INTRODUCCIONEntender la presin y las relaciones de la presin es importante si queremos comprender el control del pozo. Por definicin, la presin es la fuerza que se ejerce sobre una unidad de rea, tal como libras sobre pulgadas cuadradas (psi). Las presiones con las que nosotros tratamos a diario en la industria petrolera incluyen las de los fluidos, formacin, friccin y mecnicas.Cuando se exceden ciertos lmites de presin, pueden resultar consecuencias desastrosas, incluso descontroles y / o la prdida de vidas.Las pruebas de presin, al igual que otras pruebas de pozos, son utilizadas para proveer la informacin que nos proporcionen las caractersticas del reservorio, prediciendo el desempeo del mismo y diagnosticando del dao de formacin. El anlisis de pruebas de pozo es uno de los mtodos ms importantes disponibles para los ingenieros de yacimientos para establecer caractersticas de reservorio, tales como permeabilidad y compresibilidad, posicin de fronteras y fallas.DEFINICIONESPresin de un FluidoUn fluido es simplemente algo que no es slido y puede fluir. El agua y el petrleo son obviamente fluidos. El gas tambin es un fluido. Bajo temperatura extrema y/o presin casi todo se torna fluido. Para nuestros propsitos, los fluidos que consideraremos son aquellos normalmente asociados con la industria del petrleo, tales como el petrleo, el gas, el agua, los fluidos de perforacin, los fluidos de empaque, las salmueras, los fluidos de terminacin, etc.Los fluidos ejercen presin. Esta presin es el resultado de la densidad del fluido y la altura de la columna de fluido. La densidad es normalmente medida en libras por galn (ppg) o kilogramos por metro cbico (kg/m). Un fluido pesado ejerce ms presin porque su densidad es mayor.La fuerza o presin que un fluido ejerce en cualquier punto dado es normalmente medida en libras por pulgada cuadrada (psi) o en el sistema mtrico, bar.Gradiente de PresinEl gradiente de presin normalmente se expresa como la fuerza que el fluido ejerce por pie (metro) de profundidad; es medido en libras por pulgada cuadrada por pie (psi/ft) o bar por metro (bar/m). . Para averiguar cuanta presin ejerce un fluido de una densidad dada por cada unidad de longitud, usamos el gradiente de presin.Presin de FormacinLa presin de formacin, es la presin dentro de los espacios porosos de la roca reservorio. Esta presin puede ser afectada por el peso de la sobrecarga (capas de rocas) por encima de la formacin, la cual ejerce presin en los granos y los poros con fluidos de la roca reservorio. Las formaciones con presin normal, ejercen una presin igual a la columna del fluido nativo de dicha formacin hasta la superficie. El gradiente de presin de los fluidos nativos generalmente flucta de 0,433 psi/pie (0.0979 bar/m) a 0.465 psi/pie (0.1052 bar/m), y vara de acuerdo con la regin geolgica. En las formaciones con presin normal la mayor parte de la sobrecarga es soportada por los granos que conforman la roca. Cuando la sobrecarga aumenta con la profundidad, los fluidos porales se mueven libremente reducindose el espacio poral debido a la compactacin.Las formaciones con presin anormal ejercen una presin mayor que la presin hidrosttica (o gradiente de presin) que la de los fluidos contenidos en la formacin Cuando se desarrollan presiones anormales, durante la fase de la compactacin, el movimiento de los fluidos de los poros es restringido o paralizado. La presin en los poros aumenta, generalmente excediendo 0.465 psi/pie (0.1052 bar/m). Las formaciones con presiones subnormales tienen gradientes menores que los del agua dulce, o menores que 0.433 psi/pie (0.0979 bar/m). Formaciones con presiones subnormales pueden ser desarrolladas cuando la sobrecarga ha sido erosionada, dejando la formacin expuesta a la superficie.Las presiones subnormales pueden ser tambin inducidas a travs de la depletacin de los fluidos de la formacin.Presin de FracturaLa presin de fractura es la cantidad de presin necesaria para deformar permanentemente (fallar o separar) la estructura rocosa de la formacin.Superar la presin de formacin generalmente no es suficiente para causar una fractura. Si el fluido poral no est libre de movimiento entonces una fractura o deformacin permanente pueden ocurrir.La presin de fractura puede ser expresada como un gradiente (psi/pie), un fluido con densidad equivalente (ppg) o por la presin total calculada de la formacin (psi). Los gradientes de fractura normalmente aumentan con la profundidad debido al incremento de la presin por sobrecarga. Formaciones profundas, altamente compactadas requieren presiones de fractura muy altas para superar la presin de formacin existente y la resistencia estructural de la roca. Formaciones poco compactadas, tales como las que se encuentran debajo de aguas profundas, pueden tener gradientes de fractura bajos. Las presiones de fractura a una profundidad dada, pueden tener gran variacin en funcin de la geologa regional.

