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Desarrollo Lajas Tight Gas en el área Cupen Mahuida -
Ingeniería de reservorios: Lecciones aprendidas y por
aprender
Wagner1; Alencastre1; Masiero2; Terrasanta1
1 YPF; 2 YTEC Septiembre - Neuquén
Agenda: - Breve Introducción - Daño – Manejo de orificios - Modelo dinámico sectorial. Desarrollo Infill. - Determinación de la permeabilidad: Método Pulse Decay. - Pozos Horizontales. Producción de agua. Trazadores vs gráficos de diagnóstico. - Conclusiones
Ubicación Geográfica Marco Estructural
Breve Introducción
Características Lajas Segmento 5
En 2001 se comienza a perforar en el área con objetivo principal el Grupo Precuyano. Este Grupo se encuentra naturalmente fracturado y presentó producciones dispares. Recién en 2005 se probó la productividad en Lajas. Se delineó el desarrollo en 2008 y los buenos resultados condujeron al desarrollo masivo a partir de 2013.
2005 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 161
5
10
50
100
500
1000
5000
10000
Date
FORMACION: LAJAS
Gas CalDay (CIV) ( Kscm/d )
Pozos con producción de Gas
Gas Cum (MMm3)4539.127
Ultima Prd CIV km3/d 30-06-2016
4888.473
Prd. Acumulada
Oil Cum (km3) 0.000
Water Cum (km3) 0.728
Gas (km3/d)
Oil (m3/d)
Water (m3/d)
0.001
1.064
Objetivo: Incrementar la producción
• Perforar pozos
• Cambiar el régimen de producción aumentando el orificio.
Breve Introducción
Unidades arbitrarias
Laj-88
Laj-89
EEG
Orificios: 6 – 8 – 10 – 12 – 10 Orificios: 6 – 8 – 10
Orificio: 10 mm Qg ~ 0.8 Qw ~ 0.1 – 0.3 Pb ~ 0.65
Daño por manejo de orificios
Posición estructural similar, Pozo 2 un poco más bajo. Espesores similares. Misma cantidad de fracturas.
Estructural al tope de Lajas
Unidades arbitrarias
Pozo 1
Pozo 2
Daño por manejo de orificios
Determinación de flujo bilineal
Pendiente ¼
∆ 𝑚 (𝑝)
𝑄𝑔∝
𝑇
ℎ 𝑥𝑓
1
𝑘 ∅ 𝜇 𝑐𝑡
𝑛 𝑡1/𝑛
𝑃𝑒𝑛𝑑𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 ∝ 1
𝑥𝑓 𝑘4
4 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝐵𝑖𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙 𝑛 = 2 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑙𝑖𝑛𝑒𝑎𝑙
1 PSS (cerrado)
Alencastre -Creus Unidades arbitrarias
Unidades arbitrarias
Daño por manejo de orificios
A partir de este análisis se definió explotar los pozos con orificio máximo de 10 mm en la etapa inicial de producción.
P90
P10
P50
Pozo 1
Pozo 2
Unidades arbitrarias
Modelo Sectorial – Desarrollo Infill
Fracturas hidráulicas
Área de drenaje
Pozo Infill
Si bien se producirán interferencias con pozos vecinos hay que evaluar su rentabilidad
Modelo dinámico Sector Model
El cambio de orificio no es una opción para aumentar la producción al menos no en la primer etapa de explotación. Por lo tanto las opciones son perforar a un distanciamiento (algunas posiciones) y perforar infills.
