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UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA EQUINOCCIAL
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA
CARRERA DE INGENIERÍA DE PETRÓLEOS
ESTUDIO TÉCNICO ECONÓMICO DE LA APLICACIÓN DEL
CAÑONEO TIPO ANCLA EN POZOS DEL CAMPO SACHA EN LA
AMAZONÍA ECUATORIANA.
TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO
DE INGENIERO DE PETRÓLEOS
PABLO ESTEBAN CHÁVEZ CABRERA
DIRECTOR: ING FAUSTO RAMOS AGUIRRE M.Sc.
Quito, Septiembre 2014.
© Universidad Tecnológica Equinoccial. 2014 Reservados todos los derechos de reproducción
DECLARACIÓN
Yo PABLO ESTEBAN CHÁVEZ CABRERA, declaro que el trabajo aquí
descrito es de mi autoría; que no ha sido previamente presentado para ningún
grado o calificación profesional; y, que he consultado las referencias
bibliográficas que se incluyen en este documento.
La Universidad Tecnológica Equinoccial puede hacer uso de los derechos
correspondientes a este trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad
Intelectual, por su Reglamento y por la normativa institucional vigente.
____________________
Pablo Esteban Chávez Cabrera
CI: 1719057463
CERTIFICACIÓN
Certifico que el presente trabajo que lleva por título “ESTUDIO TÉCNICO
ECONÓMICO DE LA APLICACIÓN DEL CAÑONEO TIPO ANCLA EN POZOS
DEL CAMPO SACHA EN LA AMAZONÍA ECUATORIANA”, que, para aspirar
al título de Ingeniero de Petróleos fue desarrollado por Pablo Esteban Chávez
Cabrera, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la
Ingeniería; y cumple con las condiciones requeridas por el reglamento de
Trabajos de Titulación artículos 18 y 25.
____________________
Ing. Fausto Ramos Aguirre M.Sc.
DIRECTOR DEL TRABAJO
CI: 1705134102
CARTA DE LA INSTITUCIÓN
DEDICATORIA
En profunda dedicación al Dueño de todo, Dios todo lo que hago es para ti y a
la memoria de mis recordados abuelitos Nelson Cabrera y Rosita Moyano.
Con profundo Amor a mis padres Patricio Chávez y Martha Cabrera pilares
fundamentales en mi vida, a mis abuelitos que siguen guiando mis pasos Julio
Chávez, Anita Lluno y Alita Toscano.
Pablo Chávez.
AGRADECIMIENTO
El agradecimiento más sincero a Dios por haberme permitido culminar una
etapa muy significativa en mi vida y ponerme en mi camino a personas tan
maravillosas de las cuales he aprendido mucho.
Agradezco infinitamente al amor, compresión, tiempo y responsabilidad de mis
padres para que este día haya podido llegar.
A mi hermana y Sobrino por llenarme cada día de alegría y entusiasmo.
A Pame por haber sido una bendición de Dios al guiar mi camino por dónde el
desee, Gracias Amor.
A todos mis amigos y familiares por ese apoyo y confianza de toda la vida.
A los ingenieros que de una u otra manera aportaron para la realización de este
trabajo, en especial al Ing. Fausto Ramos por ser un docente ejemplar en la
transmisión de conocimientos.
Finalmente y con mucha emoción expresar un agradecimiento a la Universidad
Tecnológica Equinoccial en especial a la Escuela de ingeniería de Petróleos
que vela por exportar a los mejores profesionales a la industria nacional e
internacional.
Pablo Chávez.
