Pruebas Draw Down

PRUEBAS DRAW DOWN Esta prueba consiste en una serie de mediciones de presion de fondo durante un periodo de tiempo, con el pozo fluyendo a una tasa constante estabilizada. Generalmente, se hace un cierre previo para lograr que la presion en el area de de drenaje del pozo se estabilice y sea uniforme. Se utiliza para hallar: -ermeabilidad promedio en el area de drenaje !"# -Efecto S"in !s# -$olumen poroso !$p# de la regi%n drenada -resencia de &eterogeneidades !'allas, contactos, barreras estratigraficas#. Estas pruebas son particularmente aplicables  para:  ( ozos nuevos.  ( ozos que han sido cerrados el tiempo suficientemente para permitir que la presi%n se estabilice.  ( ozos en los que la p)rdida de ingresos incurridos en una prueba de restauraci%n de  presi%n ser*a dif*cil de aceptar.

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 +aracter*sticas:

Se basa en la medici%n de la presi%n inicial de producci%n de un pozo, aunque no estn limitadas a dicho per*odo inicial productivo. nicialment nicialmentee el pozo es cerrado hasta alcanzar la presi%n esttica esttica del yacimiento yacimiento antes de la prueba, durante un per*odo suficientemente largo. /a prueba es corrida para producir el  pozo a una tasa de flujo constante con stante mientras se registra registr a continuamente la presi%n en el fondo del pozo. /a prueba de flujo !0ra1do1n# puede durar desde unas pocas horas hasta varios d*as si es necesario, dependiendo de los objetivos de la prueba. 2na prueba de flujo debe ser recomendada en oposici%n de una prueba de restauraci%n de  presi%n en una situaci%n en la que se puede arrancar el per*odo de flujo !0ra1do1n# con una presi%n uniforme en el yacimiento, debido a esta raz%n los pozos nuevos son e3celentes candidatos. 4unque una debida corrida de una prueba 0ra1do1n suministra considerable informaci%n acerca de un yacimiento, la prueba puede ser dif*cil de controlar como es el caso de una  prueba fluyente. Si una tasa constante no puede ser mantenida dentro de una tolerancia razonable, es recomendado el uso de pruebas 5ultitasas, las cuales podr*an ser usadas tambi)n si el pozo no fuera cerrado por un tiempo suficiente hasta alcanzar la presi%n esttica del yacimiento.

Se realizan haciendo producir un pozo a tasa constante y registrando la presi%n como funci%n del tiempo. /a informaci%n que se obtiene usualmente incluye la permeabilidad del yacimiento, el factor de da6o, y el volumen del yacimiento !si la prueba se realiza por largo tiempo#.

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7bjetivos:

/os objetivos de una prueba de flujo incluyen estimaciones de permeabilidad, factor de da6o y en ocasiones, el volumen del yacimiento. /a prueba de evaluaci%n de presiones durante el per*odo de flujo es particularmente aplicada en pozos nuevos y en aquellos que han sido cerrados un tiempo suficientemente largo, que permite que la presi%n esttica del yacimiento se estabilice.

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0etermina:

El prop% prop%si sito to de la prueb pruebaa de decl declin inac aci% i%nn de presi presi%n %n es dete determ rmin inar ar las las sigu siguie ient ntes es caracter*sticas del pozo y del yacimiento: ermeabilidad. +apacidad de la formaci%n. 8ransmisibilidad del yacimiento. Eficiencia de flujo. 0a6o o estimulaci%n. Efecto de almacenamiento del pozo. $olumen del drenaje. Geometr*a del yacimiento.

ara flujo de estado no estable !transiente# se utiliza

se puede arreglar de la siguiente forma:

Grfico de 1f vs. t en escala semi-log generar una l*nea recta de pendiente 9m en lpc;ciclo. Esta pendiente es negativa

#, en grafico cartesiano. =2EF4S F2/0 2

Esta prueba consiste en una serie de mediciones de presi%n de fondo durante un periodo de tiempo, luego de cerrar el pozo despu)s de haber estado fluyendo a una tasa constante estabilizada. Se utiliza para hallar: -resi%n esttica promedio en el rea de drenaje o yacimiento !i#. -ermeabilidad promedio en el area de drenaje !"#. -Efecto S"in !s#. -resencia de /*mites o heterogeneidades !'allas, contactos, barreras estratigraficas#. - nterferencia o comunicaci%n entre pozos ; fallas /a prueba requiere que el pozo produzca con una tasa estabilizada durante un cierto tiempo, denominado tiempo de flujo !tp#, para lograr una distribuci%n homog)nea en la presi%n antes del cierre 4l cerrar el pozo se mide la presi%n de fondo !1f 0t># y se empieza a medir en funci%n del tiempo de cierre !0t#.