Presin de Fondo EstticaEs la presin de un yacimiento a condiciones estticas, es decir, cuando no existe movimiento de fluidos dentro del mismo y todas las fases se encuentran en equilibrio. Esta presin se mide en el fondo de un pozo a nivel de la zona de disparos, cuando ste se ha permanecido cerrado durante el tiempo suficiente hasta estabilizarse.La presin esttica de fondo en un yacimiento, es la presin que existe cuando no hay alteraciones mecnicas o de flujo. Dicha presin denota la presin que existe al frente de la formacin petrolfera, cuando la produccin se ha interrumpido por un lapso suficiente de tiempo, con la finalidad de permitir la restauracin de la presin en el fondo del pozo. Esta presin restaurada, es la presin que existe en la zona petrolfera. Por consiguiente, la presin del yacimiento, es la presin que existe en condiciones de equilibrio antes o despus de que se hayan establecido las operaciones de produccin

Presin de Fondo FluyenteEs la presin que se mide en el fondo de un pozo a nivel de la zona de disparos, a condiciones de flujo gobernadas por un estrangulador.Es la presin que se encuentra en el fondo del pozo y debera de ser menor a la del yacimiento para que los fluidos puedan ascender de forma ms fcil.

PRUEBAS DE PRESINEs el proceso en el cual se somete el pozo a un impulso el cual produce un cambio en la tasa de flujo y se mide su respuesta, es decir un cambio de presin. La respuesta del yacimiento est determinada por parmetros tales como: la permeabilidad, factor de dao, coeficiente de acumulacin en el pozo, distancia a los bordes, entre otros. Basados en el entendimiento de la fsica de yacimientos, se desarrollo un modelo matemtico que relaciona los parmetros de yacimiento con la respuesta del pozo. En consecuencia, cuando cotejamos la respuesta del modelo a la respuesta medida del yacimiento podemos inferir que los parmetros del modelo son iguales a los parmetros del yacimiento. Una prueba de presin es la nica manera de obtener informacin sobre el comportamiento dinmico del yacimiento. Son pruebas que se realizan con el fin de evaluar parmetros fundamentales para la caracterizacin adecuada del reservorio. Para tal efecto se necesita registrar las presiones de fondo fluyentes y estticas, a su vez las temperaturas de fondo de pozo. Para el registro de presiones se utiliza el memory gauge. Las pruebas de produccin se realizan en pozos gasferos y petrolferos antes de ponerlos en produccin definitiva con la apertura del rbol de navidad para orientar el flujo pasando por los choques hasta los sistemas de separacin. Para planificar una prueba de presin debemos tomar en consideracin una serie de parmetros que nos permitirn obtener los resultados esperados. Se deben determinar las condiciones operacionales las cuales dependen de: Tipo de pozo (productor o inyector). Estado del pozo (activo o cerrado). Tipo de prueba (pozo sencillo o pozos mltiples). Declinacin, restauracin, tasas mltiples. Presencia o no de un sistema de levantamiento (requerimientos de competicin)