i
INDICE DE CONTENIDOS
DECLARACIÓN ................................................................................................. III
CERTIFICACIÓN ............................................................................................... IV
CARTA DE LA INSTITUCIÓN ............................................................................. V
DEDICATORIA .................................................................................................. VI
AGRADECIMIENTO ......................................................................................... VII
RESUMEN ........................................................................................................ XII
ABSTRACT ...................................................................................................... XIII
CAPÍTULO I ........................................................................................................ 1
1. INTRODUCCIÓN. ........................................................................................ 1
1.1. PROBLEMA. .......................................................................................... 3
1.2. JUSTIFICACIÓN. ................................................................................... 3
1.3. OBJETIVOS. .......................................................................................... 4
1.3.1. OBJETIVO GENERAL. ................................................................... 4
1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS. .......................................................... 4
CAPITULO II ....................................................................................................... 5
2. MARCO TEÓRICO. ...................................................................................... 5
2.1. FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DE CAÑONEO Y LA TÉCNICA
DE CAÑONEO TIPO ANCLA. ......................................................................... 5
2.1.1. ANTECEDENTES DEL CAÑONEO. ............................................... 5
2.1.2. CAÑONEO O PUNZONAMIENTO. ................................................. 6
2.1.2.1. Condiciones hidrostáticas para el cañoneo.................................. 6
2.1.2.1.1. Sobre balance estático ........................................................... 7
2.1.2.1.2. Bajo balance estático. ............................................................ 8
2.1.3. SISTEMAS DE CAÑONEO. ............................................................ 9
2.1.3.1. Sistema de cañoneo transportado mediante Cable Eléctrico o
Wireline. .................................................................................................... 9
2.1.3.1.1. Ventajas del Sistema Wireline. ............................................. 10
2.1.3.1.2. Desventajas del Sistema Wireline. ....................................... 11
ii
2.1.3.2. Sistema de cañoneo transportado por tubería o TCP (Tubing
Conveyed Perforating). ........................................................................... 11
2.1.3.2.1. Ventajas del sistema TCP. ................................................... 12
2.1.3.2.2. Desventajas del sistema TCP. ............................................. 13
2.1.3.3. Sistema de Cañoneo transportado mediante tubería flexible o
Coiled Tubing. ......................................................................................... 13
2.1.3.3.1. Ventajas del sistema Coiled Tubing. .................................... 14
2.1.3.3.2. Desventajas del sistema Coiled Tubing. .............................. 14
2.1.4. EXPLOSIVOS. .............................................................................. 15
2.1.4.1. Selección de Explosivos. ........................................................... 15
2.1.4.2. Tipos de Explosivos. .................................................................. 16
2.1.4.2.1. Explosivos Altos. .................................................................. 16
2.1.4.2.2. Explosivos Bajos. ................................................................. 18
2.1.5. CAÑONES..................................................................................... 18
2.1.5.1. Elementos de un cañón. ............................................................ 18
2.1.5.1.1. Contenedor. ......................................................................... 18
2.1.5.1.2. Iniciador o Detonador. .......................................................... 19
2.1.5.1.2.1. Detonador Eléctrico. ....................................................... 19
2.1.5.1.2.2. Detonador de Percusión. ................................................ 20
2.1.5.1.3. Cordón detonante. ............................................................... 20
2.1.5.1.4. Cargas Moldeadas. .............................................................. 21
2.1.5.2. Tipo de cañones. ....................................................................... 23
2.1.5.2.1. Cañones Recuperables. ....................................................... 23
2.1.5.2.2. Cañones Desechables y Semi-desechables. ....................... 24