El tiempo de flujo !tp# se define asi:

En una forma similar que para el caso de dra1do1n, se establece que para flujo de estado no estable !transiente# se cumple la siguiente ecuaci%n !Ecuaci%n de &orner, ?AH?#.

/a Ecuaci%n de &orner sugiere que la relaci%n entre p1s y !tpI0t#;0t es una linea recta en escala semi-log.

Si se escoge un valor diferente a p?h se debe modificar la constante J.KJ de acuerdo a la siguiente relaci%n:

/a ca*da de presi%n relacionada con el efecto s"in !0ps"in# se estima con la siguiente relaci%n:

/a Eficiencia de 'lujo !E'# se define similarmente que para dra1do1n

0onde la p1f es la presi%n de fondo fluyente registrada inmediatamente antes del cierre y  p es la presi%n leida de la tendencia lineal !per*odo transiente# para un 0t>infinito L!tpI0t#;0tM>?.

5N8707 0E +2=$4S 87 /as curvas tipo son representaciones grficas de soluciones te%ricas de las ecuaciones de flujo !4gar1al et al, ?AB#. El m)todo consiste en encontrar, dentro de una familia de curvas, la curva te%rica que mejor coteje con la respuesta real que se obtiene durante la  prueba de presi%n. Este cotejo se realiza en forma grfica, superponiendo la data real con la curva te%rica.

Estas soluciones grficas se presentan en funci%n de variables adimensionales !p0, t0, r0, +0#. Se basan en las siguientes ecuaciones:

5E8707 0E +2=$4S 87 roblema de 2nicidad: Se pueden obtener dos o ms respuestas a un mismo problema, debido al desconocimiento en el valor de +0.

+urva tipo de Gringarten !?ABA# =ecordando la relaci%n entre la presi%n de fondo y el coeficiente de almacenamiento

La prueba Build up, consiste en tomar datos y realizar el estudio de un yacimiento a través de un pozo que a ha sido cerrado temporalmente para tal finalidad. Uno de los principales objetivos de este analisis es determinar la presión estática del yacimento sin necesidad de esperar semanas ó meses para que la presión del yacimiento se estabilice. sta prueba además nos permite conocer al!unos parámetros tales como" # $ermeabilidad efectiva del yacimiento # fectos de da%o alrededor del pozo # $resencia de fallas # &l!unas interferencias de la producción del pozo. # L'mites del yacimiento, donde no hay un fuerte empuje por a!ua ó donde el acuifero no es de !ran tama%o comparado con el tama%o del yacimiento. $ara la ejecución de la prueba se asumen al!unas caracteristicas entre las cuales podemos encontrar" (.# )acimiento" # homo!éneo # *sotrópico # +orizontal ó de espesor uniforme .# -luido" # e encuentra en una fase simple # $oco compresible # /iscosidad constante # -actor volumetrico de formación constante 0.# -lujo" # -lujo laminar  # 1o hay efecto de la !ravedad $ara efectuar la prueba, el pozo debe estar produciendo a una tasa constante por cierto tiempo antes del cierre con el fin de establecer una estabilización de la presión en el área de drenaje. $osteriormente se cierra el pozo, !eneralmente este proceso se efectua en superficie, y se empieza a tomar el tiempo de cierre y a re!istrar los valores de presión del pozo, los cuales deben comenzar a aumentar o a restaurarse desde el valor de presión de fondo fluyente, hasta alcanzar un valor de pseudo equilibrio con la presión estática del yacimiento. 2omando la data de los cambios de presión a través del tiempo de cierre, es posible estimar aplicando principios matemáticos de superposición los parámetros anteriormente enunciados.

