ANALISIS TECNICO DEL FLUJO TERMICO DETECTADO EN EL POZO EXPLORATORIO USTAREZ X-1 (UTZ X-1)

I INTRODUCCIONLa perforacin del pozo exploratorio no es una tarea sencilla, debido a que vamos perforando conlleva siempre problema y peligro de alto y bajo nivel. El trabajo de perforacin de pozos se realiza con el fin de buscar nuevas fuentes de hidrocarburos, las cuales se vuelve cada vez ms desafiantes, ya que se tiene que perforar cada vez pozos ms profundos y as confirmar la existencia de reserva de hidrocarburos en el sitio donde la investigacin geolgica propone que se podra localizarse un depsito de recursos. La Ingeniera de la Perforacin de pozos, al igual que cualquier otra ingeniera, se moderniza con el incremento y avance tecnolgico, por lo que la informacin debe a su vez ser actualizada en forma continua, ya que prcticas convencionales dejan de serlo y tecnologas que en aos anteriores eran innovacin, ahora se convierten en prcticas cotidianas.

En octubre de 1999 se inici la perforacin del pozo exploratorio USTAREZ X-1 (UTZ X-1), operado por la empresa BRIDAS SAPIC (BOLIPETRO), ubicado en el rea de la zona de ALTO IZOZOG, CORDILLERA, SANTA CRUZ, a una distancia aproximada de 70 kilmetros de la PLANTA DE GAS SAIPURU, AL SUR DEL DEPARTAMENTO DE SANTA CRUZ. Donde segn estudios realizados en el lugar presenta muy buenos parmetros geoqumicos y es roca madre probada de petrleo.La profundidad final programada para el pozo UTZ X-1 es de 32OO Metros Bajo Boca de Pozo (mbbp), con objetivos en la Formacin LOS MONOS, la operacin concluy el 9 de enero de 2000, La empresa encargada informa que la perforacin fue interrumpido por la alta variacin de la temperatura emitida por las formaciones, alcanzando perforar una profundidad de 3098 Metros donde se obtuvieron resultados no esperados con la perforacin exploratoria.

1.1. breve descripcin de la propuesta.La investigacin se centra en realizar un estudio tcnico sobre el flujo trmico elevado que presenta la formacin geolgica los monos del POZO USTAREZ X-1, debido a que la formacin mencionada presenta un flujo con una variacin de temperatura elevada y otros aspectos que conllevan a tener un alto nivel de riesgos en la perforacin. 1.2 planteamiento del problema.La perforacin exploratoria del pozo USTAREZ X-1 es un trabajo muy complicado lo que involucra realizar controles permanentes durante el proceso de operacin. El inadecuado control del flujo trmico presente en la formacin los monos, durante la perforacin puede ocasionar diferentes problemas que puede daar al equipo de perforacin que provoca un costo adicional e incluso al cese de la actividad.El trabajo de investigacin se enfoca al problema FLUJO TERMICO ELEVADO que presenta la formacin los monos en el pozo exploratoria Ustarez x-1, con la investigacin realizada se trata puntualizar.

1.3 justificacin:

Durante la perforacin del pozo exploratorio USTAREZ X-1 se present el problema operacional flujo trmico que emite la formacin, en este caso la formacin los monos, lo cual lleva a una situacin conflictiva en el proceso operacional de la perforacin de tal manera viendo esta situacin existente en el pozo se plantea realizar un estudio descriptivo, mediante la informacin recolectada sugerir posibles soluciones alternativas a la continuidad con la perforacin exploratoria; hasta alcanzar el nico objetivo de confirmar la existencia de reserva de hidrocarburos, en el pozo USTAREZ X-1 que es el centro de estudio de la presente investigacin.Por otra parte el trabajo realizado queda como un referente bibliogrfico y de consulta para las posteriores investigaciones relacionados al tema.

1.4 marco terico

1.4.1 exploracin petrolera.

La exploracin petrolera se puede definir como el conjunto de actividades realizadas en campo y en gabinete, que tienen como objetivo la bsqueda y localizacin de yacimientos petroleros.Dependiendo de la forma en que se obtiene la informacin, los mtodos de exploracin se dividen en dos grandes grupos, los indirectos y los directos.

1.4.1.1. mtodos indirectos. Se adquieren datos del subsuelo desde la superficie y se interpretan para establecer hiptesis sobre las formaciones, su estructura, clasificacin de las rocas, etctera, todo lo cual lleva a establecer la existencia de trampas capaces de contener hidrocarburos.Tambin el anlisis qumico del suelo con muestreos a diferentes profundidades indica la presencia de hidrocarburos y los estudios microbiolgicos determinan si existen microorganismos consumidores de hidrocarburos en el suelo. Las filtraciones son indicaciones cualitativas pero no cuantitativas y tampoco permiten asegurar que el reservorio est ubicado debajo de la filtracin.El reconocimiento de campo adems de los anlisis y registros anteriormente anotados permite descubrir las rocas y suelos expuestos, as como su distribucin pudiendo ser registrados en un mapa llamado mapa geolgico. De otra parte se miden direcciones e inclinaciones de las capas que dan una idea acerca de las estructuras presentes en el rea.Otra parte esencial de la geologa de superficie es la Fotogeologa. Esta interpreta la geologa por medio de fotografas areas que indican tipo de vegetacin, nmero y distribucin de corrientes de agua, anlisis de las expresiones fotogrficas de las rocas, inclinacin y direccin de las capas etc. Actualmente las fotografas o imgenes pueden obtenerse por avin, satlite o radar, con lo cual se elaboran mapas geolgicos muy precisos. El radar, por ejemplo, puede penetrar un denso capo de follaje produciendo as imgenes de la superficie de la tierra. Otra tcnica area usada es el sensor remoto que montado en un avin o satlite, detecta rayos infrarrojos y revela cuerpos de agua, intrusiones de agua salada, depsitos minerales, fallas, etc.

1.4.1.2. METODOS DE EXPLORACION.a) EXPLORACION GEOFISICALos mtodos geofsicos ms usados en la Industria Petrolera, consisten en medir las variaciones de la gravedad, magnetismo, magnetotelurica y resistividades, que tienen su mayor aplicacin en la geologa regional para delimitacin y extensin de las cuencas sedimentarias, el espesor de la secuencia estratigrfica y los lineamientos tectnicos.b) EXPLORACION MAGNETOMETRICA.Es un mtodo geofsico relativamente simple en su aplicacin. El campo magntico de la tierra afecta tambin yacimientos que contienen magnetita (Fe). Estos yacimientos producen un campo magntico inducido, es decir su propio campo magntico. Un magnetmetro mide simplemente los anomalas magnticas en la superficie terrestre, cuales podran ser producto de un yacimiento.

El mtodo magntico entrega informaciones acerca de la profundidad de las rocas pertenecientes al basamento. A partir de estos conocimientos se puede localizar y definir la extensin de las cuencas sedimentarias ubicadas encima del basamento, que posiblemente contienen reservas de petrleo.c) EXPLORACION GRAVIMETRICAEste mtodo aprovecha las diferencias de la gravedad en distintos sectores. La gravitacin es la aceleracin (m/s2) de un objeto qu est cayendo a la superficie. La gravitacin normal (promedia) en la tierra es 9,80665 m/s2. Grandes cuerpos mineralizados pueden aumentar la gravitacin en una regin determinada porque rocas de mayor densidad aumentan la aceleracin.

