Yacimientos naturalmente fracturados
Una gran parte de los yacimientos de hidrocarburos se ubican en la clasificación de naturalmente fracturados, razón por la cual este tema resulta prioritario para su estudio. Su objetivo es consolidar, mediante el trabajo teórico-experimental, el conocimiento científico y tecnológico que permita definir las mejores alternativas de explotación en este tipo de yacimientos, transfiriendo desarrollos tecnológicos a Pemex Exploración y Producción.
El programa enfoca sus esfuerzos a elaborar modelos computacionales en tres dimensiones, que ayudan a definir el comportamiento dinámico de los yacimientos naturalmente fracturados, aportan conocimiento y permiten mejorar la tecnología para la explotación de éstos, aprovechable en el país y comercializable en el extranjero.
Actualmente, el estudio de los yacimientos naturalmente fracturados representa una tecnología en crecimiento. Para explotarlos de manera adecuada es preciso identificar y modelar los sistemas de fracturas, cavidades de disolución y bloques de matriz. Esto requiere aplicar, de manera consistente, diversas fuentes de información de tipo estático y dinámico; lo que hace necesario desarrollar tecnologías de vanguardia para comprender los mecanismos de interacción de los fluidos con dichos sistemas.
El programa incluye cuatro áreas principales de investigación y desarrollo tecnológico.
Descripción general de un yacimiento naturalmente fracturado.
Las fracturas se definen como superficies planas de discontinuidad, en donde la roca ha perdido cohesión y los procesos de deformación y alteración de la misma pueden ser ocupadas por fluidos.
Desde una perspectiva general se manejan diversos modelos para representar los medios fracturados. En el más simple se consideran bloques de roca, separados por planos de ancho variable, representando fracturas. En este modelo se considera que las fracturas tienen poca influencia sobre la porosidad de las formaciones y alta repercusión en la permeabilidad del sistema, así la capacidad de desplazamiento de fluidos está controlada por las fracturas, mientras los bloques de la matriz se relacionan con la capacidad de almacenamiento.
El programa de yacimientos naturalmente fracturados, comprende cuatro áreas principales de investigación y desarrollo tecnológico:
-Caracterización estática: dedicada al desarrollo y adecuación de metodologías integradas que permitan una comprensión mayor de los yacimientos, en términos físicos y geológicos, de acuerdo con lo que se conoce técnicamente como sistema fractura-vúgulomatriz.
En este rubro se están formando equipos multidisciplinarios de investigadores para definir con certeza la geometría del yacimiento, describiendo sus características petrofísicas. Las metas del área están enfocadas a obtener un modelo geológicopetrofísico a escala de yacimiento, integrando datos de diversas fuentes como: geología, registros geofísicos de pozos, sísmica y núcleos. El modelo aportará una radiografía del yacimiento.
-Caracterización dinámica: Tiene como propósito investigar, desarrollar y adecuar metodologías que expliquen la interacción dinámica del sistema roca-fluido del yacimiento.
Se pretende entender de manera integral cómo se desplazan los fluidos a través de las rocas. Los parámetros que se obtengan servirán para alimentar los modelos de simulación numérica de yacimientos, integrando de manera congruente el modelo estático.
- Simulación numérica de yacimientos: Su objetivo es desarrollar herramientas de simulación propias no incluidas en simuladores comerciales. Busca, con base en el comportamiento conocido de producción de aceite, gas y agua de las formaciones, realizar un pronóstico a diferentes años y con diversos escenarios de producción. Para llevar a cabo adecuadamente el trabajo es necesario contar con herramientas que permitan considerar todos los procesos del yacimiento, tomando en cuenta, por supuesto, la geometría de las formaciones productoras y la dinámica de los fluidos contenidos en las mismas.
- Explotación avanzada de yacimientos: cuando un yacimiento termina su etapa de recuperación primaria de aceite y gas, y la presión decrece significativamente, es necesario aumentar o mantener ésta estimulando al yacimiento con la inyección de fluidos o gases externos a los contenidos en el mismo. Por tal razón, es preciso desarrollar tecnologías que contribuyan a hacer más eficiente la recuperación de hidrocarburos, además de mejorar tecnologías de perforación y producción.
La sismología multicomponente es una tecnología reciente en la exploración y producción de gas y petróleo. La posibilidad de medir los campos de ondas sísmicas S, llamadas también de corte o cizalla y asociadas a esfuerzos tangenciales (las cuales pueden ser SV o SH de acuerdo a la dirección del movimiento de partícula que producen, ya sea vertical u horizontal en el plano perpendicular a la dirección de propagación), además de las ondas P, llamadas también compresionales o longitudinales y asociadas a esfuerzos normales, es de particular utilidad para detectar y describir yacimientos fracturados.