La tabla ane3a muestra como debe ser el comportamiento de la curva de la tasa respecto al tiempo antes y despues del cierre del pozo, durante una prueba build up"

La si!uiente tabla muestra como será el cambio de presión de fondo fluyente del pozo con respecto al tiempo"

La ecuación que nos permite el cálculo de la presión durante la prueba de presión Build up es"

cuación 4(5 s importante destacar que B, es el -/- del petróleo para un yacimiento de petróleo, miu la viscosidad del fluido, 6 la permeabilidad y h el espesor de la arena que drena al pozo. l parámetro 2p corresponde a"

cuación 45

La ecuación de $7s 4(5 , puede ser !raficada en función de 84t9:t5;:t< y as' se obtendrá una recta conocida como la !ráfica de +orner, que nos aportará la información necesaria para el cálculo de la presión estática del yacimiento

=onde si efectuamos una e3trapolación del valor" 84t9:t5;:t(, obtendremos el valor de la presión para un tiempo de cierre infinito la cual se apro3imará al valor de la presión estática del yacimiento, o matemáticamente se!?n la ecuación de de $7s, quedará que el valor de la presión de fondo fluyente es i!ual a la presión estática del yacimiento. Un modelo de los datos obtenidos por medio de la data del Build Up se representa en la si!uiente tabla"

imilares ecuaciones e3isten para el cálculo de los otros parámetros que se pueden determinar por medio de ésta prueba, entre lo que se encuentra el factor @in el cual me da indicios de las condiciones de la formación, si se encuentra da%ada ó se encuentra estimulada. la ecuación si!uiente me permite conocer el factor @in"

cuación 405 =onde la $( hr, se obtiene del !ráfico de +orner y At es la compresibilidad de la formación. los valores de , se pueden tabular y obtener la si!uiente información" # Aondición ideal, > # =a%o en la formación,  mayor que  # simulación de la formación,  menor que 

DAÑO A LA FORA!"#N $PO%O& : &ay varias formas de cuantificar da6o o estimulaci%n en un pozo en operaci%n !productor o inyector#. El m)todo ms popular es el de representar una condici%n del pozo mediante una ca*da de presi%n en estado estable que ocurre en la cara del pozo, adicional a la ca*da de presi%n transitoria en el yacimiento que

ocurre normalmente. /a ca*da de presi%n adicional, se llama 9efecto de da6o y toma lugar  en una zona infinitesimalmente delgada: 9zona de da6o. O > O depleci%n I O de da6o 4lgunos factores causantes de da6o son: ?. nvasi%n de los fluidos de perforaci%n K. enetraci%n parcial del pozo ?. +ompletamiento parcial K. 8aponamiento de las perforaciones J. recipitaci%n orgnico;norgnica P. 0ensidad de perforaci%n inadecuada o perforaci%n limitada H. +recimiento bacteriano Q. 0ispersi%n de arcillas B. resencia de torta y cemento R. resencia de alta saturaci%n de gas alrededor del pozo 4sumiendo estado estable cerca al pozo y que la zona de da6o tiene un radio finito rs, con una permeabilidad alterada, "s, la ca*da de presi%n debido al da6o se e3presa como la diferencia de presi%n e3istente entre la zona virgen y la zona alterada, es decir: Ops>

Oalterada

en

zona

danada



Ovirgen

en

zona

danada

ALA!ENA"EN'O $WBS(WELLBORE S'ORA)E&:Es el flujo continuado de la formaci%n hacia el pozo despu)s de que el pozo ha sido cerrado para estabilizaci%n. Se le denomina tambi)n postflujo, postproducci%n, postinyecci%n, carga o descarga. En pruebas de declinaci%n ocurre descarga !unloading#. El flujo ocurre por la e3pansi%n de fluidos en el pozo. En pruebas de restauraci%n de presi%n ocurre postflujo !afterflo1# /as pruebas tradicionales de presi%n tuvieron que ser lo suficientemente largas para sobrellevar tanto los efectos de almacenamiento y da6o de modo que se pudiera obtner una l*nea recta indicando el comportamiento del flujo radial. ncluso esta apro3imaci%n presenta desventajas ya que ms de una l*nea aparente puede aparecer y los analistas tienen problemas decidiendo cual l*nea usar. 4unado a ello, la escala del grfico podr*a evidenciar ciertas respuestas de  presi%n como rectas cuando en realidad son curvas. ara sobrellevar este problema los analistas desarrollaron el m)todo de las curvas tipo. E3iste flujo en la cara el pozo despu)s del cierre en superficie. El almacenamiento afecta el comportamiento del transiente de  presi%n a tiempos tempranos. 5atemticamente, el coeficiente de almacenamiento se define