Utilidad de una Prueba de Presin: Una prueba de presin es utilizada para determinar propiedades y caractersticas del yacimiento como lo son la permeabilidad y presin esttica del yacimiento. Tambin es til para Predecir parmetros de flujo como: Lmites del yacimiento, dao de formacin y Comunicacin entre pozos. Diseo de pruebas de presin: Es posible realizar pruebas de presin sin diseo previo, sin embargo no es recomendable a menos que se hayan realizado pruebas anteriores a travs de las cuales se pueda inferir el comportamiento del yacimiento. Entre los clculos requeridos para la prueba estn las respuestas de presin esperadas utilizando las propiedades de la formacin, conocidas a travs de pruebas de laboratorio o registros elctricos y factores fundamentales como final de los efectos de almacenamiento, final de la lnea recta semilogartmica, pendiente de la recta, entre otros. Es importante tomar en consideracin las siguientes consideraciones: Estimar el tiempo de duracin de la prueba. Estimar la respuesta de presin esperada. Contar con un buen equipo debidamente calibrado para medir presiones. Tener claras las condiciones del pozo. La prueba de presin es fundamental para determinar los siguientes parmetros:1. Obtener propiedades y caractersticas del yacimiento como: a. Permeabilidadb. Presin esttica del yacimiento. 2. Predecir parmetros de flujo como:a. Lmites del yacimiento. b. Dao de formacin. c. Comunicacin entre pozos. Objetivos de las pruebas: Establecer los parmetros definitivos de produccin en lo que respecta al caudal y las presiones que se controla en boca de pozo. Regular las condiciones ptimas de explotacin con el control de la RGP en funcin al programa especfico diseado para el pozo. Prueba Decremento de presin Con el registrador ubicado en las cercanas del intervalo en prueba, se efectan mediciones de presiones y temperaturas durante un periodo de flujo dado a un gasto de produccin constante. La informaci6n obtenida permite definir las condiciones de flujo del pozo. Es decir, se determina si el pozo esta daado o no daado. Tambin se definen las propiedades de las formaciones productoras, como la permeabilidad, y en algunos casos, si el tiempo de duraci6n de la curva de decremento lo permite, se obtiene el radio de drene de los pozos. Prueba de incremento de presin De la misma manera, con el registrador en el fondo del pozo se obtiene el dato, permeabilidad, presin esttica del yacimiento y limites fsicos, as como fallas geolgicas y discordancias. La informaci6n se obtiene con el registrador en la cercana del intervalo que se est probando cuando se cierra el pozo en la superficie o en el fondo. Con el cierre en el fondo del pozo se elimina el efecto de empaquetamiento y se hace ptima la duracin del tiempo de una prueba de variaci6n de presin. Prueba de potencial de flujo Consiste en fluir el poza a diferentes gastos, siguiendo el flujo de cada uno d ellos con un periodo de estabilizaci6n de presin. Pruebas de lmite de yacimiento Tienen como finalidad de terminar el tamao del yacimiento. La prueba consiste, esencialmente, en fluir el pozo a un gasto constante hasta registrar una variacin lineal de la presin con respecto al tiempo, cuya pendiente es una funcin del volumen poroso asociado al rea de influencia del pozo. Prueba de interferencia Sirve para determinar la comunicacin entre pozos. La prueba consiste en seleccionar un grupo de pozos en los cuales se tenga el antecedente de continuidad hidrulica de sus yacimientos. Se Coloca un registrador en las cercanas del intervalo probado del pozo que fungir como testigo y otro registrador en los pozos a los cuales se le variaran los gastos de gas y aceite para que las Variaciones de presin registradas por los sensores situados en el fondo del pozo sean detectadas por el pozo testigo en caso de que hubiere alguna comunicacin entre yacimientos Prueba de pulsos Esta prueba tiene la misma finalidad que la interferencia: determina la comunicacin de presin entre pozos. La diferencia consiste en que en este tipo de prueba el pulso se genera en cierres y aperturas con duracin de minutos en las vlvulas del rbol. Prueba de formaci6n Es muy utilizada durante la etapa de perforacin de los pozos petroleros, ya que se efectan antes de bajar las tuberas de revestimiento {TR}, para definir con exactitud los intervalos potenciales que a futuro, proporcionaran la cuota deseada de produccin. Consiste en bajar, con el aparejo de perforacin, accesorios especiales como las vlvulas de cierre en fondo, vlvula de circulacin, vlvula check y los registradores de presin y temperatura con memoria integrada.

