parte Centro-Sur de la Cuenca Oriente del Ecuadora 20 Km al Oeste de la Estacin Central del Campo Auca. MARCO TERICO: Geologa estructural, estratigrafa del campo, propiedades petrofsicas y anlisis PVT, dao de formacin, mecanismos de dao de formacin, acidificacin matricial con BJ-SSA, recaoneo de pozos con la tcnica STIMGUN. MARCO METODOLGICO: El presente estudio es de carcter descriptivo, transversal y prospectivo, y cont con una investigacin bibliogrfica y de campo. CONCLUSIN GENERAL: Para que una acidificacin matricial tenga resultados satisfactorios es indispensable realizar un anlisis minucioso y detallado del reservorio, para realizar un correcto diseo de los fluidos que intervendrn en el tratamiento; ya que no se cuenta con la informacin necesaria el recaoneo de pozos con la tcnica STIMGUN atraviesa toda la zona con dao de formacin a causa de las microfracturas generadas por el propelente, lo que permite incrementar el ndice de productividad del reservorio. RECOMENDACIN GENERAL: Realizar pruebas de restauracin en los pozos, ya que estas pruebas nos permiten identificar el estado actual de los pozos y obtener datos reales de presin y dao de formacin para el correcto anlisis y diseo de los tratamientos a aplicar.Tesis de Ingeniera en Petrleos.DESCRIPTORES:CAMPO PALANDA-YUCA SURRESERVORIONAPO T INFERIORMIGRACIN DE FINOSACIDIFICACIN MATRICIALRECAONEO DE POZOS CON PROPELENTESCATEGORAS TEMTICAS: , < T INFERIOR>, , , .xxiiiABSTRACTOAL: Implementing use of technologies what has already existed in the oil industry, in Palanda- Yuca Sur field in its reservoir Napo "T Inferior" in order to optimize its production. PROBLEM: The lack of application of new technologies in the fields wells in order to optimize its production generates a significant decline production, caused of deposition of kaolinite on the porary throats, phenomenon what is known as fines migration that can reduce the rock permeability and became in economic and technical problem in the field. HYPOTESIS: Application of new technologies in Palanda-Yuca Sur field will enable optimize its production. FRAMEWORK: This project aims to analyze new technologies in order to control and give solution problems of the formation damage in reservoir Napo "T Inferior", caused by fines migration. The field locates in Orellana province in the Mid-South of Oriente Basin, 20 Km west of Central Station Auca Field. METHODOLOGICAL FRAMEWORK:Geological descriptionriorreservoirofNapo Tby Infecorespredictbelongi de formation damage, design and analyze the matrix acidification and STIMGUN perforating.GENERAL CONCLUSION: It is important to analyze and identify the real formation damage present in the wellbore and its causes, also to know the reservoir fluids properties in order to design the best fluid treatment. Other way to go across the formation damage without reservoirs chemical alterations is using STIMGUN perforating, the system produces higher communication between reservoir and wellbore, thanks to micro fractures generated by the propellant, which helps increase reservoir productivity index. GENERAL RECOMMENDATION: In order to know and identify the problem in the reservoir it is important to do restore pressure tests periodically .Petroleum Engineering thesis.WORDS:PALANDA-YUCA SUR FIELDNAPOT INFERIOR RESERVOIRFINES MIGRATIONMATRIX ACIDIFICATIONSTIMGUN PERFORATINGTHEMATICCATEGORIES: , ,, , .xxivABREVIATURAS FGrados FahrenheitoViscosidad del PetrleoAPIAmerican Petroleum InstitutebblBarrilesBESBombeo ElectrosumergibleBHCarga agujero grandeBHFPPresin de FracturaBHFPGGradiente de Presin de FracturaBoFactor Volumtrico del PetrleoBPMBarriles por MinutoBSWPorcentaje de Agua y Sedimentos contenidos en el CrudoCEIndice de Eficiencia del CompletacincPCentipoiseDPCarga de penetracin profundaftPiesGSGGravedad Especfica del GasH2SO4cido SulfricoHClcido ClorhdricoHFcido FluorhdricoHNO3cido NtricoxxvL&PLoggin and PerforatingmDMili DarcyNTUUnidades Nefelomtricas de TurbidezPbPresin de BurbujaPePresin del ReservoriopHPotencial de HidrgenoPOOHPull Out on HolePpgLibras por GalnpsiLibras por Pulgada CuadradaRIHRunning in HoleRsRelacin de SolubilidadSoSaturacin de PetrleoSwSaturacin de AguaTCPTubing Conveyed PerforatingTDFTime Delay FiringTyTemperatura del YacimientoINTRODUCCINEl petrleo es el principal producto de exportacin del pas, su comercializacin gener un ingreso del 36 % al presupuesto general del estado en el mes de junio del 2012; por esta razn es de gran importancia el estudio de nuevas tecnologas que permitan mantener o incrementar la produccin de petrleo a fin de evitar su cada drstica ya sea por daos de formacin, problemas mecnicos, etc., que se presentan durante la vida productiva de los pozos y de esta forma lograr una mejor recuperacin de petrleo.Este estudio est enfocado al campo Palanda -Yuca Sur que actualmente produce del reservorio Napo T . ElInferiordaoquesegeneraen su permeabilidad es la causa para que pozos con buena productividad empiecen a declinar su produccin de una manera significativa, por lo que un estudio sobre los posibles tratamientos para optimizar la produccin de estos pozos es de gran importancia.Tecnologas que an no han sido aplicadas en el campo en estudio y con las que se ha tenido resultados satisfactorios en campos aledaos y a nivel mundial, son consideradas como nuevas tecnologas para el campo y su uso permitir la optimizacin de produccin en los pozos seleccionados, por lo que se propone el mejoramiento de las condiciones de produccin de los mismos mediante el diseo de:Estimulacin matricial; que consiste en la inyeccin de fluidos de tratamiento a caudales y presiones por debajo de la presin de fractura, con la finalidad de remover el dao ocasionado por la invasin de los fluidos a la formacin durante las etapas de perforacin y terminacin de pozos, o por otros factores durante la vida productiva del pozo. La tcnica STIMGUN, que es un caoneo con bajo balance esttico de alta penetracin; debido a que la optimizacin de la produccin demanda diseos exactos, esta tcnica de punzado combina el uso de caones con cargas de alta penetracin al cual se le adiciona una camisa de propelente con el fin de realizar un caoneo ms eficiente con microfracturas en la cara de la arena. 