El objetivo principal de los estudios de gravimetra es medir la atraccin gravitacional que ejerce la Tierra sobre un cuerpo de masa determinada. Pero como la Tierra no es una esfera perfecta y no est en reposo ni es homognea y tiene movimientos de rotacin y de traslacin, la fuerza de gravedad que ejerce no es constante.Por tanto, las medidas gravimtrica en exploracin son representacin de anomalas en las que entran la densidad de los diferentes tipos de rocas: sedimentos no consolidados, areniscas, sal gema, calizas, granito, etc.Aparatos como el gravmetro permiten estudiar las rocas que hay en el subsuelo. Este aparato mide las diferencias de la fuerza de la gravedad en las diferentes zonas de suelo, lo que permite determinar qu tipo de roca existe en el subsuelo.Con los datos obtenidos se elabora un "mapa" del subsuelo que permitir determinar en qu zonas es ms probable que pueda existir petrleo.

d) EXPLORACIN SSMICA.La exploracin ssmica es la bsqueda de depsitos subterrneos de petrleo crudo, gas natural y minerales, comercialmente viables, mediante el registro, el procesamiento y la interpretacin de ondas acsticas inducidas artificialmente. La energa ssmica artificial se genera en el terreno mediante mecanismos vibratorios montados sobre camiones especiales. Las ondas ssmicas se reflejan y se refractan en las formaciones rocosas subterrneas y viajan de vuelta a unos receptores acsticos llamados gefonos. Los tiempos de recorrido que son medidos en milisegundos de la energa ssmica de retorno, unidos a la informacin obtenida e en otros pozos exploratorios, ayudan a los geo cientficos a calcular la estructura (pliegues y fallas) y la estratigrafa (tipo de roca, ambiente sedimentario y contenido de lquidos) de las formaciones subterrneas, y as determinar la ubicacin de los potenciales objetivos de perforacin.

PROSPECCIN SSMICA 2D Y 3D. Uno de los mtodos ms importantes y de mayor aplicacin en la prospeccin petrolera es la adquisicin de ssmica 2D y 3D. Actualmente es un requisito indispensable para la valoracin de una cuenca o prospecto de exploracin exploratoria. El mtodo consiste en la generacin de ondas ssmicas mediante una explosin controlada, las cuales se propagan a travs de las formaciones geolgicas a una velocidad que es funcin de los componentes minerales y propiedades petrofsicas de cada tipo de roca. Mediante gefonos dispuestos convenientemente en superficie se registran los tiempos de llegada de las ondas reflejadas. Despus del procesamiento de la informacin adquirida, se elaboran perfiles o mapas ssmicos que al ser interpretados por gelogos y geofsicos, permiten precisar el modelo geolgico-estructural presente en el subsuelo. La tecnologa de ssmica tridimensional (3D) es un mtodo de uso corriente inclusive en la etapa de exploracin, permite obtener perfiles que muestran secciones en los planos X, Y y Z de un cubo ssmico.

c) EXPLORACION GEOQUIMICO.Los mtodos geoqumicos emplean procedimientos qumicos en el laboratorio, con el propsito de determinar la presencia o ausencia de rocas generadoras de hidrocarburos, y se detectan emanaciones de asfalto, de gas, impregnaciones de petrleo y depsitos naturales de parafinas. Estos mtodos tambin ayudan a determinar el periodo geolgico en el cual se originaron los hidrocarburos.Los mtodos geoqumicos tambin se utilizan para identificar las prolongaciones de los yacimientos ya conocidos o en explotacin y como ayuda en la toma de decisiones en la seleccin de reas de inters para llevar a cabo la perforacin como etapa final en la localizacin de yacimientos de hidrocarburos. La exploracin geoqumica de superficie tambin investiga la presencia de hidrocarburos qumicamente identificables que se encuentren en superficie o cerca de la misma o los cambios inducidos por la presencia de esos hidrocarburos en el suelo, con la finalidad de localizar las acumulaciones en el subsuelo que le dieron origen. Su rango de observacin se extiende desde aquellos afloramientos de petrleo y/o gas de escala macroscpica (fcilmente visibles), hasta los de escala microscpica en los que es necesaria la identificacin de huellas o rastros de hidrocarburos no visibles o inferirlos a travs de la identificacin de cambios en el suelo o en la superficie del terreno producidos por la presencia de hidrocarburos.La exploracin normalmente involucra una secuencia de pasos, tanto en la etapa de planeacin como en la de ejecucin. La organizacin de un estudio geoqumico, independientemente de la escala, est basada en tres unidades funcionales principales:a) El trabajo de campo, empleado primeramente en el muestreo.b) Laboratorio.c) La direccin tcnica responsable para la toma de decisiones sobre el personal, decisiones tcnicas y de operacin, as como la interpretacin de resultados.

1.4.1.2. MTODOS DIRECTOS. En este mtodo la informacin proviene del anlisis de las muestras de roca obtenidas durante la perforacin de los pozos; as como del registro e interpretacin de los perfiles obtenidos a travs de sondas elctricas, electrnicas o snicas que se introducen en los pozos durante su perforacin.Estos mtodos se complementan, ya que toda informacin adicional, permitir optimizar el conocimiento que se tenga sobre el yacimiento y con ello, desarrollarlos mejores planes para su explotacin.Para poder encontrar lugares en el subsuelo que pudieran contener petrleo, comnmente llamados yacimientos, es necesario hacer el proceso de exploracin, el cual inicia con un reconocimiento superficial de las zonas probables que presenten ciertas caractersticas necesarias para suponer que ah puede haber un yacimiento petrolero (mtodos indirectos), posteriormente se deben llevar a cabo una serie de estudios sismolgicos, que nos determinaran si existen o no objetivos petroleros, si el resultado es positivo de los estudios, se determinan las localizaciones potenciales de almacenar hidrocarburos.Ya que se tiene toda esta informacin, la nica manera de confirmar los resultados de los estudios es mediante la perforacin de un primer pozo, llamado Pozo Exploratorio, el cual nos presentara de manera fsica todas las predicciones que hicieron los estudios anteriores (mtodos directos).Si el resultado de este pozo es bueno, se tiene que perforar ms pozos para delimitar el yacimiento y poder pasar a la Ingeniera de Yacimientos.

1.4.1.2.1 PERFORACIN DE POZOS EXPLORATORIOS. La nica manera de saber realmente si hay petrleo en el sitio donde la investigacin geolgica propone que se podra localizar un depsito de hidrocarburos, es mediante la perforacin de un pozo.Culminados los trabajos de geologa de superficie, prospecciones geofsicas y las evacuaciones respectivas; se determina la perforacin de un pozo exploratorio, cuya ubicacin recae en un punto de mxima culminacin de la estructura estudiada y es all donde se recaban informaciones valiosas, con los cuales se realizan interpretaciones tanto litolgicas, estructurales, paleocuencas, paleoambientes, geocronolgicas, condiciones petrofsicas de las rocas y muchas otras interpretaciones de inters.

1.4.1.2.2 CLASIFICACION DE POZOS SEGN SU PROFUNDIDADTanto los pozos de exploracin como de explotacin, son categorizados de acuerdo a su profundidad como: someros de 0 - 2000 metros, intermedios de 2000 - 4000 metros y profundos mayores a 4000 metros.

1.4.1.3 OPERACIONES DE PERFORACIN

A Continuacin se menciona la forma de perforaciones.

1.4.1.3.1. Tcnicas de perforacin.

La plataforma de perforacin sirve de base para que los operarios acoplen y desacoplen las secciones de tubera de perforacin que se utilizan para aumentar la profundidad de perforacin. A medida que aumenta la profundidad del orificio se va alargando el tubo y se suspende de la torre la columna de perforacin. Cuando hay que cambiar una barrena, se extrae del pozo toda la columna del tubo de perforacin, separando cada una de las secciones que la integran y disponindolas verticalmente dentro de la torre. Una vez colocada la nueva barrena, el proceso se invierte y el tubo vuelve a situarse en el agujero para proseguir con la perforacin. Ha de prestarse mucha atencin a que el tubo de la columna de perforacin no se disgregue y caiga en el interior del orificio, ya que sera difcil y muy costoso recuperarlo y podra dar lugar, incluso. A que el pozo tuviera que abandonarse. Otro problema que puede plantearse es que las herramientas de perforacin se atasquen en el agujero al detener la perforacin. Por ello, una vez que se inicia esta normalmente se contina sin interrupcin hasta terminar el pozo.