2.1.6. PROCESO DE PUNZONAMIENTO. ............................................. 25
2.1.6.1. Detonación de la carga. ............................................................. 26
2.1.6.2. Factores que afectan al punzonamiento. ................................... 27
2.1.6.2.1. Presión Diferencial. .............................................................. 27
2.1.6.2.1.1. Condición de Bajo balance. ............................................ 28
2.1.6.2.1.2. Cálculo de la presión de bajo balance (ΔP).................... 29
iii
2.1.6.2.2. Resistencia y compresión de la formación. .......................... 31
2.1.6.2.2.1. Formaciones Consolidadas. ........................................... 31
2.1.6.2.2.2. Formaciones no consolidadas. ....................................... 32
2.1.6.2.3. Medición de la profundidad. ................................................. 32
2.1.6.3. Factores que afectan a la productividad del pozo. ..................... 32
2.1.6.3.1. Factores Geométricos de Disparo. ....................................... 32
2.1.6.3.1.1. Densidad de Disparo. ..................................................... 33
2.1.6.3.1.2. Diámetro de los cañones. ............................................... 34
2.1.6.3.1.3. Ángulo de Fase. ............................................................. 35
2.1.6.3.2. Daño de formación. .............................................................. 36
2.1.6.3.2.1. Tipos de daño de formación. .......................................... 38
CAPITULO III .................................................................................................... 43
3. METODOLOGÍA. ........................................................................................ 43
3.1. DESCRIPCIÓN DEL CAMPO SACHA Y SUS RESERVORIOS. ........ 43
3.1.1. UBICACIÓN DEL CAMPO SACHA. .............................................. 43
3.1.2. ANTECEDENTES DEL CAMPO SACHA. ..................................... 44
3.1.3. ESTRUCTURA DEL CAMPO. ....................................................... 46
3.1.4. ESTRATIGRAFÍA DEL CAMPO. ................................................... 46
3.1.4.1. Formación Hollín. ....................................................................... 47
3.1.4.2. Formación Napo. ....................................................................... 47
3.1.4.3. Formación Tena. ........................................................................ 47
3.1.5. DESCRIPCIÓN DE LOS RESERVORIOS (LITOLOGÍA). ............. 48
3.1.5.1. Hollín inferior. ............................................................................. 48
3.1.5.2. Hollín Superior. .......................................................................... 48
3.1.5.3. Napo U. ...................................................................................... 48
3.1.5.4. Napo T. ...................................................................................... 48
3.1.5.5. Basal Tena. ................................................................................ 49
3.1.6. PARÁMETROS PETROFÍSICOS. ................................................. 49
3.1.7. PÁRAMETROS PVT. .................................................................... 50
3.1.8. MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DEL CAMPO. ....................... 50
iv
3.1.9. COLUMNA ESTRATIGRÁFICA DEL CAMPO SACHA. ................ 51
3.2. TÉCNICA DE CAÑONEO TIPO ANCLA. ............................................. 52
3.2.1. TECNOLOGÍAS MAX-R / ONE TRIP. ........................................... 53
3.2.1.1. Proceso de anclaje. ................................................................... 57
3.2.1.2. Procedimiento de punzonamiento con tecnologías. ................... 58
3.2.1.3. Diferencias entre correr las tecnologías con Wireline y TCP. .... 60
3.2.1.4. Ventajas de la técnica de cañoneo tipo ancla (ONE TRIP). ....... 61
CAPITULO IV. ................................................................................................... 62
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS. ................................................................... 62
4.1. ANÁLISIS TÉCNICO DE LA APLICACIÓN DEL CAÑONEO TIPO
ANCLA. .......................................................................................................... 62
4.1.1. EVALUACIÓN DE LA CONDICIÓN DE POZOS
SELECCIONADOS..................................................................................... 62
4.1.1.1. Pozo 1. ....................................................................................... 63
4.1.1.1.1. Registro a hueco abierto. ..................................................... 63
4.1.1.1.2. Registro de cementación...................................................... 64
4.1.1.1.3. Cañoneo............................................................................... 66
4.1.1.1.4. Prueba de Build Up. ............................................................. 66
4.1.1.1.5. Historial de producción. ........................................................ 67
4.1.1.2. Pozo 2. ....................................................................................... 69
