Efecto de Almacenamiento y Daño en El Pozo.ppt
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Contenido
.Introduccin
.Almacenamiento
.Evaluacin
.Definicin de Dao
.Dao total
.Factor de dao real de la formacin
.Factores de pseudo-dao
.Referencias
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Universidad Autnoma del Carmen | CDY
INTRODUCCIN
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INTRODUCCIN
Medianteevaluacionesycorrelacionesconpozosvecinosesposibledeterminarunaproduccinesperadaparaunpozonuevo.
CurvasIPR
LascurvasIPRsonusadasparadeterminarelndicedeproductividaddeunpozo.Existensituacionesdondeelnuevopozonoproducecomoseesperaba.
Estabajaproduccinpuededeberseaalgncambiolitolgicolocalquedeorigenaunadisminucinenlaporosidadypermeabilidadotambinaquelarocahasidodaadaporcausasartificiales.
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DAO A LA FORMACIN
Cuandolarocareservoriohasidodaadaporcausasartificialessedicequeexisteundaoenlaformacin.Estosedefinecomocualquiercambioenlapermeabilidadyporosidadenlaszonasaledaasalpozo.Tambinconocidocomoskin,esunterminoreferidoalosprimerosmilmetrosovarioscentmetrosdeprofundidad.
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DAO Y PSEUDO-DAO
Existendistintosdaosqueseproducenenlaformacinenlasdistintastareasoperativasenunpozo.Haydoscontribucionesprincipalesalskin,laprimerarelacionadaaldaodeformacin,queactuadirectamenteenelsistemaporosodisminuyendoporosidadypermeabilidadenlazonaskinylasegundarelacionadaconundaosuperficialenlacaradelaformacin(sandface),quetienemsqueverconeldesgasteproducidoporelflujodurantelaperforacin.
Eldaodeorigenmecnicoescomnmentellamadopseudodaoynotieneefectoorelacinconeldaodeformacin.
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ALMACENAMIENTO
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ALMACENAMIENTO
EFECTODEALMACENAMIENTODEPOZO:Sielpozoescerradoenlasuperficie,elgastoenlacaradelaformacinqsf,nosedetieneinmediatamenteyelfluidocontinuaentrandodelyacimientoalpozohastaquelapresinejercidaporlosfluidosalmacenadosenelpozo,seasuficientementegrandeparadetenerefectivamenteelflujodeformacin.
Elalmacenamientodepozosesreferidocomounapost-produccinounadescarga.Lapost-produccinserefierealflujoatravsdelacaradelaformacindurantelascondicionesdecierre,mientrasqueladescargaserefiereaunaliberacinduranteeldecremento.
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Expansin de Fluidos
1.Primerperiodo,ocurreatiempospequeosyesttotalmentedominadoporelalmacenamiento.2.Periododetransicin.3.Enelltimoperiodo,elcomportamientoestlibredealmacenamiento.
q = Flujo en la superficie
qsf= Flujo que viene de la formacin
qw= Flujo generado por la expansin (compresin) del fluido que contiene el pozo
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.Atiemposcortossepuedeconsiderarqueloquefluyedelaformacinesdespreciableyporconsiguienteloqueseproduceenlasuperficiealaexpansindefluidosenelpozo:.Elcomportamientodepresinenelfondodelpozoduranteelperododominadoporalmacenamientoestdadopor:
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.DeacuerdoaRamey,elfinaldelosefectosdealmacenamientoparaflujoradialcondao,ocurrecuando:.DeacuerdoconChenyBrigham:.DondeCDescoeficientedealmacenamientoadimensionaldefinidocomo:
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MOVIMIENTO DE NIVEL DEL LQUIDO
Enalgunoscasosnoexistaempacadorenelpozoyelespacioanularestcomunicadoconlatuberadeproduccin.Enestecaso,elefectodealmacenamientolocausaelmovimientodelniveldelquidoenelespacioanular.