1.4.1.3.2 Lodo de perforacin.El lodo de perforacin es un lquido compuesto de agua o petrleo y arcilla con aditivos qumicos (por ejemplo formaldehido, cal, hidracida sdica, baritina). A menudo se aade soda caustica para controlar el PH (acidez) del lodo de perforacin y neutralizar aditivos del lodo y lquidos de terminacin potencialmente peligrosos. El lodo de perforacin se inyecta en el pozo bajo presin desde el tanque de mezcla en la plataforma de perforacin, por el interior de la tubera de perforacin hasta la barrena. Despus, el lodo asciende por entre la superficie exterior de la tubera de perforacin y las paredes del agujero y vuelve a la superficie, donde se filtra y recicla. El lodo de perforacin se utiliza para refrigerar y lubricar la barrena, lubricar la tubera y expulsar del agujero de perforacin los fragmentos de roca triturados. El lodo de perforacin se utiliza tambin para controlar el flujo que sale del pozo, al revestir las paredes del agujero y oponer resistencia a la presin del gas, petrleo o agua que encuentre la barrena. Se pueden inyectar chorros de lodo a presin en el fondo del agujero para facilitar la perforacin. 1.4.1.3.3 Revestimiento y cementacin.

El revestimiento es una tubera pesada de acero especial que reviste el agujero del pozo. Se utiliza para evitar el derrumbe de las paredes del agujero de la perforacin y proteger los estratos de agua dulce previniendo fugas del flujo de retorno de lodo durante las operaciones de perforacin. El revestimiento sella tambin las arenas impregnadas de agua y las zonas de gas a alta presin. Inicialmente se utiliza cerca de la superficie y se cementa para guiar la tubera de perforacin. Para ello se bombea una lechada de cemento a la tubera y se la fuerza a subir por el espacio comprendido entre el revestimiento y las paredes del pozo. Una vez fraguado el cemento y colocado el revestimiento, se continua con la perforacin utilizando una barrena de menor dimetro. Despus de colocar en el pozo el revestimiento superficial, se montan en la parte superior de este dispositivos anti- reventones (grandes vlvulas, sacos o empaquetaduras), en lo que se denomina un rbol. Cuando se descubre petrleo o gas, se entuba el fondo del pozo, es decir, se reviste para evitar que penetren en el agujero de perforacin tierra, rocas, agua salada y otros contaminantes, y tambin con objeto de crear un conducto para las tuberas de extraccin de crudo y gas.

1.4.2 CONTROL LITOLGICO EN UN POZO EXPLORATORIO.

Con la perforacin de un pozo exploratorio, se obtienen datos sobre muestras de rocas representativas del subsuelo (recortes y testigos), los cuales son objetos de estudio y anlisis, de principio en el pozo y posteriormente en un laboratorios especializados; con cuyos datos se determinan: tipos de litologas atravesadas, formaciones a los cuales corresponden las muestras rocosas, condiciones petrofsicas de las rocas conformantes, tipos de fluidos saturantes de las rocas (agua, petrleo, gas), determinaciones qumico-mineralgicos , micro paleontolgicos, pases contactos formacionales, zonas de fallas, zonas con hidrocarburos u estriles.

1.4.2.1 DESCRIPCION LITOLOGICA POR FORMACIONES

1.4.2.1.1. Caractersticas generales El Sub andino Sur es una tpica faja plegada y corrida de lmina delgada que limita al este con la cuenca de ante pas no deformada y al oeste con el sistema Interandino. En el Sub andino Sur dominan los afloramientos de edad carbonfera a negena, con elevaciones promedio de 700 a 1800 m s.n.m, mientras que en el Interandino dominan los afloramientos de unidades devnicas y silricas, y alturas por encima de los 1800 m s.n.m. Estructuralmente este lmite marca un cambio en el nivel de despegue basal, desde pelitas silricas en el Sub andino Sur a un basamento pre-silrico en el Interandino y Cordillera Oriental. Las pruebas de este cambio en el nivel de despegue incluyen variaciones abruptas en la elevacin del terreno, adems de evidencias geofsicas (gravimtricas y magnetoteluricas). El Sub andino Sur est conformado por anticlinales aflorantes, estrechos y de gran continuidad a lo largo del rumbo, limitados por amplios y profundos sinclinales longitudinales que los separan. El espaciamiento entre estructuras es sumamente regular, aunque suelen presentar inflexiones a lo largo del rumbo que son interpretadas como zonas de transferencia por algunos autores. Otros trabajos mencionan posibles controles del basamento o controles en la geometra de las secuencias sedimentarias pre-orognicas para explicar dichas inflexiones. Los flancos frontales (orientales) de estos anticlinales suelen tener altas inclinaciones e incluso pueden presentarse rebatidos. Los flancos dorsales (occidentales) presentan una actitud variable en las distintas estructuras, con inclinaciones que varan desde unos 30 a subverticales. La estructura profunda est conformada por corrimientos de bajo ngulo, con despegue basal en las pelitas silricas de la Formacin Kirusillas y despegues superiores en la Formacin Los Monos de edad devnica. Otros despegues secundarios se desarrollan en unidades ms jvenes (Formacin Ipaguaz de edad permotrisica). La superficie de despegue basal parece ser bastante plana y presenta una suave inclinacin (entre 1,5 y 2,5) hacia el oeste. En el lmite sur de las Sierras Sub andinas, la inclinacin del despegue es hacia NO debido a la subsidencia por carga combinada con el basculamiento provocado por la apertura de la cuenca de rift de Lomas de Olmedo, de edad cretcica.1.4.2.1.2 Niveles estructurales De acuerdo a la ubicacin de los niveles de despegue principales, y al comportamiento mecnico de las diferentes unidades, se puede dividir a la columna estratigrfica deformada en tres intervalos estructurales. Nivel estructural inferior: Comprende las unidades del Silrico y el Devnico Medio (formaciones Kirusillas, Tarabuco, Santa Rosa, Icla, Huamampampa y la seccin basal de la Formacin Los Monos). Est limitada por niveles de despegue localizados en la Formacin Kirusillas y en la seccin basal de la Formacin Los Monos. El espesor general de este nivel estructural es de alrededor de 2500-3000 m. Nivel estructural intermedio: Est compuesto por la parte media de la Formacin Los Monos. Se encuentra limitado por niveles de despegue ubicados cerca de la base y el techo de la Formacin Los Monos. El espesor general de este nivel estructural es de alrededor de 600 a 800 m en las zonas no deformadas, y puede llegar a alcanzar los 3000 m de espesor en los ncleos anticlinales de algunas estructuras. Este nivel es responsable del desacople entre las estructuras profundas y las superficiales. En este nivel estructural son caractersticas las elevadas presiones porales. Nivel estructural superior: Comprende todas las unidades desarrolladas por encima del nivel de despegue localizado en la seccin superior de la Formacin Los Monos. En los ejes sinclinales, el espesor de este nivel estructural puede superar los 7000 m de espesor.

Figura 1.5: Modelo estructural esquemtico de un anticlinal terico tpico del Sub andino Sur y la definicin de los diferentes niveles estructurales involucrados en la deformacin.

