Autores: Paula C. Bedini y Gabriel Meconi

Transcripción

1 Método para el estudio de acuíferos con información de pozos hidrocarburíferos para proveer agua a la industria petrolera. Ejemplo: Yacimiento Punta Barda, Cuenca Neuquina Autores: Paula C. Bedini y Gabriel Meconi

2 Es una nueva empresa formada por una sociedad entre YPF S.A. y el Conicet con la misión de investigar, desarrollar, producir y comercializar tecnologías, conocimientos, bienes y servicios en la industria energética. ÁREA GEOCIENCIAS; HIDROGEOLOGÍA

3 INTRODUCCIÓN El Gpo. Neuquén y la Fm. Rayoso (Cretácico) contienen los principales acuíferos de la Cuenca Neuquina. Constituyen un sistema acuífero (Sistema Acuífero Grupo Neuquén y Formación Rayoso: S.A.Ne.Ra.; Meconi en prensa). Su muy abundante agua subterránea tiene gran potencial de uso para todas las actividades hidrocarburíferas. Son areniscas y conglomerados con porosidad de 15 a 30 % y transmisividad de 50 a 350 (y hasta 700) m 2 /d (m 3 /d.m), lo cual refleja su excelente calidad acuífera. Antecedente de pozos de agua de empresas hidrocarburíferas muestran caudales de 1300 a 3000 m 3 /d, con caudal específico de 1 a 6,5 m 3 /h.m. La salinidad suele oscilar en el límite agua dulce - salobre: 1500 a 2000 ó 3000 mg/l.

4 OBJETIVO ESPECÍFICO DE ESTE TRABAJO Definir pozos hidrocarburíferos abandonados y/o a abandonar del Yacimiento Punta Barda para reconvertir a productores de agua para utilizar en recuperación secundaria y otro usos. Se cuenta con escasa información con fines específicamente hidrogeológicos. Se adaptó un método con conceptos originales para hidrocarburos, para utilizarlo en la evaluación de capas acuíferas. Se analizó la información de 2 pozos productores de agua fuera de servicio y de 12 pozos perforados como productores de hidrocarburos. Se evaluaron caudales, niveles estáticos y dinámicos de ensayos de bombeo de los pozos de agua fuera de servicio. Se determinó la profundidad a partir de la cual las capas pueden ser explotadas para la extracción de agua.

5 INTRODUCCIÓN Antecedentes ensayos bombeo terminaciones 2 pozos de agua fuera de servicio. Pozo de agua Nivel Estático Caudal Nivel Dinámico Descenso o depresión Caudal específico Tope 1 filtro NE Q ND d = ND - NE Qe = Q/d (mbbp) (m3/h) (m3/d) (mbbp) (m) (m3/h.m) (mbbp) PuB.A PuB.A ? NE=43 mbbp dudoso, contradict.,tomado de informe de terminación. 43? ? Caudal vs. Profundidad de Nivel Dinámico de los 2 pozos de agua fuera de servicio. PuB.A-2 Q (m3/h) PuB.A-3 Q (m3/h)

6 Grupo Neuquén Se dividió el Gr. Neuquén en 6 paquetes de capas denominados con colores. La correlación fue realizada con la resistividad como curva principal ya que muchos pozos no tienen GR o el SP no refleja las deflexiones claramente en la zona de interés. Se evalúa el perfil a partir de aprox. 100 mbbp ya que a menores profundidades las capas podrían quedar sobre el Nivel Dinámico (si se punzara o se pusieran filtros se correría el riesgo que no queden sumergidos). Los paquetes de capas de interés están por debajo del verde. En los cortes se observa que en toda el área de estudio presenta un comportamiento similar.

7 Mapa ubicación pozos y cortes PuB-A3 PuB-A2 P-1 P-2 Pozo de agua YPF.RN.PuB.a-177 Pozo de HC YPF.RN.PuB.a-23 Corte YPF.RN.VV.a-9 YPF.RN.PuB-78 YPF.RN.PuB.a-10 YPF.RN.PuB-34 YPF.RN.PuB-A3 YPF.RN.PuB-A2 YPF.RN.PuB-8 YPF.RN.PuB-122 YPF.RN.PuB-160 YPF.RN.PuB-112 Zoom YPF.RN.PuB-26 YPF.RN.PuB-110

8 Grupo Neuquén YPF.RN.PuB.a-177 YPF.RN.PuB.a-23 YPF.RN.VV.a-9 YPF.RN.PuB.a-10 YPF.RN.PuB-34 YPF.RN.PuB-78 YPF.RN.PuB-A3 YPF.RN.PuB-A2 YPF.RN.PuB-8 YPF.RN.PuB-122 YPF.RN.PuB-160 YPF.RN.PuB-112 YPF.RN.PuB-26 YPF.RN.PuB-110

