Taller de Geomecánica en las Cuencas de México

Transcripción

1 Taller de Geomecánica en las Cuencas de México Geomecánica para Gerentes Ing. Francisco Espitia Hernández

2 Índice Definición Ventana Operativa Concepto Geomecánico Casos Reales Reynosa Veracruz Conclusiones

3 Definición Geomecánica (del griego, prefijo geo significa Tierra; y mecánica) es el estudio geológico de el comportamiento del suelo y de las rocas. Las dos disciplinas principales de la geomecánica son: Mecánica de Suelos Mecánica de Rocas La Mecánica de Suelos, trata con el comportamiento de los suelos desde una pequeña escala, hasta un región extensiva. La Mecánica de Rocas, trata con aspectos relacionados con las geociencias tales como; Caracterización de masas de roca y su mecánica, las cuales a su vez se aplican en la construcción de túneles, ruptura de rocas y perforación de pozos petroleros.

4 Quién me dice si puedo perforar un pozo?

5 La Ventana Operativa

6 Qué es la Ventana Operativa?

7 Es el área definida por las curvas de presión de poro y gradiente de fractura. Presión de Poro Ventana Operativa Gradiente de Fractura

8 Para qué sirve la Ventana Operativa?

9 Para Construir el Programa de Perforación

10 Concepto Geomecánico Un elemento de roca en el subsuelo, esta sometido a los siguientes esfuerzos: Vertical (Sv) Esfuerzo Máximo Horizontal (SH) Esfuerzo Mínimo Horizontal (Sh) Se considera que el estado del elemento de roca es estático.

11 Concepto Geomecánico El proceso básico de perforación consiste en romper la roca, utilizando una barrena y la sarta de perforación y al unísono, sustituir ese elemento de roca por fluido de perforación. La columna de lodo solo puede generar dos condiciones en las paredes del pozo. Estabilidad Inestabilidad

12 Concepto Geomecánico Los estudios geomecánicos pueden ser tan sencillos o complejos, dependiendo de la información con que se cuente. Sísmica Geología Pozos de Correlación Análisis de Núcleos Investigaciones previas. Pero al final, todos deben de generar la curva de Colapso de la Formación

13 Concepto Geomecánico La relación entre la Curva de Colapso de la Formación y la Presión dentro del Pozo, determinan la presencia de cavernas, cierres de pozo, atrapamientos de sarta y fractura de la formación entre otros fenómenos. Presión de Colapso Gradiente de Fractura Presión de Poro

14 Concepto Geomecánico Como ejercicio básico, para este caso sin considerar la presión de colapso, el pozo solo requiere de dos tuberías de revestimiento para llegar a su objetivo. Presión de Poro Gradiente de Fractura

15 Concepto Geomecánico Considerando la Curva de Colapso de la Formación para llegar al objetivo, el diseño demanda tres tuberías de revestimiento, lo que evitaría la presencia de tiempos no productivos. Presión de Colapso Gradiente de Fractura Presión de Poro

16 Casos Reales Reynosa Veracruz

17 Forastero #8

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23 Resumen Se perforó una sección en el pozo Forastero #8 con un valor de densidad de lodo de 1.15 gr/cc, presentándose perdida de circulación. No se bajaba el peso del lodo por la creencia de que la presión de poro es cercana a la densidad del lodo PP = 1.10 gr/cc. Con conceptos básico de geomecánica se demuestra que ese valor de presión es demasiado para esa condición. Se toman en cuenta la recomendación de reducir la densidad del lodo hasta un valor de 1.02 gr/cc, lo que genera avance en la perforación sin presencia de brote alguno.

24 Campo Perdiz

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32 Resumen El campo Perdiz se encuentra en etapa de desarrollo y no era lógico que cada pozo nuevo a perforar presentara altos Tiempos No Productivos. El proceso de caracterización de la sección a perforar de un campo, establece que hay que determinar el origen de la inestabilidad, si esta es por cuestiones de variación de presión y/o condiciones geomecánicas. La culminación de la caracterización dió como resultado un concepto que ha ahorrado, tiempo, dinero y esfuerzo y todo, por considerar los aspectos geomecánicos.

33 Conclusiones La Ciencia Geomecánica ha aportado respuestas a las problemáticas de los campos de la División Norte, de forma veraz y efectiva. Para tomar la decisión correcta de seguir con el programa del pozo o no, se recomienda tomar en cuenta el punto de vista geomecánico. Hay que planear y diseñar la perforación de pozos tomando en cuenta los principios geomecánicos, lo más que puede pasar si la incertidumbre de los cálculos geomecánicos es grande, es que la ventana operativa sea similar a la generada en forma tradicional.

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