Tomado del IMP.
Actualmente, el estudio de los yacimientos naturalmente fracturados representa una tecnología en crecimiento. Para explotarlos de manera adecuada es preciso identificar y modelar los sistemas de fracturas, cavidades de disolución y bloques de matriz. Esto requiere aplicar, de manera consistente, diversas fuentes de información de tipo estático y dinámico; lo que hace necesario desarrollar tecnologías de vanguardia para comprender los mecanismos de interacción de los fluidos con dichos sistemas.
El programa incluye cuatro áreas principales de investigación y desarrollo tecnológico.
Descripción general de un yacimiento naturalmente fracturado.
Las fracturas se definen como superficies planas de discontinuidad, en donde la roca ha perdido cohesión y los procesos de deformación y alteración de la misma pueden ser ocupadas por fluidos.
Desde una perspectiva general se manejan diversos modelos para representar los medios fracturados. En el más simple se consideran bloques de roca, separados por planos de ancho variable, representando fracturas. En este modelo se considera que las fracturas tienen poca influencia sobre la porosidad de las formaciones y alta repercusión en la permeabilidad del sistema, así la capacidad de desplazamiento de fluidos está controlada por las fracturas, mientras los bloques de la matriz se relacionan con la capacidad de almacenamiento.
Imágenes microscópicas de formaciones fracturadas. 2000 micrómetros
Imagenlongitudinal de un fragmento del núcleo de una roca. 250 micrómetros
El programa de yacimientos naturalmente fracturados, comprende cuatro áreas principales de investigación y desarrollo tecnológico:
-Caracterización estática: dedicada al desarrollo y adecuación de metodologías integradas que permitan una comprensión mayor de los yacimientos, en términos físicos y geológicos, de acuerdo con lo que se conoce técnicamente como sistema fractura-vúgulomatriz.
En este rubro se están formando equipos multidisciplinarios de investigadores para definir con certeza la geometría del yacimiento, describiendo sus características petrofísicas. Las metas del área están enfocadas a obtener un modelo geológicopetrofísico a escala de yacimiento, integrando datos de diversas fuentes como: geología, registros geofísicos de pozos, sísmica y núcleos. El modelo aportará una radiografía del yacimiento.
-Caracterización dinámica: Tiene como propósito investigar, desarrollar y adecuar metodologías que expliquen la interacción dinámica del sistema roca-fluido del yacimiento.
Se pretende entender de manera integral cómo se desplazan los fluidos a través de las rocas. Los parámetros que se obtengan servirán para alimentar los modelos de simulación numérica de yacimientos, integrando de manera congruente el modelo estático.
- Simulación numérica de yacimientos: Su objetivo es desarrollar herramientas de simulación propias no incluidas en simuladores comerciales. Busca, con base en el comportamiento conocido de producción de aceite, gas y agua de las formaciones, realizar un pronóstico a diferentes años y con diversos escenarios de producción. Para llevar a cabo adecuadamente el trabajo es necesario contar con herramientas que permitan considerar todos los procesos del yacimiento, tomando en cuenta, por supuesto, la geometría de las formaciones productoras y la dinámica de los fluidos contenidos en las mismas.
- Explotación avanzada de yacimientos: cuando un yacimiento termina su etapa de recuperación primaria de aceite y gas, y la presión decrece significativamente, es necesario aumentar o mantener ésta estimulando al yacimiento con la inyección de fluidos o gases externos a los contenidos en el mismo. Por tal razón, es preciso desarrollar tecnologías que contribuyan a hacer más eficiente la recuperación de hidrocarburos, además de mejorar tecnologías de perforación y producción.
La sismología multicomponente es una tecnología reciente en la exploración y producción de gas y petróleo. La posibilidad de medir los campos de ondas sísmicas S, llamadas también de corte o cizalla y asociadas a esfuerzos tangenciales (las cuales pueden ser SV o SH de acuerdo a la dirección del movimiento de partícula que producen, ya sea vertical u horizontal en el plano perpendicular a la dirección de propagación), además de las ondas P, llamadas también compresionales o longitudinales y asociadas a esfuerzos normales, es de particular utilidad para detectar y describir yacimientos fracturados.
Tomado del IMP.
