ENSAYOS DE DAÑO A LA FORMACIÓN PRODUCTORA
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ENSAYOS DE DAÑO A LA FORMACIÓN PRODUCTORA CON FLUIDOS DE PERFORACIÓN DENSIFICADOS CON ORIMATITA O38 PowerPoint PPT Presentation


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ENSAYOS DE DAÑO A LA FORMACIÓN PRODUCTORA CON FLUIDOS DE PERFORACIÓN DENSIFICADOS CON ORIMATITA O38 . ®. Caracas, mayo de 2004. Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA ® O38. Contenido. Objetivos Marco teórico Metodología

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ENSAYOS DE DAÑO A LA FORMACIÓN PRODUCTORA CON FLUIDOS DE PERFORACIÓN DENSIFICADOS CON ORIMATITA O38

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Ensayos de da o a la formaci n productora con fluidos de perforaci n densificados con orimatita o38

ENSAYOS DE DAÑO A LA FORMACIÓN PRODUCTORA

CON FLUIDOS DE PERFORACIÓN

DENSIFICADOS CON ORIMATITA O38

®

Caracas, mayo de 2004


Contenido

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Contenido

  • Objetivos

  • Marco teórico

  • Metodología

  • Resultados

  • Conclusiones

  • Recomendaciones


Objetivos

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Objetivos

Objetivos específicos

  • Establecer una comparación con un fluido de perforación densificado con Barita

  • Caracterizar petrofísica y morfológicamente núcleos de Berea

  • Seleccionar el tipo de agente sellante (CaCO3) a utilizar en combinación con el agente densificante

  • Preparar las formulaciones de los sistemas de fluidos

  • Efectuar ensayos de eficiencia de revoque y de invasión de filtrado

  • Remover el daño ocasionado por el fluido de perforación, de ser necesario

Objetivo general

  • Evaluar el efecto del fluido de perforación, formulado con ORIMATITA® O38, sobre la formación productora y la prevención del daño a la misma


Marco te rico

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Marco teórico

Ventajas de la ORIMATITA®

  • La ORIMATITA® tiene una gravedad específica superior (5,1) a la de la Barita (4,2)

  • Es soluble en algunos ácidos

  • Presenta alta resistencia a la atrición

  • Los desechos de perforación, fluidos y ripios, se procesan mediante las tecnologías convencionales

ORIMATITA®

  • Es un producto desarrollado por PDVSA, a partir de la hematita natural, que se utiliza como densificante en los fluidos de perforación y en las lechadas de cementación. Se diferencia de las hematitas convencionales, en la composición mineralógica y en la distribución de tamaño de partículas


Marco te rico1

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Marco teórico

Composición del sistema INTOIL®100% aceite

  • Aceite mineral

  • Polímero INTOIL®-P

  • Arcilla organofílica

  • Surfactante

  • Cal hidratada

  • Densificante

Sistema INTOIL®

  • Es un sistema de fluidos de perforación base aceite, que se utiliza en pozos de alta presión y/o alta temperatura. Representa una excelente alternativa en la perforación de yacimientos profundos, presentando una excelente estabilidad hasta temperaturas de 400 ºF. También se recomienda su uso en formaciones sensibles al agua, donde reduce los problemas de inestabilidad del hoyo y el daño a la formación


Marco te rico2

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Marco teórico

Principales mecanismos de daño a la formación

  • Migración de finos

  • Hinchamiento de las arcillas

  • Invasión de sólidos

  • Adsorción

  • Formación de incrustaciones

  • Formación de emulsiones

Daño a la formación

  • Se define como daño a la formación toda restricción en el medio poroso que afecta la productividad del pozo. Esta restricción consiste en una reducción en la permeabilidad de la zona productora en la vecindad del pozo producto de las operaciones de perforación, terminación y/o rehabilitación del pozo o durante la producción

  • Precipitación de asfaltenos

  • Formación de parafinas

  • Taponamiento de las perforaciones realizadas por el cañoneo

  • Cambios en la mojabilidad

  • Cambios en la saturación de fluidos


Marco te rico3

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Marco teórico

Invasión de sólidos

  • Sólidos introducidos dentro de la formación en diferentes circunstancias. Los ejemplos más comunes son el uso de fluidos de perforación, completación o reparación cargados o contaminados con sólidos


Metodolog a

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Procedimiento experimental

  • Caracterización petrofísicas de los núcleos de Berea

  • Caracterización morfológica de los núcleos de Berea

  • Selección del tipo de agente sellante (CaCO3) a utilizar en combinación con el agente densificante

  • Preparación de la formulación de los sistemas de fluidos

  • Pruebas de eficiencia de revoque con los núcleos previamente caracterizados

  • Pruebas de invasión de filtrado con los núcleos previamente caracterizados

  • Cálculo del porcentaje de daño


Metodolog a1

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Caracterización petrofísica de los núcleos de Berea


Metodolog a2

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Caracterización morfológica de los núcleos de Berea

Micrografía obtenida a partir de la microscopía electrónica de barrido

Micrografía procesada

Distribución de tamaño de canales de flujo


Metodolog a3

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Selección del tipo de agente sellante (CaCO3) a utilizar

en combinación con el agente densificante

Empleando el software OPTI-BRIDGE

  • Fluidos de perforación densificados con Barita

    • No combinar con ningún carbonato de calcio

  • Fluidos de perforación densificado con ORIMATITA® O38

    • Combinar con Carbint (D-50) 30/35 y Carbint (D-50) 40/45, en una proporción 50-50

