OPERACIONES DE SUBSUELO Y MANTENIMIENTO DE LA PRODUCCION

Introducción:

Durante la vida productiva de un campo petrolero se requieren diferentes trabajos de mantenimiento de pozos con el objetivo de mantener la mejor productividad de los pozos y lograr un mejor factor de recuperación final de hidrocarburos del yacimiento.

Durante las etapas de perforación, baleo y posteriores trabajos de reacondicionamiento se pueden causar daños al yacimiento y a los pozos y deteriorar las formaciones productoras de crudo y gas o causar taponamiento de zonas de inyección de agua.

Con el tiempo se pueden presentar problemas serios de arenamiento. producción excesiva de agua o gas en los intervalos productores. taponamiento de la cara de las formaciones, precipitación de parafina, asfáltenos y otra serie de problemas con los equipos de producción.

Es necesario conocer los procedimientos operativos, equipos de reacondicionamiento y de servicio a pozos, fluidos de control de pozos, herramientas y materiales para ejecutar los programas de mantenimiento de pozos en forma técnica y económica, evitando daños del yacimiento y contaminación ambiental.

Para optimizar la producción de los pozos debe conocerse el índice de productividad de los pozos y hacer análisis nodal desde el fondo del pozo hasta los sistemas de separación y tratamiento de fluidos en superficie para determinar el potencial ideal y el caudal óptimo de producción de cada pozo.

El cumplimiento de los pronósticos de producción, la disminución de las pérdidas de producción, la optimización de los costos y presupuestos de producción y mantenimiento, optimizando los procesos de mantenimiento de subsuelo y superficie son los principales objetivos en las operaciones de un campo petrolero

Operaciones de Mantenimiento de la Producción:

Problemas de subsuelo en pozos productores e inyectores:

Disminución del caudal de producción o de inyección.

Producción excesiva de agua y de gas.

Producción de arena

Formación de parafina.

Taponamiento por sólidos y formación de costras.

Fundamento teórico:

Las arcillas son minerales potencialmente factores de daño por su alta sensibilidad a fluidos acuosos, lo que provoca su hinchamiento y/o migración.

El taponamiento también puede ser causado por arena de fractura, lodo.

El daño debe cuantificarse con la completación, operaciones de servicio de pozos, el historial de producción, curvas de variación de presión y del análisis nodal, comparación con pozos vecinos; y estimar el efecto de su remoción.

Se debe diferenciar entre (1) Declinación de la producción debido a la formación gradual del taponamiento y (2) Declinación debido a la perdida de presión del yacimiento.

Al realizar pruebas de presión y de análisis nodal se determina la existencia de daño en el pozo.

Se ha comprobado que cambios de temperatura, presión, composición química del crudo causa la precipitación de sustancias asfálticas y parafinicas que se depositan obturando parcial o totalmente la tubería.

En general los problemas de producción de fluidos no deseados pueden agruparse en 3 grupos:

a. Problemas de canalización de agua o gas de diferentes estratos.

b. Conificaciones de Agua y Gas.c. Problemas en la vecindad del pozo (malas

cementaciones).

Daños a la formación:

Es un fenómeno que causa distorsiones en el flujo lineal en dirección al pozo debido a restricción en el tamaño de los poros de la roca, originando una caída de presión extra en las inmediaciones del pozo.

Taponamiento por precipitación de asfáltenos.

Taponamiento por presencia de carbonatos.

Obturamiento de los canales porosos por migración de finos, en formaciones poco consolidadas o mal cementadas.

Por contaminación durante las operaciones de Perforación, completación, baleo, fracturamiento y/o workover.

Tratamiento a los daños de formación:

Técnicas de identificación de daños de formación: pruebas de formación, registros de resistividad, historias de producción, análisis de comparación de pozos, análisis de núcleos.

Métodos de preventivos para evitar daños a la formación durante la etapa de perforación, completación, baleo y trabajos de workover.

Estimulaciones acidas: métodos de acidificación y tipos de ácidos.

Selección de tratamientos con ácidos. Aditivos para acidificaciones

Operaciones de fracturamiento.

Tratamiento de taponamientos por precipitación de asfáltenos.

Trabajos de reacondicionamiento y servicio de pozos:

Conceptos básicos de reacondicionamiento y servicio de pozos

Diseño de programas de trabajo a pozos

Clases de reacondicionamientos y equipos a utilizar

Diseño de fluidos de reacondicionamiento

Logística de las operaciones de subsuelo

Servicios de asistencia técnica, herramientas y equipos.

LIMPIEZA DE POZOS:

Cambios de temperatura, presión, composición química del petróleo y el contacto con sustancias de bajo PH propician desequilibrio y precipitación de sustancias asfálticas y parafinicas que se depositan dentro de la tubería, obturándola.