COEFICIENTE DE ALMACENAMIENTO:
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EVALUACIN
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EVALUACIN
Se puede estimar mediante la grafica de la Figura 4.2, es decir con la pendiente de dicha grfica de la ecuacin 4.2, la cual nos indica el comportamiento de presin en el fondo del pozo durante el perodo dominado por almacenamiento.
4.2 .....=......24..
.....= Diferencial de presin en el pozo (psi).
q= Gasto (BPD).
B= Factor de Volumen (....3....................).
t= tiempo (hrs).
C= Coeficiente de almacenamiento.
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Estaecuacinindicaqueunagrficadecambiodepresincontratiempo(Figura4.2)daunalnearectaquepasaporelorigenytieneunapendientemws,delacualesposibleestimarelcoeficientedealmacenamientoC:
.....=
....24...........=....24..
YdespejandoelcoeficientedealmacenamientoC,elcualrepresentaelvolumendefluidoquehayqueaadiroremoverdelpozoparamodificarlapresindefondoenunaunidad:
..=
....24......[..........]
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NDICE DE PRODUCTIVIDAD
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ANLISIS DEL NDICE DE PRODUCTIVIDAD
.Paraanalizarelndicedeproductividadhayquemedirlo,ysisehallaqueesanormalmentebajo,sedebedistinguirentreunabajacapacidaddeflujodelyacimientoyrestriccionesalflujoenlascercanasdelpozo..Paraesto,hayquerealizarpruebasderestauracindepresinparahallarlapresindelyacimiento,lapresinfluyentedefondodelpozo,lacapacidaddeflujo,permeabilidadporespesor(kh),yelfactordedao.
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NDICE DE PRODUCTIVIDAD
.El ndice de productividad se define como el volumen de fluido producido, por unidad de cada de presin entre el yacimiento y el pozo, como sigue:
Donde:
j = ndice de productividad b/d
q = tasa de produccin, b/d
Pe = presin del yacimiento, psi
Pwi= presin fluyente de fondo del pozo psi.
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TASA DE PRODUCCIN DADA POR LA ECUACIN DE DARCY PARA UN FLUJO RADIAL
Donde:
re = radio de drenaje del pozo. pies
rw= radio del pozo. pies
Viscosidad del petrleo, cP
B0 = factor volumtrico del petrleo.
s = factor de dao. adimensional
k = Permeabilidad efectiva. mD
h = Espesor de la zona. pies.
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ECUACIN DE DARCY PARA UN FLUJO RADIAL
.Comopuedeverseenlaecuacinanterior,hayvariosfactoresqueinfluyenenlaproductividaddelpozo.Esdesumointersdescartarfactorestalescomolabajapresindelyacimiento,labajapermeabilidadnatural,ydefectosmecnicosydelevantamiento,paradistinguirsilacausaesrestriccinalflujoenlazonadelyacimientomscercanaalacaradelpozo.
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CADAS DE PRESIN EN EL FLUJO HACIA EL POZO
Donde:
Pe = presin esttica del yacimiento, psi
Pwf= presin de flujo del pozo, en condiciones de dao, psi
Pwf = presin de flujo del pozo sin dao, psi
rd= radio de la zona daada, pies
re = radio de drenaje del pozo en el yacimiento, pies
rw= radio del pozo, pies
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DAO EN EL POZO
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DEFINICIN DE DAO
Eldaoaunaformacinproductoradehidrocarburoseslaprdidadeproductividadoinyectabilidad,parcialototalynaturaloinducidadeunpozo,resultadodeuncontactodelarocaconfluidosextraos,odeunobturamientodecanalespermeablesasociadoconelprocesonaturaldeproduccin.
Asmismo,eldaosedefinecomounfactorquecausaenalrededordelpozo,unacadadepresinadicionalalaqueocurrecuandoelyacimientoeshomogneoyelpozopenetratotalmentealaformacin.Siellododeperforacinprovocareduccinalapermeabilidad,osielpozopenetraparcialmentealaformacinosiexisteflujoNo-Darciano(pozodegas),entoncessetieneundao.Elfactordedao(ensudefinicintradicional)representaunacadadepresinadicional,lacualocurreenlascercanasalpozo(VanEverdingen,1953).