1CAPITULO IDEFINICION DEL PROBLEMA A INVESTIGAR PLANTEAMIENTO Y FORMULACION DEL PROBLEMA La necesidad de implementar tcnicas de estimulacin ya existentes en la industria petrolera para el control de finos, que an no han sido aplicadas en los pozos del Campo Palanda- Yuca Sur, se ve reflejada por la disminucin de su produccin, ya que el dao de formacin que existe en el reservorio Napo T , provocadoInferiorplapresencia de caolinita, que es una arcilla que migra, se desprende y se deposita en la cara del pozo, ocasiona taponamiento de los conductos porales y reduce la permeabilidad del reservorio; convirtindose en un problema tanto tcnico como econmico en el Campo.Por estas razones en el presente trabajo se analizar la tecnologa STIMGUN y la acidificacin matricial utilizando BJ-SANDSTONE ACID; tcnicas ya existentes en lo que se refiere a estimulaciones aplicadas en la regin para incrementar la produccin, y con su aplicacin cumplir con las metas de produccin esperadas en el campo en estudio.En consecuencia, ante lo expuesto se plantea la siguiente pregunta:Cmo optimizar la produccin en el campo Palanda-Yuca Sur?1.2. HIPTESISLa aplicacin de nuevas tecnologas de reacondicionamiento de pozos para el campo Palanda-Yuca Sur, permitir optimizar la produccin.21.3. OBJETIVOS1.3.1. Objetivo GeneralImplementar el uso de nuevas tecnologas de reacondicionamiento de pozos ya existentes en la industria petrolera en el campo Palanda-Yuca Sur para optimizar la produccin en el reservorio Napo T . InferiorObjetivos Especficos Determinar el estado actual de las completaciones de los pozos del campo. Analizar los problemas existentes en los pozos que presentan declinacin de produccin, sus respectivas causas y efectos. Seleccionar los pozos candidatos a la aplicacin de una estimulacin matricial y/o recaoneo con la tcnica STIMGUN. Analizar los parmetros de aplicacin, tanto para una estimulacin matricial y un recaoneo con la tcnica STIMGUN. Analizar los resultados obtenidos al utilizar la tcnica STIMGUN en l o los pozos del campo aledao Pindo que presentaban problemas similares al campo en estudio. Proponer y disear la tcnica ms adecuada para optimizar y solucionar los problemas de formacin que se presentan durante la produccin de los pozos candidatos. Establecer los beneficios de la aplicacin de la tcnica seleccionada en los pozos candidatos. Presentar el informe final en la empresa auspiciante del presente trabajo. 31.4. JUSTIFICACINEn el Ecuador, la produccin de petrleo casi en su totalidad proviene de campos maduros, que llevan operando alrededor de 40 aos y muestran una declinacin constante en la produccin. Por lo general a medida que transcurre el tiempo un reservorio con empuje hidrulico produce ms agua que petrleo; y los que presentan un mecanismo de empuje por gas en solucin producen bajo el punto de burbuja; por esta razn los costos de produccin aumentan hasta que llega un momento en que la produccin no es rentable y se cierra el campo. El reservorio Napo T delInferiorCampoYucaSur est en produccin ms de 30, aos y presenta este problema en forma significativa.La estimulacin de un reservorio es importante para restablecer y mejorar la produccin de un pozo; en la actualidad gracias al desarrollo de la industria petrolera, las compaas especializadas en estimulacin disponen tecnologa de punta y productos de ltima generacin para generar soluciones a los problemas que se presentan en un pozo de un campo maduro; para as lograr recuperar la mayor cantidad de reservas que existen en el campo.El presente trabajo de investigacin enfoca la necesidad de realizar un estudio sobre tecnologas que se han utilizado en la industria con resultados satisfactorios, para controlar y dar solucin a los problemas asociados a la prdida de produccin depetrleo; para implementar estas nuevas tecnologas en el reservorio Napo T Inferio del Campo Palanda-Yuca-Sur, y de esta manera lograr una mayor recuperacin depetrleo. Los resultados de este estudio permitirn aportar soluciones para la optimizacin de la produccin del reservorio Napo T . InferiorAdems esta investigacin es un aporte terico, prctico y metodolgico porque servir de base para la investigacin de nuevos proyectos encaminados a la optimizacin de la produccin.41.5. FACTIBILIDAD Y ACCESIBILIDAD1.5.1. FactibilidadLa presente investigacin fue factible llevar a cabo ya que cont con el apoyo tcnico del CONSORCIO PETROSUD-PETRORIVA para realizarlo en su totalidad y de una manera adecuada. Cont con el talento humano de la investigadora, con los recursos econmicos suficientes de parte de quien realiz el presente trabajo. La informacin tcnica, bibliografa y webgrafa pertinente. Se cont con el tiempo suficiente para la realizacin, desde Abril de 2012 hasta Diciembre de 2012.1.5.2. AccesibilidadEl presente trabajo fue accesible ya que se cont con el apoyo de CONSORCIO PETROSUD-PETRORIVA empresa que brind las facilidades necesarias para recolectar e interpretar la informacin del campo en estudio para la elaboracin de este proyecto.5CAPITULO IIMARCO TERICO MARCO INSTITUCIONAL Misin - Consorcio Petrosud-Petroriva.El orcioConsPetrosud Petroriva es una empresa de exploracin y explotacin segura de petrleo que, optimizando las operaciones, maximiza las ganancias para el Estado y los1inversionistas.Visin - Consorcio Petrosud-Petroriva.Ser el referenteloraciny explotacinregionalhidrocarburferaenen expoperaciones de tamao 2. medio2.2. MARCO LEGALEn el Contrato Modificatorio a Contrato de Prestacin de Servicios para la Exploracin y Explotacin de Hidrocarburos, en el bloque Palanda-Yuca Sur de la Regin Amaznica Ecuatoriana, celebrado el 04 de febrero de 2011 entre el Estado Ecuatoriano por intermedio de la Secretaria de Hidrocarburos y las compaas Petrleos Sudamericanos del Ecuador y Petroriva S.A., se establece lo siguiente:Crase el Consorcio Petrosud Petroriva, con personalidad jurdica, patrimonio propio, autonoma administrativa, econmica, financiera y operativa, con domicilio principal en la ciudad de Quito. Tiene el contrato de prestacin de servicios para la exploracin y explotacin de hidrocarburos en el bloque Palanda-Yuca Sur, en la Regin Amaznica Ecuatoriana; de acuerdo al artculo diecisis de la Ley de Hidrocarburos, entre el Estado Ecuatoriano por medio de la Empresa Pblica de Hidrocarburos del Ecuador, (EP PETROECUADOR) y su filial La Gerencia de Exploracin y Produccion de Petrleos, En su gestin empresarial estar sujeta a esta ley Especial, a los reglamentos que expedir el Presidente de la Repblica, a la Ley de Hidrocarburos y a las dems normas emitidas3por los rganos de la Empresa.Mediante Decreto Ejecutivo actualmente PETROAMAZONAS es la encargada de lasoperaciones que se realizan en la fase ms importante de la industria hidrocarburfera, 6Exploracin y Produccin, tras la fusin de las empresas pblicas: PETROAMAZONAS y La Gerencia de Exploracin y Produccin de Petrleos, para de esta manera lograr una mayor eficiencia en la extraccin de crudo en el pas.2.3. MARCO TICOEl presente estudio respeta las normas legales, permisos y autorizaciones necesarias para el manejo de la informacin, polticas y compromiso de confidencialidad de la empresa, no va a afectar los intereses de la compaa ni de los autores de estudios similares a los cuales se hace referencia en la bibliografa, ni al medio ambiente.1 -2 Departamento de Recursos Humanos del Consorcio Petrosud Petroriva. 