1.4.2.1.3 EDAD DE LA FORMACIONEl comienzo de la deformacin de la Cordillera Oriental y el levantamiento del Altiplano ha sido tema de debate desde hace dcadas. Las diferentes alternativas que se proponen contemplan un levantamiento gradual que habra comenzado en el Eoceno, seguido por un levantamiento ms rpido ocurrido alrededor de los 6 Ma. Durante el Mioceno se produce el levantamiento definitivo del Altiplano como consecuencia de la combinacin de un levantamiento termal por de laminacin y una estructuracin de la corteza inferior, producto del aumento de gradiente geotrmico y desarrollo de transiciones frgil-dctil en la corteza superior. El aumento de gradiente geotrmico estara relacionado a la prdida de la corteza inferior y manto litosfrico producto de la de laminacin cortical. En el Sub andino Sur de Bolivia, diferentes autores proponen que la deformacin habra comenzado en el sector occidental entre los 12,4 y 8,5 Ma. Los depsitos marinos de la transgresin paranaense, de 15 a 11 Ma edad, llegan al pie de la Cordillera Oriental, por lo que se puede asumir que la deformacin en el Sub andino Sur habra comenzado con posterioridad a dicha edad. 1.4.2.1.4. NIVEL DE DESPEGUE DE LA FORMACION LOS MONOS. Los despegues de la Formacin Los Monos tradicionalmente han sido ubicados estratigrficamente en los tercios inferior y superior de la unidad. La zona englobada entre dichos niveles de despegue es la que se ha denominado Nivel Estructural Intermedio. La capacidad de funcionar como despegue de las pelitas de la Formacin Los Monos est ntimamente relacionada a la existencia de elevadas presiones porales. Las sobrepresiones estn bien definidas en numerosas perforaciones de la industria de hidrocarburos. La Formacin Los Monos tiene un espesor de aproximadamente 500 m, el cual resulta ser considerablemente inferior al que se verifica en el resto del Sub andino Sur. En esta posicin, tambin se verifica que la Formacin Los Monos presenta facies ms gruesas, con alto contenido de limos y areniscas. De acuerdo a la restauracin de una seccin estructural de esta estructura se puede inferir que el plano de falla inicial a lo largo del nivel de despegue superior de la Formacin Los Monos habra sido de aproximadamente 15 Km (figura 4.15), por lo que resulta evidente que dicha unidad ha actuado como un eficiente nivel de despegue en esta posicin. Esto permite inferir que son las sobrepresiones, y no tanto las caractersticas litolgicas, las que resultan ser un factor determinante en el desarrollo de niveles de despegue dentro de la Formacin Los Monos. Los lmites superior e inferior del nivel estructural intermedio estaran acotados al intervalo estratigrfico donde se verifica la existencia de sobrepresiones, de forma tal que las secciones superior e inferior de la unidad quedaran excluidas de dicho nivel estructural y se mantendran ligadas a los niveles estructurales superior e inferior respectivamente. Este comportamiento se puede explicar por la distribucin vertical de las sobrepresiones. Al estar los niveles superior e inferior en contacto con unidades ms permeables, y con presiones porales normales, en dichos niveles se producira un alivio de sobrepresiones limitando su capacidad de funcionar como despegue.Figura 4.15: Reconstruccin cinemtica de la seccin estructural de la estructura de Suaruro Mandiyuti. El plano de falla inicial se habra extendido por aproximadamente 15 Km a lo largo del nivel de despegue superior.

1.4.2.1.5. SECCION ESTRUCTURAL PARAPETI.Usando como referencia el mapa geolgico, los topes formacionales de algunos pozos ubicados cerca del frente de deformacin, la topografa y secciones estructurales publicadas previamente por diferentes autores, se confeccionaron dos secciones estructurales regionales en posiciones cercanas a los ros Pilcomayo y Parapet (traza de los cortes en la figura 2.3).Como ngulos de despegue se usaron 2,5 para la seccin del Ro Parapet y 2 para la seccin del Ro Pilcomayo. Estos valores son similares a los que se usan en los cortes presentados en numerosas publicaciones.La deformacin que involucra al basamento en el Interandino est representada esquemticamente tomando de referencia las secciones estructurales de Kley. De acuerdo a una restitucin por longitud de lnea se estima un acortamiento de 70 km para la seccin del Ro Pilcomayo y de 92 km para la seccin del Ro Parapet. Esto representa un acortamiento de 34% (Pilcomayo) y 42 % (Parapet).Figura 2.3: Mapa geolgico con la traza de las secciones estructurales.

SECCION PARAPETI SECCION PILCOMAYO 1.4.3 RECONSTRUCCIN LITOESTRATIGRFICO.

Con el del estudio de las muestras de cuting o recortes, es posible la reconstruccin litoestratigrfica de las formaciones atravesadas con la perforacin, as son determinadas el tipo de roca, tipo de estratificacin, tipo de cuenca receptora o paleo-cuenca, paleo-ambiente formacional, etc.

1.2.4. RECONSTRUCCIN ESTRUCTURAL.

En base a los estudios y anlisis anteriores y ayudados con anlisis de espesores atravesados, presencia de material milontico, perfiles estratigrficos y otros; es posible la reconstruccin estructural representada en el subsuelo.

1.2.4.1 COLUMNA ESTRATIGRAFICA DE LOS CAMPOS IZOZOG EN POZO USTAREZ X-1

a) FORMACIN HUAMAMPAMPA

Nombre: Huamampampa, Rango: Formacin Litologa: Arenisca y limonitas con intercalacin de lutitas Edad: Devnico Distribucin: Zona central, Sur de la Cordillera Oriental, Sub andino y cuenca del Chaco Espesor: Variable, llega alcanzar los 600m.Limites: Inferior concordante con la formacin lcla y superior concordante con la formacin los monos. Es el principal reservorio de gas en el Sub andino sur, esta es una arenisca de muy baja porosidad 2% a 3%, pero es altamente fracturada (porosidad secundaria). La formacin Huamampampa esta constituida por capas de arenisca finas y medianas, alternando horizontes pelticos de espesores variables entre 12 a 32 metros, en su parte inferior posee una intercalacin de arenisca gris marrn amarillo, grano medio a fino, subredondeado a subanguloso, de seleccin regular a buena, abundante matriz, miccea, cemento silicio; hacia arriba pasa gradualmente a un predominio arenoso, observndose espordicamente intercalaciones arcillosas. Areniscas cuarcticas de grano medio a fino, estas rocas son grises, coloradas, claras, medio duras y micceas, son comunes las camas delgadas de lutitas y limolitas. La secuencia superior del Huamampampa, normalmente llamada sucia, es comprendida de lutitas interestratificadas y areniscas lticas. La secuencia ms baja normalmente llamada limpia, esta conformada por areniscas macizas, ricas en cuarzo de grano fino a medio, con intercalaciones menores de lutitas y areniscas lticas. La formacin Huamampampa se caracteriza por los altos buzamientos, esta presenta un sistema de esfuerzos tipo Strike Slip, alta presin de formacin y esta altamente fracturada.Los problemas potenciales son: la estabilidad de pozo, Breack outs, abrasividad, aprisionamientos de Impregnados.

b) FORMACIN SANTA ROSA Esta formacin es la ms antigua, (si vale el termino), de las formaciones del Devnico y presenta areniscas grises a gris blanquecinas, grano medio a fino, intercaladas por lutitas gris olivo claro a gris oscuro, son duras y micceas, con laminacin paralela y ondulada, estratificada en bancos macizos de hasta 4 m en parte se observa areniscas conglomerdicas, con clastos de cuarzo, areniscas y milmetros de lutita gris oscuro (5 a 10 cm). As mismo, se observan concreciones ferruginosas y de pirita; los niveles peliticos de esta formacin datan como Gediniano- Devnico inferior, el contenido fosilfero de esta unidad en las secciones trabajadas es muy pobre, solamente se encontraron braquipodos, datndolos como devnico inferior.