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DAO TOTAL
Existenvariosfenmenosqueafectanunapruebadepresin,entreellosestnlosrelacionadosconloqueocurredentrodelpozoyensusvecindades.Losefectosmasimportanteshastaahoracuantificadossonlosrelacionadosconlosdedaoysituacionesquecreancadasextrasdepresinomodificanlospatronesdeflujoalrededordelpozo.
SellamaDaototal(St)alosefectoscombinadosdedaoporinvasin,perforaciones,penetracinparcialydesviacin,elcualpuedesercalculadopormediodeunapruebadepresin.
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FACTOR DE DAO REAL DE LA FORMACIN
Lapermeabilidadalrededordelpozopuedeseralteradaporfiltradodelfluidodeperforacinoporpenetracindecidoduranteelprocesodeestimulacin.ConsideremosquelazonaalteradapuedetenerunapermeabilidadksmayoromenoraladelaformacinyunradiorscomosemuestraenlaFigura4.5.
Figura 4.5.-Dao por Invasin
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Lacadadepresinadicional.psqueexperimentanlosfluidosalfluiratravsdelazonadaada,puedecalcularsepormediodelaleydeDarcy.Considerandocondicionesdeflujoestacionarioatravsdelazonadaada,lacadadepresinadicional.pspuedeexpresarsecomo:
Otramaneradeconsiderarelefectodelazonaalterada,esmedianteelfactordedao,elcualrepresentaelefectodelacadaextradepresinadimensionaldeacuerdoaladefinicindeflujoradial.Deaquelfactordedaospuedeexpresarsecomo:
Elconceptodefactordedaodefinidoanteriormenteesvlidoparaflujoradialsolamente;otrasgeometrasdeflujorequierenotrasdefiniciones.
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Lacapacidaddeproduccindeunpozobajocondicionesdeflujopseudo-estacionariopuedeexpresarsecomo:
Donde.esunfactordeformarelacionadoconCAquerepresentaelfactordeformacinyreqrepresentaelradioequivalentedelreadedrene.
Lasituacindedaooestimulacindelpozopuedeexpresarsetambinutilizandoelconceptoderadioefectivodelpozorw,elcualesdefinidocomoelradioquedeberatenerelpozoenunaformacinalterada.EsteconceptoseilustraenlaFigura4.5,dondesemuestraqueladiferenciaentre(Pwfideal)y(Pwfreal)eslacadaextradepresin(.ps).Elradioefectivodeunpozopuedecalcularsede:
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Unamaneramsconvenientedeexpresarelestadodeldaooestimulacindeunpozoeslarelacindeproductividad.
Deestaecuacinpodemosverqueparaunpozodaadolarelacindeproductividadesesmenorquelaunidad,mientrasqueparaunpozoestimuladosermayorquelaunidad.
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PSEUDO-DAO
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PENETRACIN PARCIAL
Paraevitarproblemasdeconificacindeaguaodegasesprcticacomnterminarelpozoenunaseccindelespesordelyacimiento(Figura4.6).Elintervalodeterminacintieneunlongitudhwysupartesuperiorestlocalizadaaunadistanciaz1dellmitesuperiordelaformacin;elpozotieneunradiorwyproducedeunaformacindepermeabilidadhorizontalkh,depermeabilidadverticalkvydeespesorh.
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Laconvergenciadelaslneasdeflujohaciaelintervalodeterminacincreaunacadaextradepresinquesemanejaadimensionalmenteatravsdeunfactordepseudo-daospp.UnaexcelenteaproximacinparaelclculodespfuepropuestaporPapatzacosyestdadapor:
Elfactordedaoessiemprepositivoypuedealcanzarvaloresmuyelevadosencasosdondelarelacindepenetracinh/hwesmuybaja.Ntesequeamedidaquelapermeabilidadverticalesmenorconrespectoalahorizontalelfactordepseudo-daocrece.