2012.Contrato Modificatorio a Contrato de Prestacin de Servicios para la Exploracin y Explotacin de Hidrocarburos, en el Bloque Palanda-Yuca Sur de la Regin Amaznica Ecuatoriana. 2011. 72.4. MARCO REFERENCIAL2.4.1. Aspectos GeneralesEl Campo Palanda fue descubierto por PETROPRODUCCIN con la perforacin del pozo Palanda 01 en 1991, llegando a tener cinco pozos perforados. Adicionalmente, en el rea del bloque se perfor el pozo Primavera 01 en el ao 1972 por parte de la compaa MINAS Y PETROLEOS DEL ECUADOR, que an descubriendo petrleo no fue puesto en produccin al trmino de su perforacin.El Campo Yuca Sur inici su produccin en el ao 1981, fue descubierto mediante la perforacin del pozo exploratorio Yuca Sur 01 en Diciembre de 1979 por la Ca TEXACO, Operadora del Consorcio CEPE-TEXACO. Posteriormente el campo es operado por PETROPRODUCCION, y perfor el pozo Yuca Sur 02. EL CONSORCIO PETROSUD PETRORIVA tiene a cargo las operaciones de los Campos Marginales Pindo y Palanda Yuca Sur desde el mes de Julio del ao 1999. Las reas del contrato son aproximadamente de 64 Km2 en el campo Pindo y 140 Km2 en el campo Palanda-Yuca Sur.2.4.2. Ubicacin Geogrfica del Campo Palanda-Yuca SurEl Campo Palanda-Yuca Sur se encuentra en el Cantn Francisco de Orellana, provincia de Orellana, en la parte Centro-Sur de la Cuenca Oriente del Ecuador a 20 Km al oeste de la estacin central del campo Auca (ver Grfico 1).Grfico 1: Mapa de Ubicacin de los Campos Pindo y Palanda-Yuca Sur.Fuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.82.4.3. Geologa Estructural del Campo Palanda-Yuca SurEn la estructura de Palanda-Yuca Sur se diferencian dos elevaciones mayores, Yuca y Palanda, que podran configurar culminaciones de un mismo eje estructural.La estructura de Yuca Sur se encuentra ubicada en el hundimiento Sur del anticlinal asimtrico, con dimensiones considerables de rumbo N-S y conocido como anticlinal Yuca. Una falla inversa, longitudinal afecta el hundimiento Sur en el flanco oriental del anticlinal que sera la prolongacin sur de la que afecta al anticlinal Yuca. La estructura de Palanda presenta un anticlinal asimtrico, de rumbo NE-SO; estara desligado de Yuca Sur por una falla oblicua. Dicha falla causa la desvinculacin en el entrampamiento de petrleo. En direccin sur el anticlinal sur retomara rumbo N-S en el eje, existiendo un hundimiento sur del anticlinal Palanda en direccin del bloque Pindo. A pesar del aparente cambio de rumbo de los ejes de los dos anticlinales descritos, Yuca Sur y Palanda, ambos comparten un flanco oriental comn y continuo geolgicamente considerado4.Grfico 2: Estructura del Campo Palanda-Yuca Sur.Fuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.4 Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva. 2007. Estudio de Yacimientos.92.4.4. Estratigrafa del Campo Palanda-Yuca Sur5El campo est ubicado en la cuenca sedimentaria que se enmarca en el lineamiento de las cuencas subandinas de la cadena montaosa oriental de los Andes, que a la vez corresponden a cuencas sedimentarias del tipo tras-arco que recientemente han sido formadas y estructuradas. Dentro de las rocas generadoras de hidrocarburos de la cuenca Oriente estn las lutitas bituminosas de color oscuro y podran ser tambin las calizas del reservorio Napo. Asimismo, se consideran como roca madre las lutitas del reservorio Holln, principalmente en su parte superior. Se entiende que el basamento en toda la cuenca Oriente son rocas metamrficas y plutnicas del Proterozoico del cratnamaznico. En el Campo Palanda-Yuca Sur se tienen los reservorios: Napo U inferi T inferioryHollnsuperior.Formacin Holln (Cretcico Inferior: Aptiano Superior Albiano Superior). Est compuesto bsicamente de areniscas cuarzosas transparente-translcidas, de grano fino a medio, limpias, sueltas, sin la presencia de cemento ni matriz, la porosidad promedio en el Campo Palanda -Yuca Sur es del 17 % .Holln Superior: Lo constituyen bsicamente areniscas cuarzosas gris oscuras de grano fino a medio, cemento silceo, con inclusiones de glauconita y ocasionalmente pirita.En los pozos Primavera 01, Yuca Sur 01 y Palanda 01 el reservorio tiene un espesor de 367 a 375 ft, mientras que en otros pozos fue atravesada parcialmente.La Formacin Napo (Cretcico: Albiano medio Coniaciano inferior). Se encuentra sobre el reservorio Holln, est formada por lutitas ricas en materia orgnica, calizas bioclsticas y areniscas que han sido depositadas en ambientes fluviales, mrgenesmarinos y plataformas marino someras durante el cretcico superior White et al. 1995,2000.Desdeelpunto de vista hidrocarburfero este reservorio es de granimportancia.(a) Caliza M-2 (Cretcico Superior Maestrinchtiense).Este miembro est compuesto por intercalaciones de caliza calcilutita de color gris oscuro, crema, suave a moderadamente dura, de corte subblocoso, con porosidad secundaria, con intercalaciones de lutita gris oscuro, firme-moderadamente dura, laminar,10fisil, presenta regular manifestacin de hidrocarburos, y pequeos lentes de arenisca cuarzosa ocasionalmente gris clara, translucida, friable, de grano muy fino redondeado, buena seleccin; presenta matriz argilcea, cemento calcreo, porosidad pobre con inclusiones de glauconita.