TIPOS DE PRUEBAS DE PRESIN

Pruebas de Restauracin de Presin Build up testsSe realizan en pozos productores y consiste en hacer producir el pozo para luego cerrarlo y registrar la presin de fondo medido en funcin del tiempo. La prueba de restauracin de presin es una prueba utilizada para determinar la presin en el estado transitorio. Bsicamente, la prueba es realizada por un pozo productor a tasa constante por cierto tiempo, cerrando el pozo (usualmente en la superficie) permitiendo que la presin se restaure en el pozo, y recordando que la presin (usualmente hoyo a bajo) en el pozo es una funcin del tiempo. A partir de esta data, es frecuentemente posible estimar la permeabilidad de la formacin y la presin del rea de drenaje actual, y caracterizar el dao o estimulacin y las heterogeneidades del yacimiento o los lmites. Al cerrar el pozo, la presin comienza a subir partiendo de la Pwf (presin de fondo fluyente) hasta que luego de un tiempo considerado de cierre t, la presin registrada de fondo alcanza el valor esttico Pe( presin esttica).Podemos determinar a travs de esta prueba: Estimar la permeabilidad del yacimiento. Determinar la presencia de dao. Estimar la presin esttica del yacimiento. Geometra del yacimiento. Algunas aplicaciones de estas pruebas realizadas en los pozos perforados es realiz pruebas para la captura de datos bsicos para caracterizar el yacimiento, con algunas excepciones debido a problemas operacionales. Estas evaluaciones permitieron determinar los niveles de presin por arena, identificar contactos de fluidos, medir el grado de comunicacin areal y vertical en el yacimiento y finalmente optimizar la seleccin de los intervalos de caoneo en los pozos. La curva de build up se divide en tres regiones: -Regin temprana de tiempo (Early-time regin): Durante la cual la presin provisional se est moviendo a travs de la formacin, cerca del pozo. -Regin mediana de tiempo (Middle time regin): Durante la cual la presin provisional se ha desplazado lejos del pozo.-Regin tarda de tiempo (Late -time regin): En la cual el radio de investigacin ha alcanzado los lmites de drenaje del pozo.Para la ejecucin de la prueba se asumen algunas caractersticas entre las cuales podemos encontrar: 1.- Yacimiento: Homogneo Isotrpico Horizontal de espesor uniforme 2.- Fluido: Se encuentra en una fase simple Poco compresible Viscosidad constante Factor volumtrico de formacin constante 3.- Flujo: Flujo laminar No hay efecto de la gravedad

Prueba de Agotamiento (drawdown):La prueba de agotamiento es realizada por un pozo productor, comenzando idealmente con una presin uniforme en el yacimiento. La tasa y la presin son registradas como funciones del tiempo. Los objetivos de la prueba de agotamiento usualmente incluyen la estimacin de la permeabilidad, factor de dao (skin), y en algunas ocasiones el volumen del yacimiento. Estas pruebas son particularmente aplicables para: Pozos nuevos Pozos que han sido cerrados el tiempo suficientemente para permitir que la presin se estabilice. Pozos en los que la prdida de ingresos incurridos en una prueba de restauracin de presin sera difcil de aceptar.Los pozos exploratorios son frecuentemente candidatos para pruebas de agotamiento extensas, con un objetivo comn de determinar el volumen mnimo o total que ser drenado por el pozo. Se realizan a tasa de flujo variable, determinando la presin por perodos estabilizados de flujo. Las Pruebas de arrastre Drawdown tests se realizan haciendo producir un pozo a tasa constante, empezando idealmente con presin uniforme en el yacimiento. La tasa y la presin son registradas como funcin del tiempo. Podemos determinar a travs de esta prueba: Estimar la permeabilidad del yacimiento. Factores de superficie. Determinar la presencia de dao. Geometra del yacimiento. La Prueba de Declinacin de Presin (Drawdown) provee informacin acerca de la permeabilidad, factor de dao y el volumen del yacimiento en comunicacin. Entre unas de las ventajas que ofrece son las econmicas debido a que se realiza con el pozo en produccin. Su mayor desventaja es la dificultad para mantener una tasa constante. Si la tasa constante no se puede lograr entonces se recomienda el uso de Pruebas Multi-tasa.