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DISPAROS
ElarregloynmerodedisparosqueseutiliceenlaterminacindeunpozopuedecrearcadasextrasdepresinquetambinpuedensermanejadasatravsdeunfactordedaopordisparosSdisp.Elflujoatravsdelosdisparospuedeverseafectadoporvariosfactores:
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AunqueexistencorrelacionesquepermitenestimarSdispenlaprcticanoesposiblecontarconestimacionesdealgunosparmetrosnecesariosparaelclculo.
Estefactordepseudo-daosemanejaenconjuntoconelfactordedaoporinvasin,elcualseevaladelanlisisdepruebasdepresinysuvalorindicarsiesnecesariollevaracabounaintervencinenelpozo.
Hong(1975)hapresentadonomogramasparaestimarelfactordepseudo-daoporflujoatravsdedisparos,loscualesestnbasadosenseisparmetros(Figura4.8)
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LasFiguras4.9(ayb)presentanlosresultadosparacuandoexistencondicionesdedaoalaformacinparaelpatrnsimple.Hongtambinpresentoresultados.
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PSEUDO-DAO POR DESVIACIN
Noesraroencontrarpozosquenoseanperpendicularesalplanodeestratificacindelaformacinproductora.Estoocurrecuandopozosverticalesproducendeformacionesbuzantesocuandopozosdesviadosproducenyaseadeformacioneshorizontalesoinclinadas.Lainclinacindeunpozoconrespectoalanormaldelplanodeestratificacinoriginaunfactordepseudo-daonegativoS.porqueunamayorreadelaformacinestexpuestaalflujo.
ConsideremoselsistemamostradoenlaFigura4.10dondeunpozodesviadoconunngulodeinclinacin.respectoalanormaldelplanodeestratificacinyconunintervalodeproduccindelongitudh,cuyocentroestalocalizadoaunaelevacinzwenunyacimientodeespesorh.
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Laslneasdeflujosonafectadaspor.w,zw,hwdetalmaneraquelosefectosdepenetracinparcialydeladesviacindelpozosecombinan.Elfactordepseudo-daoparaunpozototalmentepenetrantepuedesercalculadocon:
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Sepuedeverdelaecuacin4.14queconformemsdesviadoseencuentreelpozomscreceelfactordepseudo-daonegativo.
Parapozosdesviadosparcialmentepenetrantesseconsideraunfactordepseudo-daocombinadoS.+pystepuedeserestimado(CincoLeyyCols.1975pag.9y10tablas1y2).EstastablascorrespondenavaloresdehDde100y100.Elfactordepseudo-daoparavaloresdiferentesdehDpuedenserestimadosmediantelaformula.
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DAO TOTAL
FinalmentesetienequeelfactordedaototalStestadadopor:
Dondeheselespesordelaformacinyhweslalongituddelintervaloperforado.Ntesequeelefectodedaodeinvasinydedisparosesafectadoporlarelacindepenetracin;estosignificaqueenpozosparcialmentepenetranteselefectomencionadosemagnifica.
Elfactordedaototalseestimadepruebasdepresinyelfactordepseudo-daopordesviacinypenetracinparcialseobtienedetablasocorrelaciones;entoncesesposibleevaluarelefectodeinvasinydelosdisparoscomosigue:
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DAO POR TERMINACIN PARCIAL E INCLINACIN
.Laterminacinparcialesaqullaenlaquelaalturaqueestabiertaalaformacinesmspequeaquelaalturadelyacimiento*.Conladisminucindelintervalodisparado,comparadoconlaalturadelyacimiento,elefectodedaopodrasermayor.Sielintervaloterminadoes75%delaalturadelyacimientooms,elefectodedaosevuelvedespreciable..Laterminacinparcialgeneraundaopositivoporlareduccindelaexposicindelpozoalyacimientoy,unpozodesviado,generaloopuesto.Amayorngulodeinclinacin,mayorserlacontribucinnegativadeldaoalefectodedaototal.Elefectodedaodebidoalainclinacinesdenotadopors.,yeldaocompuestodelaterminacinparcialeinclinacinesdenotadoporsc+.
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Elfactordaopuedeserdeterminadoenelcampoapartirdelaspruebasdepresintransitoria.
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