como el volumen total de los fluidos del pozo por unidad de cambio de presi%n de fondo: El almacenamiento causa que la rata de flujo en la cara del pozo cambie ms despacio que la rata de flujo en superficie. /a 'ig. K.K esquematiza la relaci%n qsf;q cuando se cambia la rata en superficie de  a q, cuando + > , qsf;q > ?, mientras que para + T  la relaci%n qsf;q cambia gradualmente de  a ?. Entre mayor es el valor de +, mayor ser la transici%n. 4 medida que los efectos de almacenamiento se vuelven menos severos, la formaci%n empieza a influenciar ms y ms la presi%n de fondo hasta que se desarrolla completamente el comportamiento infinito, ver 'ig. K.?. /os datos de presi%n que se encuentran influenciados por almacenamiento pueden usarse para estimar las propiedades del yacimiento, sin embargo, este anlisis es tedioso, a no ser que se utilice la t)cnica denominada 8iabCs 0irect S*ntesis 8echnique que se presentar ms adelante en esta unidad. hp;h es mayor del KW. E'ODO DE ,ORNER El grfico de &orner generalmente no se prefiere, porque requiere ms trabajo que 50& a menos que tp U tpss. Este m)todo se usa preferiblemente en pozos nuevos porque tenemos i. Si tp es por lo menos el doble del tama6o de tpss se  justifica graficar usando tpss en vez de tp en sistemas finitos, ya que el grfico &orner, al contrario de 50&, tiende a prolongar la recta semilog. Graficar &orner con tpss en vez de de tp tiene significado para minimizar errores en la estimaci%n de la presi%n promedia. 0e la pendiente del grfico &orner obtenga "h: m

>?QK.Qq

F "h

"h> ?QK.Qq F m

E'ODO DE D, $"LLER-D.ES-,U'!,"NSON& : Este se basa en la asumpci%n que el tiempo de producci%n es suficientemente largo para alcanzar el estado pseudoestable, luego es ms representativo usar presi%n promedia que presi%n inicial. 50& se prefiere en  pozos viejos o formaciones depletadas, por lo que se podr*a dificultar la obtenci%n de la estabilizaci%n antes del cierre. El grfico de &orner puede simplificarse si Ot UUU tp. E'ODO E/'END"DO DE US0A' : Es un m)todo de ensayo y error que ser*as ms atractivo en casos de sistemas con presi%n constante o sistemas de inyecci%n de agua !llenado# porque en )stos casos la l*nea recta ser*a ms larga y por ende ms fcil de  precisar. /as ecuaciones que gobiernan el m)todo de 5us"at !y 50&#. PRES"#N PROED"A DEL .A!""EN'O: /a presi%n promedia para un yacimiento sin intrusi%n de agua es la presi%n que el yacimiento alcanzar*a si todos los pozos se cierran  por tiempo infinito. En esta secci%n se estudiarn dos m)todos para determinar la presi%n  promedia: el m)todo de 5F&, 0ietz, 50& y el de =amey +obb. /a presi%n promedia es Xtil para: ?#

ara

caracterizar

el

yacimiento

a# Si O >  - 1f es peque6o por unidad de producci%n, lo que se conoce como *ndice de  productividad, Y, indica que e3iste un empuje de agua activo o un yacimiento muy grande  b# Si O es grande por unidad de producci%n implica drenaje de un yacimiento peque6o, lente de arena o yacimiento fallado. K# J#

ara ara

pron%sticos

calcular del

aceite

comportamiento

in-situ

futuro

del

yacimiento

P# /a presi%n promedia es un parmetro fundamental que debe ser entendido en procesos de recobro primario, secundario y proyectos de mantenimiento de presi%n. 5ediante el uso del anlisis de presiones lo que se estima es la presi%n promedia en la regi%n de drene.