Algunas formaciones, como las arenas consolidadas, producen junto con los hidrocarburos, pequeñas partículas de arenas o sedimentos que por gravedad se depositan en el fondo del pozo y obstruyen el intervalo abierto, generan tapones dentro de la tubería, y disminuyen paulatinamente el flujo hasta dejar de producir.

Una práctica muy común para la limpieza del tubing como del fondo del pozo, es bombear un fluido con aditivos limpiadores o correr en el pozo herramientas de limpieza.

Método de Limpieza con Tubería Flexible

Se interconecta el carrete de tubería flexible con el sistema de bombeo.

Sobre el árbol de válvula del pozo se instala el preventor y sobre este el inyector de tubería.

Se introduce la tubería flexible al inyector y se baja a través de los preventores. Se prueba las líneas con presión de trabajo.

Se baja la tubería flexible con circulación del fluido, removiendo y limpiando hasta llegar al fondo del pozo.

Los fluidos que retornan del pozo deberán direccionarse a otro tanque evitando parar el bombeo para evitar agarres.

En caso de parafinas o incrustaciones se bajan herramientas cortadoras, ya sea con la tubería flexible o con Tubing, subiendo y bajando hasta estar libre de restricciones.

ESTIMULACION DE POZOS:

Consiste en la inyección de fluidos de tratamiento a caudales y presiones bajas que sean mayores a la presión de fractura, con la finalidad de remover el daño ocasionado por la invasión de los fluidos a la formación durante las etapas de perforación y completación del pozo.

Dependiendo del tipo de daño y la interacción de los fluidos para la remoción de este, las estimulaciones se pueden realizar por medio de 2 sistemas: No Reactivas y Reactivas.

Los efectos producidos por el baleo originan un compactamiento de la formación sufriendo alteraciones en sus características físicas ocasionando restricciones al flujo.

El daño puede ser causado por procesos simples o complejos, presentándose en cualquiera de las etapas de la vida de un pozo.

El proceso de la perforación del pozo es el primer y tal vez el más importante del origen del año, que se agrava con la cementación de las tuberías de revestimiento, las operaciones de completación y servicio de pozos. Además, durante el proceso natural de producción debido a las alteraciones de las características originales de los fluidos y de los minerales de la roca.

CONSECUENCIAS DEL DAÑO:

Reducción de la Permeabilidad absoluta de la formación, originada por un taponamiento del espacio poroso o fisuras naturales.

Reducción de la permeabilidad relativa a los fluidos de la formación, resultado de la alteración en las saturaciones de los fluidos o del cambio de la mojabilidad.

Aumento de la viscosidad de los fluidos del yacimiento debido a la formación de emulsiones u alteraciones en sus propiedades.

TIPOS DE DAÑO:

Daños por Invasión de Fluidos.

Daño por Arcillas.

Bloqueo de Agua.

Bloqueo de Aceite.

Bloqueo por Emulsiones.

Cambio de Mojabilidad.

Por Invasión de Solidos.

Asociado con la Producción.

EVALUACION DE DAÑO :

Revisión de Operaciones previas al actual del pozo: Perforación de la zona productora, fluido de perforación, perdidas de fluido, análisis de la cementación operaciones de reparación limpieza y estimulación. Análisis del comportamiento de producción, pruebas de formación y producción, comparadas con pozos vecinos.

Pruebas de Laboratorio: Para definir la mineralogía y la distribución de los minerales de la roca y reproducir las condiciones de daño. Determinación del daño probable y tipo de tratamiento.

Cuantificación de daño: Considerar los datos de producción así como de curvas de variación de presión y del análisis nodal.

SELECCIÓN DEL TIPO DE TRATAMIENTO:

Dependiendo del tipo y caracterización del daño, los tratamientos de estimulación del pozo pueden ser:

a) Estimulación Matricial.

b) Estimulación por fracturamiento hidráulico.

La diferencia entre estos dos tipos de estimulación recae en el caudal y la presión de inyección.

Las estimulaciones matriciales se caracterizan por caudal y presión de inyección por debajo de la presión de fractura, mientras que los fracturamientos hidráulicos utilizan caudal y presión de inyección superiores a la presión de fractura.

DATOS DEL YACIMIENTO PARA ESTIMULACIONES:

Los parámetros más importantes para diseñar un tratamiento de estimulación son:

Permeabilidad

Presión del yacimiento

Porosidad

Mineralogía de formación

Densidad de los fluidos de la formación

Saturación de los fluidos de la formación

Temperatura del yacimiento

Profundidad de la formación

Factor de daño