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Núcleos de perforación




Partes: 1, 2

  1. Introducción
  2. Núcleos de Perforación
  3. análisis de núcleos
  4. Métodos y técnicas empleadas en la caracterización geológica de núcleos
  5. Obtención de la muestras de núcleos
  6. Conclusión

INTRODUCCIÓN

            Los datos de núcleos obtenidos de muestras de rocas recuperadas de una formación de interés, juegan un papel vital en los programas de exploración, operaciones de completación y reacondicionamiento de pozos, así como en la evaluación de estos y de yacimientos. Estos datos los proporciona el análisis de núcleos e indican una evidencia positiva de la presencia de petróleo, la capacidad de almacenamiento de los fluidos del yacimiento (porosidad) y la capacidad y distribución del flujo (permeabilidad) esperado. Las saturaciones residuales de los fluidos permiten la interpretación de la producción probable de petróleo, gas o agua.

            El análisis de núcleos es parte muy importante del programa general de evaluación de n yacimiento, pues facilita la evaluación directa de sus propiedades y provee bases para la calibración de otras herramientas de evaluación, como los perfiles. No se le puede tomar núcleos a todos los pozos por que tal operación es costosa; sin embargo, los planes iniciales para el desarrollo de un yacimiento deben tomar en cuenta la extracción de núcleos en un número razonable de pozos. Estos deben seleccionarse de manera que cubran un área representativa del yacimiento.

Núcleos de Perforación

      En los estudios de la información geológica del área se observa el potencial de las rocas presentes en la zona del estudio para producir, almacenar y servir de trampas a los hidrocarburos. Las rocas productoras son rocas que contienen material orgánico atrapado y que ha producido hidrocarburos por procesos de alta temperatura y presión dentro de la tierra.

      En la geología del petróleo se busca que las rocas almacenadoras tengan buena porosidad y permeabilidad para permitir la acumulación y flujo de los fluidos (agua - petróleo) y gases. Las rocas sello que sirven de trampas tienen la particularidad de ser impermeables y sirven para evitar el paso de los hidrocarburos a otras formaciones.

      Las estructuras ideales para la acumulación del petróleo son los llamados anticlinales, aunque es común encontrar acumulaciones en otro tipo de estructuras como fallas geológicas y en zonas relativamente planas en depósitos estratigráficos con estructuras muy leves.

      Durante la perforación de los pozos se suele adquirir información acerca de las características de las formaciones que se van atravesando. Esto se puede hacer de forma directa mediante la toma de núcleos, que no son más que muestras de roca extraída dentro de la tubería de perforación donde se pueden realizar medidas directas de las características petrofísicas de la formación. Existen, además, métodos indirectos que nos pueden llevar a inferir las características de las formaciones; entre estos métodos se encuentran los registros eléctricos y las pruebas de formación. Los registros eléctricos, tales como el Gamma Ray, SP (Potencial Espontáneo), Resistividad, Neutron, Densidad nos proporcionan estimados indirectos de calidad de roca, porosidad y saturación de fluidos (agua, petróleo o gas).

      Para la toma de núcleos de perforación se utilizan varias técnicas importantes entre ellas destaca la perforación con coronas saca-testigo o "núcleos" que es una técnica altamente especializada y avanzada. Muestras intactas o inalteradas de núcleos o testigos tanto de roca como de suelo son recuperados por la acción rotativa de una corona diamantada que corta los materiales del subsuelo y que a su vez son alojados en un barril porta-testigo que sigue a la corona. Esta técnica requiere el uso de un flujo de agua más aditivos especiales con el fin de refrigerar la herramienta o sarta de perforación y limpiar el pozo de toda impureza o recortes de perforación, estabilizar las paredes del pozo, etc.

Desde mapas elaborados por geólogos, pasando por la sísmica y hasta un análisis petrofísico detallado, el yacimiento es sometido a numerosas pruebas para determinar el comportamiento del mismo y proporcionar al ingeniero información fundamental, importante para lograr un desarrollo óptimo de este. En este artículo se tratarán los análisis de núcleos y pruebas PVT como parte del estudio de los yacimientos.

El análisis de núcleos se utilizan para la caracterización del yacimiento, para permitir mejores predicciones de la explotación del yacimiento a partir de muestras de núcleo, para evaluar cualquier efecto perjudicial al exponer el yacimiento a fluidos extraños y para evitar o eliminar problemas de producción.

Algunas pruebas que se realizan en los núcleos son las siguientes:

  • La Porosimetría por Inyección de Mercurio: proporciona una excelente evaluación cualitativa de la estructura de la garganta de poro de la formación para documentar cambios en las unidades litológicas o de flujo de producción dentro de un yacimiento.
  • Las Mediciones de Presión Capilar: conducidas por plato poroso o por ultra centrífuga caliente, proporcionan las curvas de presión capilar de Aire/Salmuera o Aceite/Salmuera para la evaluación de las saturaciones de hidrocarburo del yacimiento.
  • La Evaluación de Mojabilidad: Efectivamente diferencia entre mojabilidades mixtas y neutrales además de condiciones básicas de mojabilidad al agua y al aceite.
  • Los Parámetros de la Resistividad de la Formación (a, m, y n): son únicos para un yacimiento específico y necesitan ser medidos en muestras de núcleo del yacimiento para permitir la evaluación exacta de los registros eléctricos de fondo para la determinación de la saturación de agua.
  • Los Parámetros de Permeabilidad Relativa: medidos a condiciones de presión y temperatura del yacimiento, son esenciales para que las simulaciones del yacimiento predigan reservas recuperables y evalúen el impacto económico de la inyección de agua u otros proyectos de recobro mejorado.
  • Las Pruebas de Recuperación de la Permeabilidad Líquida: proporcionan la evaluación más exacta de cualquier efecto perjudicial al exponer un yacimiento a fluidos extraños tales como lodo de perforación, fluidos de completamiento o workover o agua para implementar la inyección de agua.
  • Las Pruebas de Pérdida de Lodo de Perforación: proporcionan una evaluación exacta del control de pérdida y del daño de la formación en sistemas de lodo propuestos para aplicaciones de perforación horizontal.

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