1.2.5 PERFILES.

En intervalos o tramos perforados, se corren perfiles de diverso tipo, acorde a las necesidades requeridas, estos pueden ser: radioactivos, diferencia de potencial, resistividad, snico, neutrnico, resonancia nuclear y otros.Estos perfiles son ayudas para las reconstrucciones litolgicas, estratigrficas, estructurales, contenidos de hidrocarburos y mineral, grado de porosidad, densidad de las rocas atravesadas, grado de compactacin y de fracturamiento de las rocas, tramos con presiones normales, anormales y subnormales, calibre del agujero, grado de cementacin, invasiones sufridas por las formaciones a partir de los fluidos de inyeccin etc., etc.

1.2.5.1. MODELADO DE SISTEMAS PETROLERO 1D.

El modelado de sistemas petroleros permite evaluar variables como la historia de subsidencia y compactacin, la madurez de rocas generadoras, la generacin de hidrocarburos y la evolucin trmica de la cuenca. Para analizar la posible incidencia de la evolucin trmica de la Formacin Los Monos y su influencia en la generacin de sobrepresiones y en el comportamiento del nivel de despegue superior, se realizaron modelos de sistemas petroleros 1D. Los mismos se realizaron utilizando software PetroMod v11 1D Express, cuya licencia es de distribucin gratuita. Los modelos se hicieron en diferentes posiciones de la cuenca de ante pas, en la zona ms cercana al frente de deformacin actual del Sub andino Sur (Fig. 3.6). De esta forma se pretende analizar a la Formacin Los Monos en una posicin donde la deformacin sea incipiente y pueda ser tomada de referencia para comparar con la situacin inicial de la deformacin en los diferentes trenes estructurales del Sub andino Sur generados en el pasado. 1.4.5.2 MODELADO DE SISTEMAS PETROLEROS 1D EN FORMACIONES ICLA Y KIRUSILLAS.

En todos los modelos se verifica que las formaciones Kirusillas e Icla alcanzaron una alta madurez mucho tiempo antes de la edad de la estructuracin del Sub andino Sur. En el modelo de la ubicacin del pozo Tatu el cociente de transformacin (TR) de la seccin superior de la Formacin Icla habra llegado a 93% hacia fines del Cretcico (vese figura 3.12). Lo mismo ocurre en el resto de los modelos, donde se verifica que tanto la Formacin Icla como la Formacin Kirusillas habran alcanzado valores de TR mayores a 90% con anterioridad a la deformacin negena (vase figura 3.12).

Figura 3.12: Evolucin del cociente de transformacin (TR) de la seccin media de las formaciones Icla (azul) y Kirusillas (rojo) en el modelo de Tat. El cociente de transformacin que alcanzan las formaciones Icla y Kirusillas en dichos modelos es sustancialmente ms bajo. En el caso de la Formacin Icla, el cociente de transformacin que habra alcanzado sera de aproximadamente 75%. Esto deja abierta la posibilidad de que la Formacin Icla sea una roca madre efectiva. Dada la alta madurez alcanzada por los niveles de dicha unidad, con valores de reflectancia de vitrinita (Ro) entre 1,4% en el tope y 1,9% en la base, su potencial aporte quedara restringido a hidrocarburos gaseosos. En el caso de la Formacin Kirusillas, aun asumiendo cinticas de quergenos, el cociente de transformacin habra alcanzado al 90% para el Cretcico superior, por lo que se asume que dicha unidad tiene pocas posibilidades de ser una roca madre efectiva para las estructuras negenas (figura 3.13).

Figura 3.13: Evolucin del cociente de transformacin (TR) de la seccin media de las formaciones Icla (azul) y Kirusillas (rojo) en el modelo de Tat.

1.4.6 CONTROL GEOLGICA EN POZOS EXPLORATORIOS.

Durante la perforacin de un pozo exploratorio, el gelogo petrolero realiza los siguientes controles:a) Control Litolgicob) Control Petrofsicoc) Control de tiempos de penetracin y de retornod) Control de densidad de las lutitas (presiones anormales)e) Control de presiones (formacionales y gradientes de presin)f) Control de pases formacionalesg) Control de zonas de fallas (zonas de prdidas)h) Control de manifestaciones Hidrocarburferasi) Control durante las pruebas de formacinj) Control durante los perfilajesk) Control durante la extraccin de testigos y el estudio de los mismos..l) Evaluaciones en zonas de inters.m) Envo de informacin diaria y quincenal sobre las operaciones de campo y resultados obtenidos hasta esa instancia.n) Como parte culminante de las operaciones realizadas en el control durante laperforacin de un pozo exploratorio, es la elaboracin del informe final correspondiente al cita pozo petrolero, basado en un historial seguido durante el tiempo de la duracin operativa.

1.4.6.1 Factores que llevan al fracaso de la perforacin exploratorio

Mala informacin acerca de la columna geolgica esperada, un diseo de pozo no apropiado, la mala estimacin de las geopresiones, el mal uso de los equipos de perforacin, el uso de un lodo de perforacin no adecuado Formaciones inestables. Seguridad del personal. Capacitacin del personal no adecuadaen su respectiva rea. Evaluacin deimpacto ambiental. Econmicos. Seleccin de equipo adecuado. No contar con suficiente informacin geolgica y geofsica del rea. Acuferos someros. Fallas geolgicas. Altas temperaturas.Estas son los factores que causan al fracaso de la perforacin exploratoria, en este caso se estudiaran con prioridad el factor

1.4.7 SOBREPRESIONES.Los principales mecanismos que se reconocen como responsables de la generacin de sobrepresiones son la compactacin, el aumento de volumen de fluidos y el empuje de agua o de hidrocarburos. El empuje de agua o de hidrocarburos es el mecanismo mediante el cual la circulacin de aguas subterrneas o la flotabilidad de hidrocarburos (de menor densidad que el agua) genera un empuje de fluidos que frente a niveles de muy baja permeabilidad dara lugar al aumento de presiones porales. Este mecanismo solo podra ser responsable de un aumento menor de las presiones porales. De esta forma, los principales mecanismos que se reconocen como responsables de generar sobrepresiones de gran magnitud son la compactacin y el aumento de volumen de fluidos debido a la generacin de hidrocarburos. La compactacin es un mecanismo efectivo de generacin de sobrepresiones cuando dicho proceso es producto de un soterramiento abrupto. Este proceso solo es posible en rocas de baja permeabilidad donde el escape de fluidos est limitado por las mismas caractersticas de la roca. Este mecanismo es tpico de cuencas jvenes con muy alta tasa de sedimentacin, como son los deltas de edad terciaria y algunas cuencas intracratnicas. En cuencas ms antiguas no suele ser efectivo debido a la lenta fuga de fluidos vertical y/o lateral hacia rocas de mayor permeabilidad. En el caso de la Formacin Los Monos parece poco probable que el soterramiento abrupto sea el causante de las sobrepresiones encontradas. Si bien en los ltimos 10 Ma dicha unidad fue sometida a una rpida sobrecarga producto de los depsitos sin orognicos negenos, la historia de soterramiento de la cuenca sugiere que la Formacin Los Monos habra perdido la mayor parte de su contenido original de fluidos con anterioridad a dicho evento. Los modelos de cuenca y sistemas petroleros que se hicieron en el frente de deformacin sugieren que para el final de Paleozoico la porosidad de la Formacin Los Monos era prcticamente la misma que en la actualidad, indicando que el soterramiento y la compactacin posteriores no habran afectado de manera significativa el volumen de roca.Figura 3.3: Evolucin de la porosidad (azul) y la profundidad (rojo) para las pelitas devnicas de la Formacin Los Monos en el modelo de Itaguazurenda (vese Apndice A). En el cuadro de la derecha se resalta la evolucin de los ltimos 10 Ma, donde se observa que mientras aumenta notablemente el soterramiento, la porosidad se mantiene aproximadamente constante.