4.1.1.2.1. Registro a hueco abierto. ..................................................... 69
4.1.1.2.2. Registro de cementación...................................................... 71
4.1.1.2.3. Cañoneo............................................................................... 72
4.1.1.2.4. Prueba de Build up. .............................................................. 72
4.1.1.2.5. Historial de Producción. ....................................................... 73
4.1.1.3. Pozo 3. ....................................................................................... 75
4.1.1.3.1. Registro a hueco abierto. ..................................................... 75
4.1.1.3.2. Registro de cementación...................................................... 77
4.1.1.3.3. Cañoneo............................................................................... 78
4.1.1.3.4. Prueba de Build up. .............................................................. 79
v
4.1.1.3.5. Historial de Producción. ....................................................... 79
4.1.1.4. Pozo 4. ....................................................................................... 82
4.1.1.4.1. Registro a hueco abierto. ..................................................... 82
4.1.1.4.2. Registro de cementación...................................................... 83
4.1.1.4.3. Cañoneo............................................................................... 85
4.1.1.4.4. Prueba de Build Up. ............................................................. 85
4.1.1.4.5. Historial de Producción. ....................................................... 86
4.1.1.5. Pozo 5. ....................................................................................... 88
4.1.1.5.1. Registro a hueco abierto. ..................................................... 88
4.1.1.5.2. Registro de Cementación. .................................................... 90
4.1.1.5.3. Cañoneo............................................................................... 91
4.1.1.5.4. Prueba de Build Up. ............................................................. 91
4.1.1.5.5. Historial de Producción. ....................................................... 92
4.1.1.6. Resumen de resultados obtenidos del análisis técnico de los
pozos en estudio. .................................................................................... 94
4.2. ANÁLISIS ECONÓMICO DE LA APLICACIÓN DEL CAÑONEO TIPO
ANCLA. .......................................................................................................... 97
4.2.1. COSTOS DE LA APLICACIÓN DEL CAÑONEO TIPO ANCLA. ... 97
4.2.2. DISCUSIÓN. ................................................................................. 98
4.2.3. ANÁLISIS BENEFICIO - COSTO. ................................................. 99
4.2.3.1. Recuperación de la inversión. .................................................. 101
4.2.3.2. Estimación de ingresos en tiempo productivo en pozos
cañoneados con la técnica tipo ancla (ONE TRIP) comparada con WL y
TCP convencional. ................................................................................ 103
CAPITULO V. .................................................................................................. 106
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. .......................................... 106
5.1. CONCLUSIONES. ............................................................................. 106
5.2. RECOMENDACIONES. ..................................................................... 107
BIBLIOGRAFÍA. .............................................................................................. 108
ANEXOS. ........................................................................................................ 111
vi
INDICE DE TABLAS.
TABLA 1. CLASIFICACIÓN DE EXPLOSIVOS ALTOS Y SUS PROPIEDADES.
................................................................................................................... 17
TABLA 2. VALORES ÓPTIMOS DE PRESIÓN DE BAJO BALANCE PARA
FORMACIONES NO CONSOLIDADAS. .................................................... 28
TABLA 3 PROFUNDIDADES PROMEDIO DE LAS FORMACIONES
PRODUCTORAS DEL CAMPO. ................................................................ 47
TABLA 4. PARÁMETROS PETROFÍSICOS DE RESERVORIOS DE SACHA. 49
TABLA 5 PARÁMETROS PVT DE RESERVORIOS DE SACHA. .................... 50
TABLA 6 MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DE RESERVORIOS DE SACHA.
................................................................................................................... 50
TABLA 7. IDENTIFICACIÓN DE POZOS. ........................................................ 63
TABLA 8 RESULTADOS BUILD UP DEL POZO 1. .......................................... 66
TABLA 9 HISTORIAL DE PRODUCCIÓN DEL POZO 1. ................................. 67
TABLA 10. RESULTADOS BUILD UP DEL POZO 2. ....................................... 72
TABLA 11. HISTORIAL DE PRODUCCIÓN DEL POZO 2. .............................. 73
TABLA 12. DAÑO DE SIMULACIÓN DE CAÑONEO DEL POZO 3. ................ 79