Prueba a Tasas de Usos Mltiples:Se realizan a tasa de flujo variable, determinando la presin por perodos estabilizados de flujo. A travs de esta prueba se puede determinar el ndice de productividad del pozo y tambin se puede utilizar para hacer un anlisis nodal del mismo. Las pruebas de tasa mltiple han tenido la ventaja de proveer datos provisionales de la prueba mientras la produccin continua. Tiende a minimizar los cambios en el coeficiente de almacenamiento del pozo y los efectos de la fase de segregacin, esta prueba puede proveer buenos resultados cuando la prueba drawdown o buildup no pueden. Se realizan en pozos que han tenido problemas durante las pruebas de restauracin (distribucin de fases en la tubera) o cuando el cierre de produccin no es posible. Consiste en medir la presin antes del cambio en la tasa de flujo y durante un intervalo de tiempo en condiciones de flujo transitorio.Pruebas de Disipacin de Presin en Pozos Inyectores (Fall off test):Se realizan cerrando el pozo inyector y haciendo un seguimiento a la presin en el fondo del pozo en funcin del tiempo. La teora supone una tasa de inyeccin constante antes de cerrar al pozo. Con esta prueba es posible determinar las condiciones del yacimiento en las adyacencias del pozo inyector, Permite dar un seguimiento de las operaciones de inyeccin de agua y recuperacin mejorada, estimar la presin promedio del yacimiento, medir la presin de ruptura del yacimiento, determinar fracturas, determinar si existe dao en la formacin, causado por taponamiento, hinchamiento de arcillas, precipitados, entre otras, determinar la permeabilidad efectiva del yacimiento al fluido inyectado, utilizada para pronsticos de inyeccin. Puede Determinar: Permiten determinar las condiciones del yacimiento en las adyacencias del pozo inyector. Permite dar un seguimiento de las operaciones de inyeccin de agua y recuperacin mejorada. Tambin se puede determinar a travs de esta prueba: Estimar la presin promedio del yacimiento. Medir la presin de ruptura del yacimiento. Determinar fracturas. Determinar si existe dao en la formacin, causado por taponamiento, hinchamiento de arcillas, precipitados, entre otras. Determinar la permeabilidad efectiva del yacimiento al fluido inyectado, utilizada para pronsticos de inyeccin. Con esta prueba se tiene una idea cualitativa de la permeabilidad de la zona y la factibilidad que presenta una zona a un tratamiento de estimulacin y/o fracturamiento hidrulico. La prueba de inyeccin puede ser interpretada como cualquier prueba de presin.

Pruebas de Interferencia (Interference Testing)Las pruebas de interferencia tienen dos grande objetivos. Ellas son usadas para (1) determinar si dos o ms pozos estn comunicados mediante la presin y (2) cuando la comunicacin existe, proveer una estimacin de la permeabilidad y el producto porosidad/compresibilidad, en las inmediaciones de los pozos probados. Las pruebas de interferencia son realizadas por al menos un pozo en produccin o inyector (pozo activo) y por la observacin de la presin en respuesta en al menos otro pozo cualquiera (pozo de observacin).Comprobar la interferencia horizontal permite demostrar la continuidad de los estratos permeables y analizar la existencia de comunicacin vertical en arenas estratificadas.En este caso, la finalidad del anlisis es medir la presin a una distancia r del pozo; siendo r la distancia entre el pozo observador y el pozo activo.

Pruebas de Pulso:Constituyen un tipo especial de prueba de interferencia, en la cual el pozo activo es pulsado alternadamente con ciclos de produccin y cierre. En el mismo se determina la respuesta de presin en el pozo de observacin. Se caracteriza porque son pruebas de corta duracin y los tiempos de flujo deben ser iguales a los tiempos de cierre.