(b) Areniscas U (Cretcico medio).Es otro de los principales reservorios se encuentra dividida en dos cuerpos separados por un cuello de lutitas. Bsicamente es una secuencia areno-calcrea. El cuerpo inferior se encuentra constituida por areniscas de cuarzo transparente-translcido, sueltas de grano fino, subredondeadas, no hay ni cemento ni matriz visibles, por lo que se infiere una buena porosidad, presenta inclusiones de glauconita. El cuerpo superior tiene una composicin litolgica similar que el inferior pero tiene un mayor contenido de glauconita. El ambiente de depsito para estas unidades ("U" y "T") es estuarino dominado por mareas con influencia fluvial.(c) Arenisca NapoInferiorT(Cretcicomedio)Constituye uno de los principales reservorios de la Cuenca Oriente, corresponde bsicamente a una secuencia areno-luttica, est compuesto de areniscas de cuarzo transparente-translcidas, son subredondeadas y de grano fino a medio, sueltas, sin cemento ni matriz, presenta inclusiones de caolinita y laminaciones de lutitas.La Formacin Tena (Cretcico Superior Maestrinchtiense). Est formada predominantemente de arcillas, con un nmero significativo de intercalaciones de areniscas y escasos conglomerados; margas y calizas que aparecen en menor cantidad. Esta formacin resulta de menor importancia petrolera, poca informacin y por lo tanto muy insegura en las correlaciones. El espesor de esta formacin es alrededor de 600 ft.Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva. 2007. Estudio de Yacimientos. 11Arenisca QZ caolinticaGrfico 3: Columna Estratigrfica deL Campo Palanda-Yuca SurFuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.122.4.5. Presin Esttica del Reservorio Napo T InferiorDebido a las condiciones de acumulacin de los hidrocarburos, se tiene aceite bajo saturado en el reservorio Napo T delInferiorcampoPalanda-Yuca Sur; es decir su presin inicial se encuentra sobre la presin de burbuja.La presin medida en el ao 2006 fue de 2088 PSI; no existen valores de presin actuales para el reservorio Napo T . EInferiorelGrfico4seobserva el valor de la presin estimada al ao 2012 y para el ao 2019 (fecha de terminacin del contrato del Consorcio Petrosud Petroriva); estos valores se los obtuvo a partir del historial de presiones del reservorio Napo T , seInferiorextrapolaronlosdatos y se grafic la lnea de tendencia. Para abril 2012 la presin estimada es de 1500 PSI y para el ao 2019 ser de 1000 PSI, valores que siguen por encima de la presin de burbuja del reservorio que es 680 PSI.Presin Esttica del Campo Palanda-Yuca Sur Napo T In40003500Pe2992,32Pb30002752,242819,3325002933,222088,98Pe =1500 PSI@ 200121997,2620001816,881630,351500Pe =1000 PSI @ 20191000Pb =680 PSI5000DATEGrfico 4: Historial de Presin Esttica Campo Yuca-Sur.Fuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.Elaborado por: Andrea Corrales.132.4.6. Propiedades Petrofsicas del Campo Yuca Sur y Anlisis PVT.Propiedades Petrofsicas. La petrofsica de un yacimiento se la puede evaluar de varias maneras: con ncleos centrales de corona, con perfiles elctricos, mapas de atributos, correlaciones, etc. Debido a la falta de anlisis de laboratorio de ncleos centrales de corona del campo Palanda-Yuca Sur, es necesario utilizar la interpretacin de registros elctricos junto con la elaboracin de mapas de atributos de porosidad y contenido de arcillas reflejado en las lecturas de Gamma Ray y resistividad para inferir un valor aproximado de las propiedades petrofsicas tales como: saturacin de agua, saturacin de petrleo, porosidad, permeabilidad y espesor del reservorio Napo T . LasInferiorpropiedades petrofsicas del campo y por pozo se muestran en los siguientes cuadros:Cuadro 1, Resultados de la Evaluacin Petrofsica por Pozo del Campo Palanda-Yuca Sur.Resultados de la Evaluacin PetrofsicaRESERVORIOPOZO"T" INF.hSwSoKYS - 115,024,975,10014,8100YS - 235,033,166,90014,4102YS - 432,031,468,60016,5356YS - 55,03367,0001580YS - 1145,030,769,30012,298YS - 1242,027,872,20016382YS - 1310,039,860,20014,7117YS - 1452,02179,00016,5198YS - 1556,037,562,50014,4150YS - 1945,033,166,90019350PAL - 156,025,374,7001524PAL - 214,039,160,90017,320PAL - 325,035,464,60019,35PAL - 426,522,377,70017,8632PAL - 718,027,672,4002040h =Espesor Neto (ft)1000,148Sw =Saturacin de agua (%)0,144So =Saturacin de petrleo (%)0,165 = Porosidad efectiva (%)0,15K=Permeabilidad (mD)0,122Fuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.Elaborado por: Andrea Corrales.14Cuadro 2, Resultados de la Evaluacin Petrofsica del Campo Palanda-Yuca Sur.PROPIEDADES PETROFISICAS A NIVEL DE CAMPORESERVORIO NAPO T INFERIORSw (%)30So (%)70Porosidad (%)16Permeabilidad (mD)108,714Fuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.Elaborado por: Andrea Corrales.2.4.7. Anlisis PVT.El campo Palanda Yuca Sur no cuenta con Anlisis PVT, por lo que para determinar las propiedades de los fluidos como grado API, presin de burbuja, relacin de solubilidad, viscosidad del crudo, factor volumtrico, temperatura del reservorio y gravedad especifica del gas, se usan datos de pozos cercanos al bloque y tambin se calculan por medio de correlaciones numricas. En este caso se tomaron los anlisis PVT del campo Auca que es el campo ms cercano. Las propiedades de los fluidos del campo se detallan en el Cuadro 3.Cuadro3,Propiedades de los fluidos del Campo Palanda-Yuca SurNAPO T INFERIORPb (PSI)650-800Rs (PCS/BN)100-130API26-28.5o (cP)2-4Boi (BN/BY)1,298Ty (F)210GSG0.98-1.25Fuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-PetrorivaElaborado por: Andrea Corrales152.4.8. Estado Actual de los pozos.Los pozos en el Campo Palanda Yuca Sur producen mediante Bombeo Elctrico Sumergible (B.E.S). A continuacin en el Cuadro 4 se detalla el estado actual de los pozos.Cuadro 4, Estado Actual de los pozos.MTODO DEBSWPOZOESTADOYACIMIENTOLEVANTAMIENTOBFDDBPPDBAPDAPIARTIFICIAL(%)YS-01Productor(50%) Ui+ (50%) HsBES394619737495422,7YS-02ReinyectorTiyuyacu------YS-04Productor(50%) Ui+ (50%) TiBES2991021976625YS-05Taponado y-----AbandonadoYS-11ProductorT inferiorBES3841921925027HRE1YS-12ProductorT inferiorBES8203284926028,2YS-13Taponado y------AbandonadoYS-14ProductorT inferiorBES6842054797027,6YS-15Taponado y-----HRE1AbandonadoYS-19ProductorT inferiorBES5603362244027,6PAL-01ProductorU inferiorBES234014022009419,4PAL-02ProductorU inferiorBES192623116958818,4PAL-03ReinyectorTiyuyacu------PAL-04Productor(50%) Us+ (50%) TiBES6092803295420,2PAL-05ReinyectorTiyuyacu------PAL-07Taponado y-----AbandonadoPAL-12Taponado y-----AbandonadoFuente: Consorcio Petrosud-Petroriva.Elaborado: Andrea Corrales162.4.9. Historia de Produccin del CampoLa produccin acumulada hasta abril 2012 fue de 10395. 