Caracterización Petrofísica No-Convencional en Yacimientos de Lutitas Gasíferas

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Gerardo Blázquez Aguirre
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2 Caracterización Petrofísico No-Convencional en Yacimientos de Lutitas Gasíferas CONTENIDO Yacimientos No-Convencionales Componentes de la Evaluación Petrofísica No-Convencional Metodología ShaleLOG Modelo Petrofísico No-Convencional Propiedades GEOQUÍMICAS (Kerógeno, COT, Madurez Termal) Evaluación de la Formación en Yacimientos de Shale - Estimaciones de Petrofísicas (Porosidad, Densidad de Grano, Sw, K) y Mineralogía. Propiedades GEOMECÁNICAS (Módulo de Plasticidad, RP, MY, Índice de Fragilidad) Estimación de Gas Libre y Adsorbido Espesor Neto Impregnado y Permeabilidad Programa de Registros para Shale Play Nuevas Tecnologías Conclusiones y Lecciones Aprendidas 2012 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED. 3

de Petrofísicas (Porosidad, Densidad de Grano, Sw, K) y Mineralogía.

3 Lutitas Gasíferas ó Shale Gas Yacimiento No-Convencional de Lutitas Gasíferas El término Shale Gas (Lutita Gasífera) se refiere al Gas Natural almacenado/producido por Lutitas. Este tipo de yacimiento comprende, junto con el Tight Gas (Gas de reservorios compactos) y Coalbed Methane (Gas del carbón), los YACIMIENTOS DE GAS NO CONVENCIONALES (Gonfalini, 2005). La mejor definición para describir el yacimiento de una Lutita Gasífera (Gas Shale) es: una roca rica en materia orgánica y de grano fino (Busin, 2006). Características del Shale Play Afloramiento de Shale Gas esta atrapado a nivel molecular. No se mueve dentro de la roca Porosidad no interconectada Gas libre en las micro-porosidades y fracturas Gas adsorbido en la materia orgánica insoluble

La mejor definición para describir el yacimiento de una Lutita Gasífera (Gas Shale) es: una roca rica en materia orgánica y de grano fino (Busin, 2006).

4 EJEMPLOS DE SHALE PLAYS Yacimiento No-Convencional de Lutitas Gasíferas

Modelo Petrofísico Conceptual para Yacimientos de

6 Componentes de la Evaluación Petrofísica Geoquímica COT, Kerogeno, Madures Termal..etc Evaluación de la Formación Mineralogía Porosidad, Permeabilidad, Caracterización de Fluídos (tipos, saturación etc) Geomecánica Propiedades Mecánicas Esfuerzos Fragilidad Parametros de Fractura

.etc Evaluación de la Formación Mineralogía Porosidad, Permeabilidad,

7 Qué datos se necesitan para la Evaluación Petrofísica no-convencional? Datos Básicos de Registros Geofisicos requeridos para la Evaluación Petrofísica con ShaleLog y ShaleXpert Natural Gamma Ray Resistividad Densidad Neutron PEF Caliper Spectral Gamma (cuando este disponible) Sónico (cuando este disponible)

Petrofísica con ShaleLog y ShaleXpert Natural Gamma Ray Resistividad

ShaleLOG Calibración con información disponible Identificación de Intervalos Prospectivos Análisis de Propiedades

8 Metodología para la Caracterización Petrofísica No-Convencional en Yacimientos de Lutitas Gasíferas Áreas de interés (Geoquímica vs menor Deformación Estructural) Recopilación de información Edición y Validación de Datos Evaluación ShaleLOG Calibración con información disponible Identificación de Intervalos Prospectivos Análisis de Propiedades Geoquímicas, Geomecánicas y de los Fluidos Criterios de Corte para selección de intervalos Espesor mínimo: 30 mts Mineralogía: <40% Vshl TOC: >2%

9 Metodología Petrofísica No-Conventional ShaleLOG Control de calidad de los registros geofísicos Disponibilidad de Datos de Núcleos Curva de Temperatura Núcleo y Muestras de Canal Núcleo y Muestras de Canal Calibración de Núcleo Módulo de Young TIMUR VCL, Ø, SW Curvas de Presión Técnica de Passey NPHI, RHOB, DT GR / NPHI / RHOB Porosidad Relación de Poisson COATES COT Gradiente de Temperatura Uranio, Sulfuro, Pirita DTCO Volumen de Kerógeno Índice de Fragilidad POWER LOG BRITLINESS Gradiente de Presión Schmoeker GEM Saturación de Agua UCS KPERM FREE GAS MRIL Volumen de Hidrocarburos Calibración ADSORBED GAS VL / PL / BG

DT GR / NPHI / RHOB Porosidad Relación de Poisson COATES COT Gradiente de Temperatura Uranio, Sulfuro, Pirita DTCO Volumen de Kerógeno Índice de Fragilidad