Lodo densificado con Barita

Lodo densificado con ORIMATITA® O38

Lodo densificado con Barita y CaCO3

Pérdida de filtrado de los lodos densificados con Barita

Pruebas de eficiencia de revoque


Metodolog a4

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Preparación de la formulación de los sistemas de fluidos

Sistema INTOIL® 100% aceite de la Baker Hughes Inteq

Propiedades de lodos densificados con ORIMATITA® O38

Propiedades de lodos densificados con Barita


Metodolog a5

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Pruebas de eficiencia de revoque con los núcleos de Berea

previamente caracterizados

Inyección de crudo

(Producción)

Condiciones operacionales del simulador físico de interacción del medio poroso

Saturación del núcleo de Berea

con salmuera

(2% Nacl)

Bombeo de crudo

(Producción)

Inyección

fluido de perforación

Bombeo de crudo

(Producción)

  • Temperatura 280 ºF

  • Presión de confinamiento 1500 lpc

  • Tasa de flujo 2 cc/min

  • Contrapresión 200 lpc

Formación

Pozo

Aumento gradual de la presión

Hasta levantar el revoque

2 cc/min

Hasta ∆P constante

2 cc/min

Hasta ∆P constante

1200 lpc sabrebalance

por 16 horas

Pérdida de filtrado

C/30 min

3 horas


Metodolog a6

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Pruebas de eficiencia de revoque con los núcleos de Berea

previamente caracterizados

Ley de Darcy flujo lineal incompresible

Presión de levantamiento de los revoques

Cálculo del daño

Movilidad

Inicial

Movilidad

Final

Donde:

λ = Movilidad (D/cp)

K = Permeabilidad (D)

µ = Viscosidad (cp)

K = Permeabilidad (D)

Q = Tasa de flujo (cc/seg)

∆P= Caída de presión (atm)

A = Área transversal del núcleo (cm2)

Pérdida de filtrado de los fluidos de perforación tanto densificados con ORIMATITA® O38, como con Barita

Daño causado por los fluidos de perforación

Comportamiento de la movilidad de los fluidos antes y después de inyectar el fluido de perforación


Metodolog a7

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Pruebas de invasión de filtrado con los núcleos de Berea

previamente caracterizados

Inyección

fluido de perforación

Inyección

filtrado de lodo

Bombeo de crudo

(Producción)

  • Condiciones operacionales del simulador físico de interacción del

  • medio poroso

    • Temperatura 280 ºF

    • Presión de confinamiento 1500 lpc

    • Tasa de flujo 2 cc/min

    • Contrapresión 200 lpc

Formación

Pozo

Cierre del sistema

Por 16 horas

2 cc/min

Hasta ∆P constante

1200 lpc sabrebalance

por 16 horas

2 cc/min

Cuatro volumen poroso


Metodolog a8

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Metodología

Pruebas de invasión de filtrado con los núcleos de Berea

previamente caracterizados

Movilidad

Inicial

Movilidad

Final

Movilidad

Porcentaje de daño

Comportamiento de la movilidad de los fluidos antes y después

de inyectar filtrado de lodo

Daño causado por los filtrado de lodo


Conclusiones

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Conclusiones

  • El sistema de fluido de perforación INTOIL® 100% aceite densificado con ORIMATITA® O38 puede ser usado para perforar las formaciones productoras de hidrocarburos.

  • El porcentaje de daño que pueda originar a la formación productora un lodo 100% aceite densificado con Barita, será el mismo que pueda ocasionar un lodo 100% aceite densificado con ORIMATITA® O38.

  • La determinación de la distribución de partículas de los fluidos que se utilizan para la perforación de formaciones productoras, depende básicamente de la distribución de los canales de flujo de dichas formaciones.

  • El filtrado de lodo del sistema INTOIL® 100% aceite, será dañino a la formación productora si no se logra la formación de un revoque efectivo.

  • Para minimizar el daño a la formación productora, es necesario incluir en la formulación del lodo el uso de un controlador de filtrado y una selección apropiada de la distribución de partículas.

  • El revoque formado por el sistema INTOIL® densificado con ORIMATITA® O38 es fácilmente desprendible de la cara de la formación, con presiones inferiores a los 50 lpc.

  • Debido al bajo porcentaje de daño originado por el sistema INTOIL® densificado con ORIMATITA® O38, no fue necesario el uso de aditivos químicos para removerlo, lo que implica un ahorro desde el punto de vista económico de las operaciones de perforación en el campo.

  • La metodología utilizada en este trabajo para la selección de la distribución de partículas de los fluidos de perforación, es aplicable solo a formaciones que presentan uniformidad en sus propiedades petrofísicas y morfológicas.


Recomendaciones

Ensayos de daño a la formación productora con fluidos de perforación densificados con ORIMATITA® O38

Recomendaciones

  • Utilizar el sistema de fluido de perforación INTOIL® 100% aceite densificado con ORIMATITA® O38, para la perforación de las formaciones productoras de hidrocarburos.

  • Aplicar la metodología descrita en este trabajo, para la selección de la distribución de las partículas de los lodos y determinación de efectividad de revoque, como parte integral del proceso de evaluación de fluidos de perforación para las zonas productoras.

  • Evitar en lo más posible altas pérdidas de filtrado durante la perforación de formaciones productoras con sistemas de fluidos de perforación INTOIL® 100% aceite.

  • Realizar un estudio de costos para analizar si desde el punto de vista económico resulta rentable la implementación del sistema INTOIL® densificado con ORIMATITA® O38, en comparación con otros sistemas, para la perforación de la formación productora de hidrocarburos.


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