Porosidad
K ~ 100 D
K ~ 10 D
K ~ 1 D
Facies: Reservorio - No reservorio
Sector Model
Esquema de LAJAS
Modelo Sectorial – Desarrollo Infill
Primeras leyes K-Phie de corona y ajustadas por MD
E. Santiago
Modelo Sectorial – Desarrollo Infill
Fracturas : Modeladas a través de Doble porosidad
Ensayador de presiones, DFIT
Alencastre – Tanco - Thompson
Modelo Sectorial – Desarrollo Infill
Caudal de gas Presiones de boca
Presiones de reservorio
Ajustes de PLTs en el tiempo
Acumulada Modelo
Modelo Sectorial – Desarrollo Infill
Unidades arbitrarias
Modelo Sectorial – Desarrollo Infill
Más del 30% de la producción actual proviene de pozos infill
Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay
Medición de Permeabilidad al gas en Laboratorio
2. No estacionario - Pulse Decay 1. Estacionario
Muestras cilíndricas Diferentes tipos de confinamiento:
Muestras cilíndricas Usa volúmenes de referencia conocidos (V1 y V2) Confinamiento:
• Radial - Celda tipo Hassler (250-400 psi)
• Biaxial o Triaxial (isostática) (500-10000 psi)
• Biaxial o Triaxial (isostática) (500-10000 psi)
“PULSE DECAY” - Funcionamiento
900
920
940
960
980
1000
1020
1040
1060
0 10 20 30 40 50
Pre
sió
n (
psi)
tiempo (seg)
P2
P1
y = -0,0721x - 0,1649R² = 0,9876
-4
-3,5
-3
-2,5
-2
-1,5
-1
-0,5
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
ln (
dP
0^
2/d
Pt^
2)
tiempo (seg)
No estacionario – Pulse Decay
Ecuación de Difusividad (Ley de Darcy con Ecuación de continuidad)
Dicker and Smits (1988)
Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay
Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay
Estacionario No estacionario (Pulse Decay)
Rango “k” 0,1 mD a 10 D 0,01 µD a 0,1 mD (100 µD)
Ventajas Simple y económico Evita uso caudalímetros, sólo mide caída de presión vs. tiempo
Usado desde hace décadas y muchos datos para comparar
Cálculo de “K” no necesita llegar al equilibrio de presiones
Versátil: caudalímetros y transductores de presión se adecuan al rango de permeabilidad
Puede medir porosidad simultáneamente o se calcula por otro método (Boyle)
Desventajas Muestras tipo ”tight” el tiempo en alcanzar estado estacionario es muy lento, caudalímetros no muy precisos
Crítico el control de temperatura ambiente
K estacionario @NOBP vs. K Pulse Decay @NOBP
0.1
1
10
100
1000
0.1 1 10 100 1000
K g
as S
S @
NO
BP
(µ
D)
K gas Pulse Decay (µD)
Lajas 44d
Lajas19d
Lajas 22
Lajas 24d
SUPERIOR
0.01
0.1
1
10
100
1000
0.01 0.1 1 10 100 1000
Lajas 44d
Lajas19dLajas 23
Lajas 27Lajas 24Lajas 62d
Lajas 99d
MEDIO
0.01
0.1
1
10
100
0.01 0.1 1 10 100
Lajas 44d
Lajas19d
Lajas 26
Lajas 24d
Lajas 62d
Lajas 99d
INFERIOR
Comparación ambos métodos en 185 muestras Formación Lajas (Superior-Medio-Inferior)
Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay
D. Masiero
Ley K-phi por intervalo @NOBP - Estacionario
Determinación de la permeabilidad Método Pulse Decay
Pozos Horizontales
Objetivo: Incrementar la producción
• Perforar pozos
• Cambiar el régimen de producción aumentando el orificio.
No
1 distanciamiento
Pozos Infills K ~ 10-100 D
K ~ 1-100 D
K ~ 1-10 D
Pozos Horizontales Secuencia Inferior
Pozos Horizontales
Elevada producción de agua durante un período prolongado. Recuperación de 300% del agua inyectada.
Unidades arbitrarias
Inyección de trazadores
Pozos Horizontales
Rápida y gran cantidad de trazadores recuperados
Evolución temporal de la recuperación de trazadores por etapa de fractura
Concentración Cover y salinidad dependiente del tiempo
Constante?
Pozos Horizontales
Concentración Constante Hay un volumen finito de agua a extraer ? Cuánto?
Ese volumen de agua de formación cómo puede ser móvil con estas permeabilidades?
Hipótesis: Existe agua no móvil por efectos capilares que se libera cuando se estimula hidráulicamente y se hace móvil. Según la concentración de cover, debería producir 10 veces lo inyectado. Sin embargo, el volumen estimulado según microsísmica sería de 4 veces el volumen inyectado.
𝑷
𝑸𝒘∝
𝑇
ℎ 𝑥𝑓
1
𝑘 ∅ 𝜇 𝑐𝑡
𝑛 𝑡1/𝑛
Si fuese volumétrico deberíamos ver pendiente unitaria
Flujo Lineal
Eppur si muove. Galileo Galilei
Conclusiones
Se pudo identificar cuantitativamente el impacto de la elección de orificios en la productividad de los pozos mediante gráficos de diagnóstico.
Se realizó un modelo dinámico sectorial con las fracturas hidráulicas modeladas como celdas de doble porosidad, para lograr un ajuste razonable se tuvieron que crear leyes k-phi para las secuencias.
El modelo dinámico determinó que hacer pozos infills es rentable.
Se realizaron más de 180 ensayos de Pulse Decay. No difieren significativamente con respecto a los resultados obtenidos por el método estacionario.
Si bien se observa que hay una gran dispersión en los valores de permeabilidad, se obtuvieron nuevas leyes k-phi @ NOBP para cada secuencia y se aproximan a las propuestas a través del modelo dinámico.
Se mostraron los resultados de producción de trazadores en un pozo horizontal y cómo se identificó la entrada de agua de formación.
Se analizó que la producción de agua de este pozo se comporta de forma lineal y no volumétrica como el resto de los pozos del campo.
NUESTRA ENERGÍA