276 barriles de petrleo, 6046.962 barriles de agua y 1000.000 pies cbicos de gas (ver Grfico 5), con una produccin diaria de 1.198 BPPD, 1.881 BAPD y 151.000 PCSD.Produccin Acumulada Petrleo y Agua, (bbl) Produccin Acumulada @ Abril 2012CONSORCIO PETROLERO PALANDA-YUCASURVC.Np : 10395276 bblFIELD: Campo_Palanda, Campo_YucaSur RESERVOIR: Ti(21)VC.Wp : 6046962 bblVC.Gp : 1 MMcf108107106105 1010.1( MMcf )VC.Gp0.011040.0011992939495969798992000010203040506070809101112DateElaborado por: Andrea Corrales.17Produccin Diaria de Petolo y Agua , (bbl/d) 100001000100101 Produccin Diaria @ Abril 2012CONSORCIO PETROLERO PALANDA-YUCASURVC.BPPD : 1236 bbl/dVC.BAPD : 1545 bbl/dFIELD: Campo_Palanda, Campo_YucaSur RESERVOIR: Ti(21) in Zoomed AreaVC.MPCD : 157 Mcf/dBSW : 0.551000500Produccin100deDiaria50(MPCD),GasAxis 1FIELD: Campo_Palanda, Campo_YucaSur RESERVOIR: Ti(21) in Zoomed Area10VC.BPPD ( bbl/d )VC.BAPD ( bbl/d )VC.BFPD ( bbl/d )5Axis 2VC.MPCD ( Mcf/d ) FIELD: Campo_Palanda, Campo_YucaSur RESERVOIR: Ti(21) in Zoomed Area11992939495969798992000010203040506070809101112DateGrfico 6: Produccin diaria del campo Palanda-Yuca Sur Napo T . InferiorFuente: Oil Fiel Manager- Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.Elaborado por: Andrea Corrales.18Se puede observar que el campo en el ao 1992 tuvo una produccin de 401 BPPD y 417 BAPD, durante este primer perodo de produccin del campo su produccin se mantuvo en un promedio de 900 BPPD y 300 BAPD, hasta julio de 1999 fecha en que el Consorcio Petrosud Petroriva inicia sus operaciones en el campo, su produccin empez con 323 BPPD y 44 BAPD, En el ao 2001 se perforaron los pozos: Yuca Sur 4, Yuca Sur 5, Yuca Sur 11 y Yuca Sur 13, en este perodo la produccin alcanz los 364 BPD y 1182 BAPD; no se logr incrementar la produccin con la perforacin de estos pozos nuevos. En el ao 2002 se perfor el Yuca Sur 12 y se lleg a producir 2060 BPPD y 903 BAPD. La mxima produccin del campo Yuca Sur se observa en el ao 2003 con 4231 BPPD y 847 BAPD, ao en el que se perfor el pozo Yuca Sur 14, Yuca Sur 15, Palanda 7 y Palanda 12; en el ao 2006 se perfor el pozo Yuca Sur 19 y la produccin del campo alcanz 3000 BPPD y 1464 BAPD.La puesta en produccin de nuevos pozos ayud a incrementar la produccin del campo, y al igual que la presin del reservorio esta ha declinado de una manera significativa. El incremento del BSW y declinacin de la presin del reservorio crea un ambiente satisfactorio para que el fenmeno migracin de finos se desarrolle en el reservorio NapoTInferior.Hasta el ao 2011 el Campo Palanda -Yuca Sur est compuesto por 16 pozos perforados de los cuales nueve son productores, 3 son reinyectores y cuatro se encuentran taponados y abandonados. En el Grfico 7 se detalla la produccin acumulada por el campo hasta abril 2012.Produccin Acumulada de Petrleo, (Barriles)Campo Palanda -Yuca-Sur @ Abril 20121.881.5034.849.92911%27%11.192.35162%Grfico 7: Produccin acumulada de los yacimientos del Campo Palanda -Yuca Sur.Fuente: Oil Fiel Manager- Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva. Elaborado por: Andrea Corrales.19Como se observa en la grfica anterior la mayor parte de la produccin proviene del reservorio Napo T inferior, lo que lo convierte en el principal horizonte productivo seguido de Napo U inferior y Holln.2.4.10. Relacin Presin Promedio del Reservorio vs. Produccin de Agua Neta.Como se observa en el Grfico 8 que relaciona la presin promedio del yacimiento con la produccin de agua acumulada, el volumen de agua que se necesita producir para llegar a la presin de burbuja es de 9000.000 barriles; esto a su vez nos muestra el tiempo de produccin estimado del campo bajo condiciones operativas ptimas, ya que cuando se alcanza la presin de burbuja se debe aumentar los choques en los pozos, lo que generara producciones mnimas o a su vez se tendra que cerrar el campo. Actualmente los pozos que trabajan con choque son: Yuca Sur 12 y el Yuca Sur 14, con 27 % y 64% de choque respectivamente.20Presin Esttica del Campo Palanda- Yuca Sur en el ReservorioNapo T Inferior33002992,3227502819,33(PSI)2752,24ESTTICA22001997,261816,881650WP= 9'000.000@ PbPRESIN1100Pb =680 PSI5500WP (BLS)Grfico 8: Presin Promedio vs. Produccin acumulada del Reservorio Napo T delInferiorCampoPalanda-Yuca Sur.Fuente: Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.Elaborado por: Andrea Corrales.212.4.11. Declinacin de Produccin del reservorio Napo T InferiorEs muy importante determinar la declinacin de la produccin de fluidos en el reservorio en funcin del tiempo, hasta alcanzar el lmite econmico del reservorio.Para analizar la declinacin de la produccin del campo se grafic (Log Qo vs Log t), el Grfico 9, se realiz tomando 75 BPPD como tasa al lmite econmico, es decir tasa a la que la produccin de petrleo sigue siendo rentable para la empresa. Adems se tom como referencia la fecha de terminacin del contrato de la empresa 31 de Agosto del ao 2019, de esta manera se obtendr la proyeccin de la produccin hasta la finalizacin del contrato de la empresa con el estado.Al tener un mecanismo de produccin de fluidos por gas en solucin la declinacin que ms se ajusta a este tipo de mecanismo de produccin es la declinacin del tipo exponencial.En el grfico:Al tomar todos los puntos se observ una tendencia lineal y se traz recta que mejor que se adapte a este comportamiento.Se extrapol la lnea hasta el tiempo cuando se requiere predecir la tasa de produccin en este caso el 31 de agosto del ao 2019.La declinacin para el campo Yuca Sur se realiz utilizando Oil Field Manager. En el Grfico 9 se observan los resultados obtenidos.22VC.BPPD, bbl/d CONSORCIO PETROLERO PALANDA-YUCASURProduccin Diaria del Campo @ Abril 2012VC.BPPD : 1236 bbl/dCurva de Declinacin del ReservorioVC.BAPD : 1545 bbl/d10000BSW : 0.55Current Filter (6)VC.BFPD ( bbl/d )VC.BAPD ( bbl/d )1000Working ForecastParameters100Phase: OilCase Name: DECLINACION PYSb: 0Di: 0.00649178 M.n.qi: 1236.23 bbl/dti: 09/30/2012te: 08/31/2019Final Rate: 721.313 bbl/d10Cum. Prod.: 8224.67 MbblCum. Date: 04/30/2012Reserves: 2414.26 MbblReserves Date: 08/31/2019EUR: 10638.9 MbblForecast Ended By : Time1Reserve Type: Proven-Developed199293949596979899 2000 01020304050607080910111213141516171819DateGrfico 