Esto deja a la generacin de hidrocarburos como el mecanismo ms probable en la generacin de altas presiones porales en los niveles pelticos de la Formacin Los Monos, lo que constituye una de las hiptesis principales con la que fue encarada este estudio. Modelos numricos sugieren que la generacin de hidrocarburos lquidos puede generar sobrepresiones significativas solo en casos donde existen rocas generadoras sumamente ricas en materia orgnica, con valores de Carbono Orgnico Total (COT) del orden de 10%. Por otro lado, la generacin de gas podra generar sobrepresiones importantes an en rocas madre de bajo COT (~1%). Este ltimo sera el caso de peltas devnicas de la Formacin Los Monos, las cuales rara vez superan el 2% de COT. La generacin de gas por craqueo de petrleo, tambin denominado craqueo secundario, puede resultar en un sustancial aumento de volumen de fluidos, y por lo tanto de presiones porales. En el caso del Sub andino Sur, varios autores han propuesto que la generacin de gas y condensado estara relacionada al craqueo secundario en los niveles generadores de la Formacin Los Monos.

1.4.8 GEOQUIMICA DE LAS ROCAS MADRE.La nica roca generadora comprobada en el Sub andino Sur es la que corresponde a la Formacin Los Monos, sin que existan evidencias de peso que indiquen generacin en niveles ms antiguos. De todas formas, en los modelos se decidi incluir a las potenciales rocas madre de las formaciones Icla y Kirusillas para no descartar ninguna posibilidad, y para evaluar la evolucin y posible incidencia de las mismas en el desarrollo de la faja plagada y corrida. No se dispuso de datos de composicin geoqumica de las rocas madre en los pozos de referencia que se usaron para la construccin de los modelos. Esto se debe en gran medida a la ausencia de los mismos, ya que las perforaciones cercanas al frente de deformacin en general no han atravesado a la Formacin Los Monos, ni a las ms profundas formaciones Icla y Kirusillas. Por ello es que se han utilizados datos provenientes de estudios regionales. Esto resulta una buena aproximacin ya que los datos regionales publicados en diferentes posiciones del Sub andino Sur sugieren una gran continuidad y constancia de las caractersticas de las rocas madre a los largo del frente de deformacin. Por otro lado, las conclusiones del presente anlisis se basan principalmente en la evolucin trmica, la cual no sera dependiente de las variables geoqumicas de las rocas madre. Por el mismo motivo tampoco se dispuso de datos de madurez de las rocas madre en la posicin de los modelos, los cuales hubieran servido para una calibracin ms precisa de los mismos. Sin embargo, esta limitacin no debera afectar los resultados en esta posicin de la cuenca, ya que la reconstruccin de la historia trmica sugiere que la situacin actual de la cuenca en el frente de deformacin es la de mayor soterramiento y temperatura a la que habran estado sometidas las rocas madre. En otras palabras, logrando una calibracin confiable de las temperaturas de fondo y el flujo trmico actual se puede asumir que los valores de madurez actuales no deberan diferir de los modelados. 1.4.9 FLUJO TERMICO (HF)El flujo trmico basal actual en el Sub andino Sur y Cuenca de Chaco ha sido analizado por diferentes autores. En general existe coincidencia en que el mismo se ubica entre 40 y 60 mW/m2. Henry y Pollack (1988) realizan un estudio regional sobre 35 posiciones distribuidas entre el altiplano, Sub andino Sur y la Cuenca de Chaco. Para el Sub andino Sur y la Cuenca de Chaco definen un flujo trmico promedio de 50 mW/m2. Springer y Frster (1998) y Springer at al. (1999) realizan un estudio regional que cubre una transecta completa de las Andes en el norte de Chile y sur de Bolivia. Estos autores describen un flujo trmico de 80 mW/m2 en la Cordillera Oriental, que hacia el antepas baja hasta valores de alrededor de 40 mW/m2 en la zona del Sub andino Sur y la Cuenca de Chaco Otros autores analizaron el flujo trmico en posiciones cercanas a la zona de estudio. En la zona de Camiri, Moretti et al. (1996) describen un rango de flujo trmico de entre 47 y 68 mW/m2. Husson et al. (2002) definen un flujo trmico de 50 mW/m2 en la zona de la Sierra de Charagua. Muy cerca del anterior, en la estructura de Itaguazurenda, Husson et al. (2002) definen un flujo trmico de 55 mW/m2. Un poco ms al sur, en la estructura de San Alberto, estos mismos autores definen un flujo trmico de 40 mW/m2 (vese figura 3.8). En el presente estudio se calibr el flujo trmico basal utilizando datos de diferentes pozos ubicados en las estructuras de El Espino, Itaguazurenda y Capirenda (vese figura 3.8). De los pozos se obtuvieron las temperaturas de fondo correspondientes a diferentes profundidades y medidas en distintas carreras de perfilaje.En la estructura de Itaguazurenda se realizaron dos modelos utilizando los datos de los pozos ITG-1 y ITG-2, cuyos parmetros se pueden consultar en el Apndice A. La mejor calibracin de las temperaturas se obtuvo con un flujo trmico basal de 51 mW/m2 (vese figura 3.9).

Figura 3.9: Calibracin del flujo trmico basal en la estructura de Itaguazurenda (modelos ITG1 e ITG-2). A la izquierda, evolucin del flujo trmico utilizado. Derecha: curva de temperatura y puntos de calibracin.

En la estructura de Capirenda se obtuvieron valores similares a los de la zona de Itaguazurenda y El Espino. Los parmetros utilizados en el modelo (CPR-1) se pueden consultar en el Apndice A. La mejor calibracin se obtuvo con un flujo trmico basal de 50 mW/m2 (vese figura 3.11).

Figura 3.11: Calibracin del flujo trmico basal en la estructura de Capirenda (modelo CPR-1). A la izquierda, evolucin del flujo trmico utilizado. Derecha: curva de temperatura y puntos de calibracin.

1.4.10 GRADIENTES GEOTERMICAS.

La condicin trmica existente en la tierra, es de fundamental importancia en las teoras geolgicas y geofsicas. El conocimiento de la temperatura sub-superficial y ms particularmente, de variacin regional que sufre la gradiente geotrmica, sigue siendo uno de los principales estudios en todos los campos de la ciencia.En la industria petrolera, es de gran importancia conocer la temperatura sub-superficial, por la asociacin que presenta con temperaturas de fondo muy elevadas en pozo profundo y pozo geotrmico.Una teora bsica de geofsica, aun no verificada por el nmero limitado de determinacin del flujo de calor a travs de la corteza terrestre, afirma que existe una correlacin entre el flujo de calor y al ms notables caractersticas geolgicas y topogrficas. En esta correlacin como es lgico, tendra una marcada influencia los diferentes fluidos contenidos en las formaciones. El problema se manifiesta en la conductividad direccional, que tiene la lutitas, pizarras y algunas areniscas, observada en pozos a travs de materiales anisotropicos.La aplicacin de la informacin de la temperaturas sub-superficiales es muy amplia. Un anlisis rpido permite afirmar que son raras las diferentes fases de la industria petrolera que no tengan una estrecha relacin con las variaciones de temperatura. As, podemos mencionar durante la perforacin de pozos, en la determinacin de las temperaturas de circulacin de lodo, diseo de herramientas adecuadas, en las operaciones de cementacin, en la perdida de circulacin, en interpretacin cuantitativa de registros, en la produccin de petrleo y gas, en el clculo de reserva, e los diferentes mtodos de recuperacin secundaria como ser, estimulacin de pozos, inyeccin de agua etc. Como un estudio especfico, en base a las temperaturas de fondo y gradientes geotrmicas calculadas, correspondientes a unas 75 estructuras perforadas en nuestro pas, iniciado conjuntamente con al scripps institution y oceanography de california, el estudio de flujo trmico regional.