1todo de B, $att2e3s-Bron4 5 ,a4e6ro*7&:Este m)todo es considerado el ms e3acto. 2tiliza un grfico &orner. Se aplica en la mayor*a de situaciones donde se desea  para hallar la presi%n promedia en un yacimiento cerrado para cualquier localizaci%n de  pozo dentro de una variedad de formas de drene. El m)todo asume que no hay variaciones en movilidades de fluido o compresibilidades de fluido dentro de la regi%n de drene. Esta limitaci%n se puede sobrellevar usando un tiempo de producci%n tp igual tpss. El  procedimiento es: ?#

+alcule

tp

>

KP

tp;tpss. Si Z T K.H entonces, haga t > tpss. Si Z U K.H !para ratas muy altas, el mejoramiento en el clculo de la presi%n promedia es significativo cuando Z est comprendido entre K.H y H# entonces haga t > tp. /uego grafique 1s vs. !tIOt#;Ot. +omo se vio anteriormente, el uso de tpss en el m)todo de &orner puede incrementar la longitud de la recta semilog, contrario al grfico 50&. H#

+on

el

tiempo,

Q#

E3trapole

la

t,

recta

definido

en

el

semilogar*tmico

paso

del

anterior

grfico

determine

&orner

y

tp04

halle

.

B# 0etermine 05F& de la 'igs. J.?K.a J.?K.d usando el tp04 calculado en el paso H. R#

+alcule

la

presi%n

promedia

0ebido factores de compensaci%n !valores bajos de  con correspondientes correcciones  peque6as#, cualquier valor de tp usado con el m)todo 5F& te%ricamente dar resultados id)nticos para presi%n promedia. rcticamente, un tp relativamente corto puede eliminar   problemas num)ricos serios en el clculo de la presi%n promedia. Esto incluye errores causados por largas e3trapolaciones y desviaciones de las asumpciones te%ricas: !?# falta de estabilizaci%n de la rata de flujo antes del cierre, !K# migraci%n y cambio de reas de drene en yacimientos con mXltiples pozos, y !J# variaciones en la compresibilidad del sistema y movilidad.

1todo de Diet4: Este m)todo asume que el pozo fluy% lo suficiente hasta alcanzar el estado pseudoestable antes del cierre y que la recta semilog se desarroll% apropiadamente. Este m)todo es sencillo y simple y usualmente se prefiere en pozos sin un da6o significante, s T-J o r1C > .H re. El procedimiento para este m)todo es: ?# K# J# P#

+onociendo +alcule &aga

un

7btenga

la

forma el

tiempo

grfico la

del

50&

presi%n

yacimiento de

y cierre

!opcionalmente promedia

la

a

localizaci%n de

puede un

del

pozo.

0ietz, hallar Ot

>

!Ot#p "

y

s#

Ot

.

ara un pozo en el centro de un yacimiento de forma cuadrada con presi%n constante, el factor de forma, +4 > ?A.H,

1todo de D, $iller-Diet4-,ut*2inson&:Esta t)cnica fue elaborada para estimar la  presi%n promedia en yacimientos de forma circular o cuadrada. Se aplica solamente en  pozos que operan bajo estado pseudoestable. Su procedimiento se presenta como sigue: ?# En un grfico 50&, escoja cualquier punto sobre la recta y lea sus coordenadas, !1s#< y Ot< K# +alcule Ot04 J# 0e la 'ig. J.?J, determine 050& correspondiente a !Ot04#< P# +alcule la presi%n promedia

1todo de Rame8-!o66 :Ellos presentaron un m)todo para e3trapolar la presi%n  promedia de un grfico &orner cuando t [ tpss. Este m)todo requiere conocer informaci%n sobre la forma delrea de drene, la localizaci%n del pozo y la confirmaci%n que las fronteras son cerradas. El procedimiento de =amey-+obb es: ?# +onociendo la forma de la tabla K.? obtenga el !t04#pss, +alcule tp y tpss. K# Si tp U tpss el m)todo no es confiable. +alcule el tiempo &orner correspondiente a la presi%n promedia.  J# &aga un grfico &orner !opcionalmente calcule " y s# P# 0el grfico, lea la presi%n ⎡⎣tI  promedia a ! #; p p Ot Ot⎤⎦ 1todo Dire*to $A4ari 9;