9: Produccin acumulada de los yacimientos del Campo Palanda -Yuca Sur.Fuente: Oil Fiel Manager- Departamento de Exploracin y Desarrollo del Consorcio Petrosud-Petroriva.Elaborado por: Andrea Corrales.23En el grfico se observa que la declinacin del campo es de 21,61% anual; tambin se puede observar que la proyeccin de produccin del campo hasta la fecha de corte (agosto del 2019) an es rentable.Rata Final: 721 BPPD; esta es la produccin que se tendr al mes de agosto del 2019.Reservas: 2414.260 bbl; son las reservas remanentes a la fecha de terminacin del contrato del consorcio.Produccin Acumulada: 8224.670 bbl; este es el valor de la produccin acumulada de todo el campo hasta la fecha de realizacin del proyecto.ltima Recuperacin Estimada: 10638.900 bbl; es el valor de la produccin acumulada ms las reservas.242.5. DAO DE FORMACINSe define como dao de formacin al taponamiento de los poros en las zonas aledaas al pozo, que da lugar a una reduccin de la permeabilidad en la zona daada conocida comoSkin,quepuede tener unos pocos hasta varios centmetros de profundidad en la zona de la formacin vecina a la pared del pozo.El Grfico 10 describe las condiciones de la vecindad del agujero, donde (rx) y (kx) representan la penetracin del dao y la permeabilidad de la zona afectada respectivamente; (kx) es diferente a la permeabilidad del reservorio en la zona virgen, representada con la permeabilidad (k), y muestra que la existencia de una zona de permeabilidad daada alrededor del pozo causa una cada adicional de la presin durante el flujo desde el reservorio hacia el pozo; esto reduce la presin de fondo fluyente (Pwf) y por ende (P -Pwf) incrementa; con lo que el ndice de productividad del pozo disminuye.Grfico 10: Representacin esquemtica de una zona daada.Fuente: ISAIAS, Carlos. Manual de Estimulacion Matricial De Pozos Petroleros.25Considerando un pozo productor, la ecuacin de Darcy en su forma ms simple puede usarse para conocer la respuesta de un pozo. En condiciones de flujo permanente, suponiendo un yacimiento radial circular (ver Grfico 10), se tiene en condiciones ideales de flujo, es decir sin la existencia de ninguna alteracin en la permeabilidad virgen y equivalente de la formacin a los fluidos del yacimiento y ninguna restriccin de los mismos al entrar al pozo a travs del intervalo en produccin; se tendra un comportamiento de la presin como el indicado por la lnea entrecortada (ver Grfico 10).()[ ( )]Tomando en cuenta la cada de presin adicional ( ),la que fue definida en funcin delEFECTOSKINVanEverdingenporyHurst, se tiene:Reemplazandode la ecuacin N3 en la ecuacin N 2, se tiene:Sustituyendoen la ecuacin N1,()[ ( ) ]26Expresando la ecuacin N5 en unidades de campo, se tiene:()[ ( ) ]Donde;Produccin de Petrleo a travs de los perforados (BPPD).Permeabilidad efectiva (mD). Espesor de la arena (ft). Presin del reservorio (Psi). Presin de fondo fluyente real (Psi). Viscosidad del petrleo (cP). Factor volumtrico del petrleo, (BN/BY). : Radio de drenaje del pozo (ft).: Radio del pozo (ft).Dao de formacin (Adimensional).La ( )es causada por los efectos de: la zona alterada de la formacin, la turbulencia al llegar los fluidos a los disparos, la terminacin relativa del intervalo disparado con la zona productora, la restriccin al flujo por el patrn y penetracin de las perforaciones y por las restricciones en los tneles de las mismas. Es decir:En consecuencia, se le puede asociar a cada prdida de presin un factor de pseudodao, por lo que el Efecto Skin (S) est compuesto por los siguientes pseudofactores:27Dnde:Dao Total (Skin). Dao real de la Formacin. Pseudofactor de dao por turbulencia. Pseudofactor de dao por terminacin. Pseudofactor de dao debido al caoneo (tipo de punzado). Pseudofactor de dao por los tneles de las perforaciones. Por tanto, la cada de produccin puede deberse a que en las cercanas del pozo se produce una zona de dao muy severa. El diseo correcto para la ptima produccin del pozo, hace necesario determinar no solo la naturaleza del dao sino tambin el sitio del pozo donde est el dao que ms afecta a la produccin. El siguiente cuadro muestra valores tpicos de S:Cuadro 5, Valores para identificar dao de formacin..Condicin del pozoValor de SAltamente daadoS>0 +10DaadoS>0Sin DaoS=0Acidificado-1 - 3 SFracturado-2 - 4 SMasivamente FracturadoS < -5Fuente: SchlumbergerElaborado por: Andrea Corrales.282.5.1. Dao a la Formacin durante Operaciones en el PozoLa construccin de un pozo requiere de una serie de procesos tales como: perforacin, cementacin, caoneo, estimulacin y completacin del pozo para la produccin. Durante estos procesos existen movimientos de fluidos desde y hacia la formacin, que pueden causar el dao de formacin.Dao durante la Perforacin. Esta actividad es la causa ms comn del dao en la formacin ya que altera las condiciones de equilibrio fsico-qumico, termodinmicos y de esfuerzos que existen entre la roca, sus minerales constituyentes y los fluidos que la saturan, durante la penetracin con la broca y los fluidos usados. El fluido de perforacin puede causar el dao tanto por el filtrado de la fase lquida como por la invasin de los slidos en el medio poroso, ocasionando de esta forma taponamientos en la cara de la arena, hidratacin del material arcilloso y con una marcada reduccin de la permeabilidad de la formacin en la vecindad del pozo. (ver Grfico 11).Grfico 11: Representacin esquemtica del dao de formacin durante la perforacin-formacin de costra de lodo. Fuente:BJ-BAKER HUGHES.29Dao Durante la Cementacin. Los daos ocasionados por esta operacin son similares a los ocasionados por el lodo de perforacin. Los lquidos usados para el pre-lavado pueden contener slidos o substancias qumicas que no sean compatibles con la formacin. La invasin de slidos, tambin es otro problema. Aunque el tamao de las partculas de cemento es de magnitud mayor que el tamao de los poros, stos pueden invadir la formacin en operaciones de cementacin forzada, o si hay una prdida de circulacin durante la cementacin primaria, existe la posibilidad de forzar slidos hacia la formacin, pero en forma de una fractura no de invasin al medio poroso.Dao Durante el Caoneo. Los residuos de cargas explosivas y los slidos contenidos en los fluidos de reacondicionamiento pueden taponar los canales formados por las cargas explosivas, as como a la formacin misma. Este