1.4.11 TEMPERATURA DE LA TIERRA Y FUENTE DE CALOR La perforacin en la corteza terrestre a travs de pozos perforados en diferentes regiones, demuestra que la temperatura incrementa gradualmente con la profundidad, con notables variaciones de una zona a otra. Se tiene evidencia, en actualidad, que el origen del calor irradiado hacia la corteza terrestre, proviene de un ncleo central caliente y de la desintegracin de elementos radioactivos presentes en ciertos tipos de rocas.Por una parte, el ncleo caliente, es el resultado de proceso de enfriamiento lento que sufre nuestro planeta desde que se form. Por otra, los elementos radioactivos presentes, principalmente en rocas gneas, producen fenmenos exotrmicos en proceso de desintegracin. Estas consideraciones, nos permiten reducir que todas las rocas de la corteza terrestre, contienen en su interior de una fuente inagotable de calor. El incremento de la temperatura con la profundidad, se determina, en base a las gradientes geotrmicas observadas, a la conductividad trmica de las rocas corticales y al calor producido por elementos radioactivos. Por tanto, un clculo exacto de estos factores, nos permite conocer el flujo trmico en zonas prximas a la superficie de la tierra.1.4.12 FLUJO DE CALOR Y CONDUCTIVIDADES TERMICASEl calor puede ser transmitida, de un punto a otro, por tres mecanismos de propagacin: conduccin, conveccin y radiacin. En el estudio de la temperatura de la corteza terrestre, consideramos el proceso de conduccin, y al tratar de los fluidos que circulan en perforacin de un pozo, ser necesario tomar en cuenta los mecanismos de conduccin y conveccin.Existe un equilibrio trmico en la profundidad de la tierra, que depende de varios factores. Especialmente la conductividad trmica de las rocas y la velocidad de los fluidos de calor, fenmeno que estudia la ley de FOURIER dada por la ecuacin:

Esta ley establece que la cantidad instantnea de calor, a travs de una seccin, es igual al producto del rea seccional tomando en direccin normal al mismo flujo por la gradiente de temperatura, y un factor de proporcionalidad que es la conductividad trmica del medio. En el caso de la corteza terrestre, la transferencia de calor a travs de cualquier medio es independiente del tiempo, y la ecuacin (1) toma la expresin:

La temperatura de la tierra est controlada principalmente por la conductividad trmicas de la formaciones, que depende de la conductividad de sus partculas slidas, su geometra y de la conductividad de los fluidos comprimidos, dentro de la estas partculas slidas. Muchos son los factores que incluye en la conductividad trmica de las rocas, los ms importantes son las siguientes:1. La compactacin de las rocas. La conductividad trmica aumenta con la consolidacin de la una roca.2. La anisotropia de las rocas. La conductividad trmica, es mayor en la direccin paralela al estrato, que en la perpendicular.3. Porosidad. La conductividad trmica es considerablemente menor en formaciones secas y muy porosas, observandose un fenmeno contrario cuando los poros almacenan fluidos.4. Naturaleza y composicin de las partculas slidas. Las areniscas tienen una conductividad trmica mayor de las lutitas, lo cual debera a la mayor conductividad trmica del cuarzo.

El calor especfico de los sedimentos y rocas gneas, varia ampliamente con la cantidad de agua libre contenida. La distribucin de temperatura en la costra de la tierra, es independiente del calor especfico de las formaciones, salvo el caso en que estas no estn en equilibrio trmico. Para un pozo que est en equilibrio trmico el caudal es esencialmente constante, y la gradiente geotrmica a cada profundidad varia inversamente con la conductividad trmica K de las rocas. As en un tramo de lutitas, caliza, arenisca, el registro de equilibrio trmico da una gradiente alta de 100 C/Km a travs de la zona lutitica, una gradiente intermedia en zona de caliza 40-50 C/Km y una gradiente baja en la zona de arenisca de 8-10 C/Km. En la siguiente tabla muestra una correlacin aproximada de la conductividad trmica aparente y las gradientes geotrmica, con la litologa del pozo exploratorio del campo IZOZOG, con diferencia de algunos pozos de otros campos.

1.4.13 GRADIENTES GEOTERMICAS Y TEMPERATURA DE POZOLas gradientes geotrmicas estn controladas, por el flujo de calor propagado hacia la superficie de la tierra, y la conductividad trmica de las rocas y fluidos contenidos en ellas. Se define como el incremento que acusa la temperatura con la profundidad. En un pozo equilibrio trmico, los cambios en la conductividad trmica, tienden a balancearse resultando una gradiente relativamente lineal. Pero como las rocas en diferentes partes de la tierra tienen conductividades diferentes, es de espesor que varen tambin las gradientes geotrmicas.La gradiente geotrmica se calcula por la relacin:

De esta relacin, podemos encontrar la ecuacin para calcular la temperatura de fondo, a cualquier profundidad: Es particularmente importante para los ingenieros de fluidos de perforacin conocer el gradiente geotrmico en el rea cuando disean un pozo profundo. La temperatura de fondo de pozo puede calcularse sumando la temperatura de la superficie al producto de la profundidad y el gradiente geotrmico.

En ciertos casos se usa la gradiente recproca, o sea distancia vertical entre dos puntos, considerando una diferencia de 1F. Una gradiente geotrmica, puede considerarse normal, si est dentro de rango de 1-1.5 F/100 pies o si su reciproca est dentro de los 100 y 66.6 pies por F. en la zona de costa del golfo (EE.UU), donde los sedimentos son aparentemente horizontales (intercalaciones de lutitas y arenisca), la gradiente geotrmica es de 1.5 F/100 pies, que por ser considerada normal representativa del rea, ha sido tomada como standard en la norma del API. Esta dada por la ecuacin:

La temperatura de superficie vara ampliamente en diferentes regiones de la tierra considerndose un valor promedio de 15 C, con variaciones promediadas durante el ao de 2 C.

1.4.14 SUPERFICIES ISO-GRADIENTES.Si unimos los puntos de igual temperatura, o de igual gradiente, se obtienen las superficies o contornos isotrmicos o isogradientes respetivamente. Una unidad de estas se denomina isogeoterma o isogradiente geoterma. En la figura 1 se muestra un corte entre naranjillos e izozog donde se puede apreciar las superficies isotrmicas. El campo de naranjillos tiene una gradiente de 100 pies/F y del pozo izozog 9 de 38 pies /F. casi todas las rocas de la zona de izozog pueden considerarse como roca viejas y correspondientes al precmbrico. En cambio en naranjillos las variaciones suaves de temperatura hacen suponer que las formaciones son ms jvenes.

1.4.15 FACTORES QUE AFECTAN LAS GRADIENTES GEOTERMICAS.En la perforacin de pozos exploratorio de petrleo, la circulacin de lodo quiebra el equilibrio trmico en la formaciones atravesadas alterando el comportamiento de la superficies isotermas y como consecuencia perturbando la gradiente geotrmica, tanto radial como longitudinalmente. El proceso de circulacin del lodo comprende tres fases diferentes:1. El fluido entra en el sondeo y atraviesa toda la herramienta hasta el fondo.2. El fluido sale del sondeo, a travs del trepano, hacia el espacio anular.3. El fluido recorre todo el espacio anular, hasta descargarse en superficie.