Drillstem Test (Pruebas de Presin DST)Completacion temporal de pozos para pruebas de formacin hidrocarburiferas. Servicio generalmente utilizado en pozos exploratorios para conocer las caractersticas y comportamiento del reservorio.

Objetivos de un DST: Identificar fluidos de la formacin Determinar los gastos de produccin ptimos Determinar parmetros del yacimiento - Porosidad - Permeabilidad - Dao (skin) - Comportamiento de presin - Presin de fondo fluyendo - Presin de fondo cerrado - Anomalas permeables - Limites de YacimientoPruebas de Arrastre:Se realizan haciendo producir un pozo a tasa constante y registrando la presin como funcin del tiempo. Alcances de la prueba de arrastre: Estimar la permeabilidad del yacimiento. Determinar la presencia de dao. Estimar la geometra del yacimiento.

Prueba de Integridad

Una evaluacin exacta de los trabajos de cementacin del casing as como de la formacin es de extrema importancia durante la perforacin de un pozo as como para los trabajos subsecuentes. La informacin resultante de las Pruebas de Integridad de la Formacin (PIT por las iniciales en ingls), es usada durante la vida productiva del pozo y de los pozos vecinos. Profundidades de casing, opciones de control de pozo, y densidades lmites de los fluidos de perforacin, pueden basarse en esta informacin. Para determinar la resistencia y la integridad de una formacin, deben realizarse Pruebas de Admisin (prdida) (LOT en ingls) o Pruebas de Integridad de la Formacin (PIT).Cualquiera que sea la denominacin, estas pruebas son primero: un mtodo para verificar el sello del cemento entre el casing y la formacin, y segundo: para determinar la presin y/o la densidad del fluido que puede soportar la zona de prueba debajo del casing.Cualquiera que sea la prueba efectuada, debe observarse algunas consideraciones generales. El fluido en el pozo debe ser circulado hasta quedar limpio para asegurar que es de una densidad conocida y homognea. Si se utiliza lodo para la prueba, debe ser acondicionado en forma adecuada y su resistencia a la gelificacion minimizada. La bomba a utilizar puede ser de alta presin y bajo volumen o bomba de cementacin. Las bombas del equipo pueden ser utilizadas cuando tengan fuerza motriz elctrica y puedan ser fcilmente accionadas a bajas velocidades. Si las bombas del equipo tienen que ser usadas y no puedan ser accionadas a bajas velocidades, entonces debe ser modificada la tcnica de admisin. La alternativa sera confeccionar un grfico de presin versus tiempo o volumen para todas las pruebas de admisin como se muestra en las figuras siguiente.

Prueba Admisin LOT

Una prueba de admisin es utilizada para estimar la presin o peso de lodo mximo (densidad del fluido) que el punto de la prueba puede aguantar antes de romper o fracturar la formacin.

Tcnica de admisin n 1Se aplica presin al pozo en incrementos de 100m psi (6.9 bar) o se bombea fluido al pozo en incrementos de volumen aproximados de medio barril (0.079m). Despus de cada incremento de presin, la bomba se detiene y la presin se mantiene durante aproximadamente 5 minutos. Si se logra mantener la presin, se prueba el incremento siguiente. Si la presin no se mantiene, se presuriza nuevamente el pozo. La prueba se termina cuando la presin no se mantiene despus de varios intentos, o no es posible aumentarla.

Tcnica de admisin n 2El estrangulador del manifold se abre y se comienza a operar la bomba en vaco. Se cierra el estrangulador para aumentar la presin en incrementos de 100 psi (6.9 bar). Para cada intervalo se verifica el volumen en los tanques hasta estar seguro que la formacin no admite fluido. La prueba se considera completada cuando se alcanza una presin en la que la formacin comienzaa admitir fluido en forma continua. Para cada incremento de presin se pierde algo de fluido. Si esta tcnica es aplicada, se debe utilizar un tanque pequeo para no forzar grandes cantidades de fluido hacia la formacin. Las prdidas dePresin por friccin que estn presentes durante esta operacin aumentan inadvertidamente la presin aplicada a la formacin probada, las cuales darnResultados ligeramente diferentes (presiones de fractura menores) que las obtenidas en la tcnica N 1.

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