dao se puede eliminar o disminuir cuando se caonea con presin diferencial a favor de la formacin (ver Grfico 12).Grfico 12: Representacin esquemtica del dao de formacin durante el caoneo.Fuente:BJ-BAKER HUGHES.302.5.2. Mecanismos de Dao de FormacinInvasin de partculas. El rango del tamao crtico para la contaminacin con slidos implica un bsico entendimiento de la teora del puente de parEstudios de permeabilidad realizados en ncleos confirmaron que las partculas con rangos de dimetro entre 1/3 y 1/7 del tamao de las gargantas porales taponarn las mismas. Las partculas ms pequeas de 1/7 del tamao de las gargantas porales migrarn libremente por la matriz de la formacin. En el caso de una mezcla, las partculas ms pequeas tienden a llenar los espacios vacos existentes entre las partculas ms grandes, de modo que la permeabilidad de la mezcla es casi siempre menor que la permeabilidad que generara la partcula ms grande6.Grfico 13: Representacin esquemtica de partculas taponando los insterticios de la roca.Fuente: BETANCOURT/CIGUELA.Libro Daos a la Formacin y Estimulacin de Pozos.Hinchamiento y migracin de arcillas. Las arcillas son minerales hidratados de aluminosilicatos con estructura de cristales en forma de hoja, formados por el intemperismo o hidratacin de otros silicatos o de cualquier fragmento de mineral ms pequeo que 1/256 mm.31La mayora de las areniscas contienen un cierto porcentaje de arcillas antignicas o cementantes en su composicin mineral. Estas arcillas pueden estar presentes formando parte de la matriz, revistiendo los poros o en el interior de ellos. Las partculas de arcilla a menudo son encontradas en las uniones de los granos de arena, y en particular se concentran cercanas a los lentes de arcillas7.Hay dos categoras principales de arcillas:Arcillas Detrticas.- Son sedimentadas por un proceso fsico.Arcillas Diagenticas.- Son sedimentos de arcilla que experimentan cambios fsicos y qumicos durante la litificacin y compactacin.Los principales grupos de arcillas encontradas en una roca reservorio son las siguientes:Cuadro 6, Arcillas comunes en una roca reservorio.MONTMORILONITAAl2Si4O10(OH)2 . H2OILITAKAl2(AlSi3O10)(OH)2KAOLINITAAlSi4O10(OH)8CLORITA(Fe,Mg)5Al(AlSi3O10)(OH)8CAPAS DE ARCILLASCOMBINACIN DE TODASMEZCLADASFuente: Fundamentals of Acidinzing BJ ServicesElaborado: Andrea CorralesTodos los tipos de arcilla son capaces de migrar cuando se contactan con aguas que trastornan el equilibrio inico dentro de la formacin. La montmorillonita y las arcillas de capas mezcladas tienen una alta posibilidad de migrar debido al hinchamiento y a la retencin de agua. Hay que considerar que los altos caudales de flujo pueden ser la causa suficiente para la migracin de las partculas. El resultado del comportamiento de un fluido acuoso con las arcillas depende principalmente de los siguientes factores:La estructura qumica de la arcilla.La diferencia entre la composicin del fluido de formacin y del inyectado. El arreglo de la arcilla en la matriz.32La abundancia de arcilla presente.El movimiento de partculas dentro de un sistema poral est afectado por la humectabilidad de la formacin, por las fases de fluido presente, y por el caudal a travs de los espacios porales. Bajo circunstancias normales, una zona petrolfera contiene tanto petrleo como agua dentro de los espacios porales. En una roca hidrfila el agua est en contacto con la superficie del mineral y el petrleo fluye por el centro del espacio poral.Cuando las arcillas y otros finos estn acuohumectados, estas partculas son atradas y sumergidas en la cobertura de agua que rodea las partculas de la arenisca. En este caso las partculas de arcilla slo se movern con el flujo de agua, y donde la saturacin de agua sea baja estas partculas no tendern a causar problemas de movilidad.8Caolinita.Es una arcilla detrtica formada por el desgaste de feldespatos, tpicamente en ambientes no-ridos. El agua es esencial para la reaccin qumica que cambia feldespato a caolinita. La caolinita est tpicamente presente tanto en rocas jvenes como viejas, en pequeas cantidades.El principal dao de permeabilidad causado por caolinita en arenisca es su tendencia a puenteo en las gargantas porales una vez que ha sido dispersado y separado.La caolinita tiene dos capas en su estructura; estas unidades se mantienen juntas y adheridas por hidrgeno que previene el hinchamiento por absorcin de agua. Las partculas de caolinita tienden a formar distintas unidades.Grfico 14: Lminas de caolinita agrupadas como libros que rellenan los pozos.Fuente:BJ-BAKER HUGHES.33Efecto del pH La dispersin de las arcillas est influenciada por el pH, y perjudicialmente afectada por aguas alcalinas con un pH mayor que 7.0 provocando mayor movilidad a las arcillas. En pH 4.0 no existe prcticamente perturbacin.El pH del filtrado puede ser otro mecanismo de deterioro si el cemento de la matriz es slice amorfo. Filtrados con un pH muy alto disolvern los minerales silcicos, liberando partculas finas, que entonces pueden bloquear los poros. Una vez que una arcilla es dispersada, sus partculas llegan a moverse libremente o pueden flocularse y causar taponamiento de las gargantas porales.Bloqueo por emulsin La invasin de fluidos, ocurre cuando filtrados de lodos de perforacin, lechadas de cemento, fluidos de completacin, reparacin o estimulacin; se mezclan con los fluidos presentes en el reservorio logrando formar emulsiones. Estas emulsiones tienen alta viscosidad, particularmente las emulsiones de aceite en aguaSe ha demostrado que si existe un bloqueo por emulsin, el promedio de permeabilidad calculada en una prueba de inyectividad, suele ser superior a la determinada en pruebas de produccin. Este test provee una herramienta creble para predecir el bloqueo que se llama "Efecto Vlvula.Normalmente, las formaciones daadas por un bloqueo por emulsin aceptarn fluidos de tratamiento inyectados pero no producirn este fluido de vuelta.Aumento de la viscosidad del fluido. La reduccin en la productividad causada por emulsiones, est directamente relacionada con el incremento de viscosidad, por efecto de la emulsin y el radio del rea afectada.Las emulsiones petrleo-agua tienden a exhibir mayores viscosidades que las de agua-petrleo. El efecto del aumento de viscosidad por emulsiones se observa en la ecuacin N9:()34Donde;Viscosidad de la emulsin (Cp). Viscosidad del fluido (Cp). Fraccin volumtrica ( %). Considerando que el lquido es Newtoniano, que las partculas son rgidas y esfricas, y que no existen interacciones partcula-partcula, se determina que la viscosidad de una emulsin de partculas esfricas incrementa linealmente con la fraccin volumtrica de la fase dispersa, y es independiente del tamao de partcula y de la velocidad de formacin. La viscosidad de la emulsin ser siempre mayor que la viscosidad de los componentes. Teniendo presente la ecuacin de Darcy para flujo radial:Donde;Caudal (BPPD). Permeabilidad (Darcy). Espesor de la arena (ft). Radio del Pozo (ft). Viscosidad del fluido (cP). : Diferencial de Presin (PSI). : Diferencial entre y radio de drenaje y el radio del pozo (ft). El caudal es inversamente proporcional a la viscosidad, por lo que si la viscosidad aumenta, el flujo decrece.Generalmente los surfactantes catinicos tienden a estabilizar las emulsiones de agua en petrleo. Los limos y los finos acuohumectados tienden a reducir la estabilidad de la emulsin, mientras que las formaciones fuertemente leohumectadas tienden a generar emulsiones de mayor estabilidad y viscosidad.35Bloqueo por agua. Se define como una disminucin en la permeabilidad relativa al petrleo en una formacin, por las altas presiones capilares resultantes de la tensin interfacial entre el agua y el petrleo. Estos bloqueos a menudo estn acompaados por un incremento en la saturacin de agua en reservorios de baja a mediana permeabilidad.Depositaciones orgnicas. Los petrleos crudos son capaces de depositar dos clases de slidos orgnicos durante su produccin y transporte, las parafinas y los asfltenos. Muy comnmente, ambos son suaves y negros, y con frecuencia aparecen juntos en el mismo reservorio. Por lo tanto, es necesario poder identificar y diferenciar bien entre parafinas y asfltenos, para elegir el tratamiento apropiado para este problema.Bacterias Los portadores primarios de bacterias son: fluidos de perforacin, completacin, filtrado de cemento, fluidos de fractura y la inyeccin de agua. Estos problemas pueden ser advertidos tratando los posibles fluidos contaminantes con un bactericida eficiente.Si no se aaden bactericidas a los fluidos de fractura podrn ocasionar daos de contaminacin, poco despus que un pozo es tratado con un fluido contaminado de bacterias, los pozos contiguos pueden tambin llegar a contaminarse, estando sujetos a la corrosin por sulfuro de hidrgeno. Las colonias de bacterias se adaptan a numerosas condiciones y el petrleo del reservorio puede servir como fuente de energa y acelerar su adaptacin al medio ambiente.Aunque estas bacterias son muy pequeas (de 1 a 3 micrones) la gran cantidad de colonias de bacterias presentes en un lquido pueden causar problemas de taponamiento. La mayora de las aguas de los pozos de petrleo contienen bacterias aerbicas o anaerobias9.Algunas de las bacterias que causan problemas son:Bacterias del hierroBacterias sulfato reductorasBacterias formadoras de barro o limo36Una bacteria muy comn que puede causar problemas es la bacteria del hierro, es una bacteria aerbica y en su proceso metablico tiene la capacidad de oxidar el hierro ferroso soluble en agua a hierro frrico insoluble en agua. Los problemas a los que lleva este tipo de bacterias es el taponamiento de fuentes de agua, filtros y lneas de superficie.Las bacterias sulfato reductoras son bacterias anaerbicas y digieren los iones sulfato disueltos en el agua para producir gas sulfuro de hidrgeno (H2S). La corrosin y el limo resultantes, reducen los caudales de flujo en la inyeccin del pozo y la produccin de las formaciones productoras.Las bacterias formadoras de Barros o Limos se encuentran generalmente cuando el agua fresca o de superficie se pone en contacto con agua producida y requieren de un ambiente rico en oxgeno para coexistir, son capaces de producir grandes masas de limo que causan rigurosos problemas de taponamiento.Jeff Hibbeler. Sandstone Matrix Acidizing featuring BJ Sandstone AcidSM. Pg: 30 Jeff Hibbeler. Sandstone Matrix Acidizing featuring BJ Sandstone AcidSM. Pg: 49 Jeff Hibbeler. Sandstone Matrix Acidizing featuring BJ Sandstone AcidSM. Pg: 47-48 Jeff Hibbeler. Sandstone Matrix Acidizing featuring BJ Sandstone AcidSM. Pg: 90 372.6. ESTIMULACIN CIDA DE POZOSLa estimulacin de pozos es una de las actividades ms importantes para el mantenimiento o incremento de la produccin, se la realiza de acuerdo a la naturaleza del problema que genera declinacin de produccin, por lo tanto la seleccin de un pozo candidato a estimular y el diseo de su tratamiento requiere de un buen anlisis.Los tratamientos de estimulacin requieren de una seleccin apropiada tanto del cido como de la tcnica de acidificacin, para lo cual se deben considerar tres factores qumicos correlacionados al seleccionar el cido apropiado: la estequiometria, el equilibrio termodinmico y la velocidad de reaccin.La estequiometria de una reaccin cida con los materiales de la formacin relaciona la proporcin molecular entre reactivos y productos de reaccin, una vez conocida se puede calcular fcilmente la cantidad de formacin disuelta por un volumen del cido. Un parmetro til que relaciona la estequiometria del cido es el poder disolvente.Se establece un equilibrio termodinmico en muchas reacciones cidas antes que el cido haya reaccionado totalmente, en particular en el equilibrio alcanzado en la reaccin de cidos orgnicos como el actico o frmico, con formaciones de piedra caliza o dolomitas. Las consideraciones del equilibrio controlan tambin la precipitacin de los productos de la reaccin que puede anular los beneficios del tratamiento en formaciones carbonticas o areniscas.La velocidad de reaccin entre un determinado cido y el material de la formacin fija el tiempo necesario para que el cido reaccione. Al evaluarlo junto con la geometra dentro de la cual ocurre la reaccin, se puede estimar la distancia que el cido penetra lejos en el pozo y con ello la estimulacin esperada.382.6.1. Fluidos de Tratamiento cidoSe debe mantener la compatibilidad entre la solucin de tratamiento y los fluidos del reservorio para no generar ms dao a la misma, debiendo comprobar la solubilidad del cido en el reservorio para determinar su efectividad. Los cidos se pueden clasificar en:cidos inorgnicos. (a) cido Clorhdrico (HCl).Tambin llamado cido mur