9 Tendencia de Rt GR GR 250 SPN CAL[m] YPF.RN.PuB-8 [mm D] P-1 Verde Azul Roja Naranja Amarilla 350 Gr. Neuquén Fucsia Fm. 400Rayoso Fm. Rayoso RFOC 1E+00 1E+02 RILM 1E+00 1E+02 RILD 1E+00 1E+02 RFOC RILD Segmento 1 Segmento 2 Segmento 3 Segmento 4 Capas Azul y Roja: mejor calidad acuífera o de reservorio, y agua de mejor calidad. La curva de Resistividad se mantiene en valores de la misma magnitud. Capas Naranja y Amarilla: desmejora la calidad acuífera o de reservorio y la calidad de agua. A partir de la arcilla en el techo de la capa Naranja hasta la base de la capa Fucsia se ve una disminución de la curva de Rt (aumento de la salinidad con la profundidad). Capa Fucsia: mejora la calidad acuífera o de reservorio pero el agua tiene mayor salinidad.

10 Formación Rayoso P-3 Reservorio desvinculado hidráulicamente del Gr. Neuquén en esta zona (puede estar conectado en otras áreas), aumento de la resistividad respecto a la tendencia del Gr. Neuquén. Gr. Neuquén Fm. Rayoso Hay que evaluar en detalle la litología en esta formación. Hay un ensayo 100% agua con 5 g/l de Cl - (aproximadamente 5000 ppm NaCl). Hay capas con mayor resistividad que la punzada que serían de menor salinidad.

11 Métodos de evaluación, pruebas Para la evaluación de los pozos se intentaron varios métodos de cálculo de RWA y de salinidades: P-4 Método de RWA calculado con la fórmula de Archie: Mal Caliper Es necesaria una curva de porosidad, hay un solo pozo con esta curva desde boca de pozo: perfil densidad, pero se descartó para calcular porosidad ya que posee valores anormales debido a mal caliper. Mal Caliper

12 Métodos de evaluación, pruebas Las curvas SP no están normalizadas ni corregidas a la línea de base de arcilla, por lo que se usó la diferencia entre la deflexión y la línea de arcilla local en el tramo calculado. Método de RW a partir de SP: P-1 Como SP deflecta poco, no puede realizarse el cálculo de RW. Capas más limpias (GR), SP más cercano a línea base de arcilla, indicaría agua más dulce. Pero no es lo que indica la Rt profunda ppm NaCl 1100 ppm NaCl Los valores no resultaban coherentes debido a la escasa deflexión de la curva SP en todo el Gr. Neuquén y a que en general no es coincidente con capas donde el GR deflecta a la izquierda (más limpias). Se calculó por tablas y automáticamente con Excel preparado con diferentes parámetros.

13 Métodos de evaluación, pruebas P-1 P ppm NaCl Calculado 5000 ppm NaCl único ensayo en Gr. Rayoso y Gr. NQN GR limpio, SP cerca la línea de arcilla. Salinidades calculadas.

14 Método utilizado Se calculó una curva de RW con el método de Archie en el único pozo que cuenta con un perfil para calcular porosidad a partir de los mbbp. Se definió un Cut-off, se utilizó el valor de TSD en g/l tomado de un análisis de uno de los pozos de agua dulce actualmente abandonados (para que el agua considerada tenga igual o mejor calidad que la que se extraía). Ese valor de TSD fue convertido a ppm equivalentes de NaCl mediante este gráfico de Schlumberger.

15 Método utilizado Luego se utilizó una tabla de la misma compañía para encontrar la resistividad que corresponde a esa concentración de ppm equivalente de NaCl calculada, utilizando como dato de entrada la temperatura de la profundidad media del Gr. Neuquén en la zona evaluada.

16 Método utilizado P-2 El valor hallado es 1.07 Ohm.m que se usa como Cut-off en la curva RW_Archie calculada (Track 3 celeste). Se reprodujo la zona sombreada para 1.07 Ohm.m de la curva de RW_Archie en la curva de resistividad profunda del mismo pozo y se determinó el Cut-off para la Rt profunda (Track 2 azul): 3.5 Ohm.m.

17 Chequeo método utilizado POZO Gr/Fm/PAQUETE Comentario Metros HU de agua calculados curva Rt Metros HU de agua calculados curva RW_Archie P-1 Gr. Neuquen N/A P-1 Azul N/A P-1 Roja N/A P-1 Naranja 5.1 N/A P-1 Amarilla 7.8 N/A P-1 Fucsia 0.1 N/A P-1 Fm. Rayoso 6.3 N/A P-2 Gr. Neuquen P-2 Azul Como mín N/A P-2 Roja Como mín N/A P-2 Naranja P-2 Amarilla P-2 Fucsia P-2 Fm. Rayoso P Agua Gr. Neuquen N/A P Agua Azul 42.5 N/A P Agua Roja 29.1 N/A P Agua Naranja 14.6 N/A P Agua Amarilla 24 N/A Se chequearon que los espesores calculados con RW_Archie con el Cut-off de 1.07 Ohm.m en el P-2 en las capas naranja, amarilla, fucsia y Fm. Rayoso, sean parecidos a los espesores que se calculan en las mismas capas del mismo pozo con la Rt y el Cut-off de 3.5 Ohm.m, para luego extrapolar a la zona que no posee RW_Archie en el mismo pozo (capas azul y roja P-2) y al pozo P-1. Luego se agregaron los espesores del pozo de agua abandonado y se confirma que los espesores son de un orden similar.