Este proceso de circulacin genera un intercambio de calor, enfriando la formaciones ms profundad y calentando las superficiales. Una vez que la circulacin cesa el fluido tienden equilibrarse con la temperatura esttica de fondo, producindose una restitucin de la temperatura, anloga a la restitucin de la presin durante la prueba de produccin de un pozo.El equilibrio trmico puede alcanzarse en un tiempo variable, llegando al equilibrio trmico exacto en un tiempo indefinido, lo cual depende del historial de circulacin y parmetros fsicos, constituyendo as lo que se llama un transiente de temperatura. La temperatura del fluido de perforacin se aproxima asintticamente a la de la formacin.Los parmetros fsicos que afectan la temperatura en un pozo y que obviamente influirn sobre la gradiente geotrmica son los siguientes:1. Caudal de circulacin.2. Tipo de lodo (base aceite o agua)3. Profundidad.Las gradientes geotrmicas calculadas para todos los campos y pozos exploratorios sub andina varan ampliamente, tanto local como regionalmente por las condiciones topogrficas y litolgico estructurales diferentes, en un rango de 0.60-2.60 F/100 pies. Alcanzando gradientes anormalmente alta en la zona de izozog, que se caracteriza por ser ms caliente de la regin sub andina con 2.60 F/100 pies como gradiente geotrmica mxima. Ver la grfica y la tabla del campo izozog.

1.6 COBERTURAEl actual trabajo de investigacion; tecnicamente, centra su inters analizar el dao que ocasiona la variacion de la temperatura en la formacion los monos y en base a los resultados de la investigacin dar propuestas de recomendaciones de operacin para reducir esto defecto que tiene la formacion hacia la perforacion, tanto gastos econmicos, tiempo y asi tambien evitar daos a la sarta de perforacion u equipos de perforacion.El presente trabajo de investigacin se desenvuelve en diferentes contextos tomando en cuenta los lineamientos cultuales, polticos, desde nuestra casa superior de estudios que son aplicados en la enseanza y aprendizaje.Por otro punto, en la parte tcnica cientfica cabe mencionar que el trabajo de investigacin se centra en una zona hidrocarburifera donde nos favorece a proseguir con la investigacin planteada.En lo social es amplio ya que involucra a toda la comunidad universitaria, principalmente al estudiantado de la carrera de Ingeniera de Petrleo y Gas Natural ya que toda la informacin recopilada se concentra en el presente proyecto quedando a la vez como una fuente de consulta.

II. OBJETIVOS:

1.2. OBJETIVO GENERAL Realizar un estudio- descriptivo sobre el problema flujo trmico elevado en la formacin los monos del pozo exploratoria ustarez x-1

1.3. OBJETIVOS ESPECIFICOS Recopilar informacin tcnica referente a la perforacin y las operaciones que conlleva la peroracin del POZO UTZ X-1. Identificar las causas que produjeron el cierre o abandono del pozo exploratorio UTZ X-1 Determinar cules son las formaciones a perforar en el POZO UTZ X-1 de acuerdo a la geologa estructural litolgica del lugar. Obtener resultados positivos y plantear soluciones alternativas a la problemtica.

III. METODOLOGIA DE LA INVESTIGACION.

3.1 LOCALIZACION.

La presente investigacin se desarrolla dentro del PARQUE NACIONAL KAA-IYA DEL GRAN CHACO cercano a la frontera paraguaya el pozo exploratorio UTZ X-1 el cual se encuentra ubicada en la provincia cordillera en la ZONA DE ALTO IZOZOG del departamento de SANTA CRUZ.

3.2 MATERIALES

Los instrumentos que hemos utilizado en nuestra investigacin aplicada de acuerdo a nuestras tcnicas y necesidades para una investigacin del presente trabajo son la siguiente:a) Cmara filmadora y fotogrfica: uno de los equipos utilizados para recolectar informacin y despus procesar los datos.b) Equipo de computacin; este instrumento nos permitir sistematizar toda la informacin recopilada y completar el informe final.c) Cuaderno de campo, bolgrafo, texto, tablero, internet, material bibliogrfica.

3.3 ENFOQUE DE LA INVESTIGACION

El presente trabajo se basa en un enfoque de orden de analizar y recopilar informacin, ya que en funcin a los alcances obtenidos del campo sobre la problemtica de las causas abordada, estos seran analizados e interpretados para asi obtener los resultados del problema en estudio.

3.4 ESTRATEGIAS DE INTERVENCION.

3.4.1 Organizacin interna. En el orden temtico sobre cada concepto que nos lleve al objetivo planteado. Como trabajo de campo: estar en lugar especificado para recolectar informacin para la presente investigacin. Se cont con la coordinacin de:

Rectora Vice-Rectora Director-IPGN Asesor tcnico Asesor lingista Tribunales tcnicos Tribunales Lingista

Sistematizar los datos recolectados... 3.4.2 Organizacin externa:

Autoridades no solo de la institucin sino como los profesionales entendidos en la materia. Con la comunidad, y las comunidades que estn ubicados alrededor del campo.Con empresas dedicadas a la actividad para medir los trminos y obtener una conclusin. 3.4.3 Promosin y difusin.La principal fuente de difusin del presente trabajo investigativo sera defendido en una defensa publica de grado formal y ademas quedar en la biblioteca de la UNIBOL GUARANI y pueblos de tierras bajas Apiaguaiki Tpa como material bibliogrfico para los semestres siguientes y cualquier persona interesada en el tema.

3.4.4. Muestra y tamao de la muestra.

Por la magnitud de la investigacion y el problema abordado, la realizacin de la presente trabajo de investigacion se localiza en la zona de ALTO IZOZOG en el pozo exploratorio UTZ X-1 operado por la empresa BRIDAS SAPIC (BOLIPETRO). Utiliza un equipo de perforacin de 1.000 HP de capacidad (Caballos de Fuerza, por su sigla en ingls), tipo Super-Single.

3.4.5. Recoleccin de informacin.

Para la recoleccin de informacin se prosedio de la siguiente manera: Revisin y consulta de bibliografa que contribuyan al desarrollo de investigacion. Consulta en la red para recopilar informacin, para el enriquecimiento del tema abordado. Como trabajo de campo: reuniones, entrevistas y encuentros con la personas del rea petrolera los cuales nos brindaron la informacin para concluir nuestro trabajo.3.4.6 recolecion de muestra.Para la recoleccin de la muestra y as analizar el enfoque de la investigacin, se concentr en la oficina central del operador de dicha empresa BOLIPETRO.Tambin con la ayuda de algunas personas experimentadas en el tema, con el propsito de que tengamos una informacin confiable y que sea de mucha importancia para el desarrollo de nuestro tema de investigacin.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES.

CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES

NROACTIVIDADESABRILMAYOJUNIOJULIO

1Elaboracin del ttulo del proyecto

2Recoleccion de informacin

3Redaccin de cada uno de los puntos

4Redaccin de los objetivos

5Redaccin del fundamento teorico

6Trabajo de campo

7Procesamiento de los datos obtenidos en el campo

8Redaccin de las conclusiones y reflexiones

9 Presentacin de la tesina en borrador

10Revisin de los puntos corregidos

11Presentacin de la tesina a diseo final

12Defensa de trabajo de investigacion

PRESUPUESTOnro.Descripcin de los bienes y serviciosCantidad/pasajeCosto (bs)

1Materiales de escritorios500

2Computadora porttil14000

3Cmara filmadora11500

4Impresiones1400

5Salidas a trabajo de campoIda/vuelta600

6ViticosIda/vuelta500

total9000

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