10 Identificación del Contenido de Materia Orgánica (COT) Modelos de cálculo de COT Passey Delta Log R Three methods, RHOB, DT, & NPHI Schmoker's equation TOC Schmoker = A_Schmoker * (1/ RHOB LOG ) + B_Schmoker Varios Crossplot de Correlación versus COT de núcleo, RHOB, Uranium, Pyrite, & Sulfur NMR vs. Crossplot N-D porosity o Density Porosity

A_Schmoker * (1/ RHOB LOG ) + B_Schmoker Varios Crossplot de Correlación versus COT

11 Cálculo y Calibración del Contenido de Materia Orgánica (COT) Técnica Passey - Delta Log R Calibración del COT - RHOB, Uranio, Schmoker Eq.

14 Permeabilidad Matrix GRI & DFIT Matched Effective A Bottom Hole Calc Pressure (psi) Corrected Pressure (psi) 1st Derivative (psi) G*dP/dG (psi) A A D D Minifrac - G Function 1 Closure Time BHCP CP DP FE D (Y = 368.3) StimWin v Jul-08 16:24 (18.41, 57.27) (m = 11.53) G(Time) (41.43, 322.6) GRI Porosity vs GRI Perm Regression DFIT Perm for Timur, Coates, or Power Log Model Calibration 2010 Halliburton. All Rights Reserved. 17

68 1 D 1000 900 800 10300 700 10250 600 500 10200 (Y = 368.3) 400 10150 10100 10050 StimWin v4.8.2 27-Jul-08 16:24 (18.41, 57.27) (m = 11.

15 Young s Modulus Propiedades Mecánicas de las Roca Determinación de la Fragilidad (Brittleness) Ejemplo de Evaluación ShaleLog Brittle = Higher YM, Lower PR Ductile = Lower YM, Higher PR Ductil (verde) Ductile Rocks Brittle Rocks Brittle o Frágil (rojo) Poisson s Ratio

= Higher YM, Lower PR Ductile = Lower YM, Higher PR Ductil (verde)

17 Estimación del Contenido de Gas La estimación de Volumen Original de Gas o Gas Total se encuentra dividida en dos componentes: Free y Sorbed Gas in placed Free Gas in Placed Sorbed Gas in Placed

dividida en dos componentes: Free y Sorbed Gas

19 Procesado de la Evaluación Petrofísica ShaleLOG

20 Procesado de la Evaluación Petrofísica ShaleLOG - Pozo Horizontal

21 Ranking Wells Prospectividad / no-prospectividad TOC Porosity Kerogen Maturity Saturation Shaleiness Brittleness Thickness PhiE PhiE Espre ssor Rt Espressor Neto Rt Neto cv cv VCL TOC VCL TOC Satur ation Brit Saturation Brit 2011 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED. 26

22 Programa de Registros para la Evaluación de Yacimientos no-convencionales Fase de Exploración Triple Combo, Spectral Gamma Ray, MicroLog (shale evaluation) WaveSonic, XRMI (Mechanical properties, Fracture ID and orientation) Magnetic Resonance Imaging Log (Free Porosity ID) Mud Log, LaserStrat (Mineralogy) MicroSeismic mapping of hydraulic frac treatments Pulsed Neutron for CHI training Production Logging Fase de Desarrollo Pozo Vertical Triple Combo Spectral GR, Microlog Pulsed Neutron Technology Run Cased Hole Production Logging Fase de desarrollo Pozo Horizontal LWD GR, Mud Log, LaserStrat, Pulsed Neutron, Production Logging 2012 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED. 27

23 Nuevas Tecnologías - Shale Gas Play Identificar zonas ricas en contenido de materia orgánica y rocas suceptibles a ser fracturadas Los análisis de Laboratorio definen: COT, Madurez, Porosidad, Permeabilidad Gas Libre y Adsorbido Propiedades mecánicas ShaleEval Evaluación Petrofísica de Shale Gas con ShaleXpert 2012 HALLIBURTON. ALL RIGHTS RESERVED.

24 CONCLUSIONES Y LECCIONES APRENDIDAS? Se deben utilizar todo el conjunto de curvas originales para aumentar la confiabilidad en los resultados. La curva espectral de GR da un valor agregado a las evaluaciones petrofísicas ya que permite visualizar zonas ricas en materia orgánica, validar resultados mineralógicos entre otros. Es de gran importancia tener datos de núcleos (difracción de rayos X, propiedades petrofísicas, pirólisis rock-eval, otros) para validar la interpretación. La curva de factor fotoeléctrico es de vital importancia al caracterizar un intervalo prospectivo, ya que permite estimar porcentajes de carbonato, arcilla y cuarzo los cuales controlan la fragilidad del intervalo Se deben tomar datos de laboratorio triaxiales para calibrar los resultados de las propiedades geomecánicas en la evaluación ShaleLog

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