18 Método utilizado P-1 P-2 Se utilizará la resistividad profunda como dato cualitativo de salinidad para calcular los espesores acuíferos y marcar las posibles capas de interés en los pozos evaluados teniendo en cuenta el Cut-off definido. Hay que tener en cuenta que el GR es muy sensible al Cut-off ya que hay capas como la naranja y la amarilla que tienen valores muy cercanos al mismo.

19 OBSERVACIONES El método es válido sólo para el Gr. Neuquén, o corroborando bien la litología de la Fm. Rayoso. Debido a la evolución natural teórica del agua, suele esperarse que cuanto más profunda se encuentra tiende a poseer mayor concentración en NaCl, motivo por el cual la industria petrolera utiliza la salinidad para los cálculos en ppm equivalentes de NaCl. Pero en acuíferos que se encuentran más someros que la profundidad típica de los reservorios de HC, el agua tiene menor tiempo de evolución y la concentración en NaCl puede ser menor proporcionalmente a otras sales/iones. Por lo tanto se necesita un análisis químico completo del agua de la zona de estudio para convertir la salinidad total (TSD) a ppm equivalentes de NaCl y luego con ese valor obtener la resistividad de esta salinidad equivalente para utilizarla como Cut-off (de esta forma se utiliza metodología petrolera en la hidrogeología, compatibilizando conceptos).

20 CONCLUSIONES Se determinó que la profundidad a partir de la cual se deberían realizar los punzados para que queden por debajo del nivel dinámico es aproximadamente 100 mbbp. Los pozos estudiados tienen espesores acuíferos totales que varían entre 90 y 115 m con agua dulce y/o salobre en el Grupo Neuquén. Este Grupo y las facies clásticas de la Formación Rayoso constituyen el principal sistema acuífero de la Cuenca Neuquina, con un muy importante potencial para producir agua dulce y salobre para todos los usos necesarios en la industria hidrocarburífera. Si se comparan los pozos P-1 y P-2 a partir de la capa naranja, se evidencia que las capas acuíferas del pozo P-2 tendrían un GR menor, por lo tanto se infiere que estos acuíferos serían más arenosos y tendrían un mayor espesor útil de agua. Se observa que la zona estudiada tiene un comportamiento relativamente homogéneo arealmente, por lo tanto se esperaría que las capas azul y roja del pozo P-2 tengan características semejantes a las de P-1 o mejores.

21 CONCLUSIONES En el pozo P-1 la zona de interés abarcaría hasta los mbbp (Capa Naranja), pudiéndose punzar la capa que se encuentra a los mbbp (Capa Amarilla) y realizar un ensayo para comprobar la salinidad de la misma y así extender la zona de espesores acuíferos útiles hasta aproximadamente los 330 mbbp. En el P-2 la zona de interés es hasta los 330 mbbp; pudiéndose extender hasta los 354 mbbp previa comprobación de salinidades con ensayos selectivos. Teniendo en cuenta la corrección del Cut-off para Rayoso, para el pozo P-2 la profundidad de interés sería hasta los 453 m, agregando aproximadamente 11 m de espesor útil (a corroborar). Para el pozo P-1 estos espesores útiles son menores. LOS RECURSOS HÍDRICOS SUBTERRÁNEOS SON ESTRATÉGICOS PARA LA PRODUCCIÓN DE HIDROCARBUROS. PUEDEN ESTUDIARSE CON LAS MISMAS HERRAMIENTAS USADAS PARA LOS HIDROCARBUROS, ADAPTADAS; ADEMÁS DE UTILIZAR LAS HERRAMIENTAS HIDROGEOLÓGICAS ESPECÍFICAS.

22 RECOMENDACIONES Dependiendo del costo/beneficio y de las limitaciones existentes, se presentan 3 alternativas: 1. Realizar punzados en los paquetes azul y rojo, que representan el 94% del espesor acuíferos útil del Gr. Neuquén. 2. Realizar los punzados de todo el espesor útil en el Gr. Neuquén, incluyendo los paquetes naranja y amarillo (más recomendable). 3. Realizar punzados hasta la Fm. Rayoso utilizando todos los espesores útiles existentes en el Sistema Acuífero Gr. Neuquén - Fm. Rayoso (menos recomendado ya que no se agrega mucho espesor útil). TENER EN CUENTA QUE LOS PUNZADOS NO TENDRÁN EL MISMO RENDIMIENTO QUE LOS CAÑOS FILTRO QUE POSEEN LOS POZOS DE AGUA, POR LO TANTO LOS CAUDALES ESPERADOS SERÁN MENORES A LOS POZOS DE AGUA ABANDONADOS.

23 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN PREGUNTAS?