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Caso de Estudio: La Probeta Radial 3D Saturn Recupera Petróleo No Contaminado de 7,5º API de Una Arenisca Friable

Muestreo exitoso con un área de flujo extensa de probetas autosellantes que sustentan en forma circunferencial la formación en México

Challenge: Extraer muestras representativas de un petróleo pesado de viscosidad ultra-alta y efectuar pruebas de presión en formaciones pobremente consolidadas sin producir problemas de arenamiento que podrían taponar la herramienta y comprometer la integridad de la pared del pozo.

Solution: Desplegar la probeta radial 3D Saturn con un extensa área de flujo que adquiere fácilmente fluidos de yacimiento de alta viscosidad en yacimientos de baja movilidad y a la vez se autosella en la pared del pozo y sustenta en forma circunferencial las formaciones no consolidadas.

Result: Se obtuvieron muestras no contaminadas de petróleo de 7,5º API y se midió la presión en los pozos con una ovalidad de hasta el 12%, a fin de guiar el diseño de las terminaciones para la inyección de vapor que evita el drenaje preferencial.

Petróleo de alta viscosidad en yacimientos de areniscas no consolidadas

En un campo terrestre de México, era necesario contar con una descripción precisa de los fluidos y una determinación exacta de los diferenciales de presión para guiar el posicionamiento y la terminación de los pozos, que incluía la inyección de vapor y el levantamiento artificial, para evitar el desarrollo de flujo preferencial a lo largo de los intervalos de mayor movilidad. No obstante, la combinación de una formación pobremente consolidada, con valores de resistencia a la compresión no confinada (UCS) oscilantes entre 100 y 800 psi, y fluidos altamente viscosos implicaba que el diferencial de presión generado por las pruebas de formación convencionales produjera inevitablemente la falla de la pared del pozo, el arenamiento de la herramienta o la ruptura del sello necesario.

El operador debió recurrir a disparar, terminar y producir temporariamente cada arenisca por separado para recolectar muestras en botellas desplegadas con tubería flexible en una sarta de pruebas de formación a través de la columna de perforación (DST). La complejidad de la logística y los costos elevados de este enfoque no resultaban sostenibles para el operador, que necesitaba un método efectivo y confiable de ejecución de pruebas de presión y muestreo en este ambiente desafiante.

Flujo circunferencial con el soporte del pozo

La probeta radial 3D Saturn genera un flujo circunferencial 3D en condiciones de yacimiento desafiantes para los probadores de formación convencionales: formaciones no consolidadas de baja permeabilidad y baja movilidad, y fluidos de alta viscosidad. Las cuatro probetas elípticas autosellantes proporcionan el área de flujo más grande de la industria, ya que totaliza 79 pulgadas2, para establecer y mantener rápidamente el flujo proveniente de toda la circunferencia del pozo en vez de canalizar el fluido del yacimiento en un punto de acceso único. El resultado es una limpieza más rápida y el rendimiento eficiente de las mediciones de presión.

En las formaciones no consolidadas, el arreglo de drenaje de caucho flexible de la probeta Saturn sustenta mecánicamente el pozo a lo largo de toda la operación de muestreo. La caída de presión es localizada en las cuatro probetas elípticas, lo cual minimiza el esfuerzo de la matriz durante el flujo del fluido. Si alguna matriz se desacopla durante el flujo del fluido, la probeta radial 3D Saturn cuenta con mecanismos de filtrado en la interfase entre la formación y el pozo, en cada una de las probetas, para prevenir el taponamiento del sistema.

Pruebas de presión y muestreo exitosos sin pérdida de sello

La probeta radial 3D Saturn fue desplegada en varios pozos del campo. En cada uno de los pozos, que poseen una ovalización de hasta el 12%, se probaron y muestrearon múltiples estaciones. Mientras que las probetas convencionales generalmente experimentaban pérdidas de sello en los pozos rugosos, las probetas autosellantes Saturn mantuvieron la integridad del sello para sustentar el pozo en los yacimientos de areniscas no consolidadas. No se registró evidencia alguna de ingreso de granos de arena a las bombas.

Se efectuaron levantamientos de presión máxima tanto en lodos a base de agua como en lodos a base de aceite y se observaron sólo efectos secundarios de almacenamiento en las respuestas de presión. Dichos levantamientos, en combinación con las movilidades determinadas a partir de cada pre-ensayo, están siendo utilizados para diseñar terminaciones que distribuirán el vapor inyectado de manera uniforme entre los intervalos designados.

El muestreo de fluidos obtuvo con éxito una muestra no contaminada de petróleo de 7,5 ºAPI; el análisis de laboratorio subsiguiente  indicó una viscosidad de aproximadamente 1 030 cP en condiciones de fondo de pozo. La posibilidad de utilizar la probeta radial 3D Saturn para recolectar muestras de alta calidad y datos de presión que antes eran imposibles de obtener está proporcionando un gran volumen de información para el operador.


Download: La Probeta Radial 3D Saturn Recupera Petróleo No Contaminado de 7,5º API de Una Arenisca Friable (0.14 MB PDF)

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