TABLA 13. HISTORIAL DE PRODUCCIÓN DEL POZO 3. .............................. 80
TABLA 14. RESULTADOS BUILD UP POZO 4. ............................................... 85
TABLA 15. HISTORIAL DE PRODUCCIÓN DEL POZO 4. .............................. 86
TABLA 16. HISTORIAL DE PRODUCCIÓN DEL POZO 5. .............................. 92
TABLA 17. PARÁMETROS OBTENIDOS DEL ANÁLISIS TÉCNICO DE LOS
POZOS ESCOGIDOS. ............................................................................... 95
TABLA 18. PRODUCCIÓN TRIMESTRAL DE LOS POZOS EXITOSOS
CAÑONEADOS CON LA TÉCNICA DE CAÑONEO TIPO ANCLA. ........... 96
TABLA 19. INVERSIÓN DE LA APLICACIÓN DE LA TÉCNICA DE CAÑONEO
TIPO ANCLA. ............................................................................................. 97
vii
TABLA 20. TIEMPO ESTIMADO DESDE LA FASE DE CAÑONEO HASTA LA
PRODUCCIÓN DE UN POZO PETROLÍFERO CON DIFERENTES
TÉCNICAS. ................................................................................................ 99
TABLA 21. PRECIO DEL CRUDO ORIENTE PARA DIFERENTES MESES Y
AÑOS. ...................................................................................................... 101
TABLA 22. PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO POR DÍA CUANDO CORTE DE
AGUA SE ESTABILIZA. ........................................................................... 102
TABLA 23. RESULTADOS DE LA RECUPERACIÓN DE LA INVERSIÓN. ... 102
TABLA 24. DIFERENCIAL DE TIEMPO EN HORAS CON RESPECTO A LA
TÉCNICA ONE TRIP. ............................................................................... 103
TABLA 25. INGRESOS ECONÓMICOS DE OPORTUNIDAD EN TIEMPO
PRODUCTIVO DE POZOS CAÑONEADOS CON ONE TRIP. ................ 104
viii
INDICE DE FIGURAS
FIGURA 1. BARRERAS DEL PUNZONAMIENTO DE UN POZO PETROLERO 6
FIGURA 2. CAÑONEO SOBRE BALANCE. ....................................................... 7
FIGURA 3. CAÑONEO BAJO BALANCE. .......................................................... 9
FIGURA 4. SISTEMA DE CAÑONEO POR WIRELINE. ................................... 10
FIGURA 5. SISTEMA DE CAÑONEO POR TCP. ............................................. 12
FIGURA 6. SISTEMA DE CAÑONEO POR COILED TUBING. ........................ 14
FIGURA 7. SELECCIÓN DE EXPLOSIVOS DE ACUERDO A LA
TEMPERATURA Y EL TIEMPO. ................................................................ 16
FIGURA 8. INICIADOR O DETONADOR DE UN CAÑÓN UTILIZADO EN EL
CAÑONEO DE POZOS. ............................................................................. 19
FIGURA 9. DETONADOR ELÉCTRICO DE UN CAÑÓN UTILIZADO EN EL
CAÑONEO DE POZOS. ............................................................................. 19
FIGURA 10. DETONADOR DE PERCUSIÓN DE UN CAÑÓN. ....................... 20
FIGURA 11. CORDÓN DETONANTE DE UN CAÑÓN UTILIZADO EN EL
CAÑONEO DE POZOS. ............................................................................. 20
FIGURA 12. ELEMENTOS DE UNA CARGA MOLDEADA UTILIZADA EN EL
CAÑONEO DE POZOS. ............................................................................. 21
FIGURA 13. CONFIGURACIÓN DE LA CARGA PARA OBTENER UNA ALTA
PENETRACIÓN. ........................................................................................ 22
FIGURA 14. CONFIGURACIÓN DE LA CARGA PARA OBTENER UN HOYO
GRANDE. ................................................................................................... 22
FIGURA 15. CAÑONES RECUPERABLES UTILIZADOS EN EL CAÑONEO DE
POZOS. ...................................................................................................... 23
FIGURA 16. CAÑONES DESECHABLES Y SEMI-DESECHABLES
UTILIZADOS EN EL CAÑONEO DE POZOS. ........................................... 24
FIGURA 17. PROCESO DE PUNZONAMIENTO DE UN POZO PETROLERO.
................................................................................................................... 25
FIGURA 18. DETONACIÓN DE LA CARGA. .................................................... 27
ix
FIGURA 19. MUESTRA DE DISPAROS EN SOBRE BALANCE Y BAJO
BALANCE. .................................................................................................. 30
FIGURA 20. CURVA DE SELECCIÓN DE ARENISCA CON RELACIÓN A LA
POROSIDAD Y PROFUNDIDAD. .............................................................. 31
FIGURA 21. FACTORES GEOMÉTRICOS DE DISPARO. .............................. 33
FIGURA 22. EFECTO DE LA PENETRACIÓN Y LA DENSIDAD DE DISPARO
EN LA RELACIÓN DE PRODUCTIVIDAD DE UN POZO PETROLERO. .. 34
FIGURA 23. FASE ANGULAR ENTRE DISPAROS. ........................................ 35
FIGURA 24. EFECTO DEL ÁNGULO DE FASE EN LA RELACIÓN DE
PRODUCTIVIDAD. ..................................................................................... 36
FIGURA 25. COMPLETACIÓN NATURAL TÍPICA DE UN POZO PETROLERO.
................................................................................................................... 39
FIGURA 26. EMPAQUE DE GRAVA PARA CONTROL DE ARENA. ............... 40
FIGURA 27. INVASIÓN DE CEMENTO A LA FORMACIÓN. ........................... 41
FIGURA 28. DAÑO DE FORMACIÓN POR CAÑONEO. ................................. 42
FIGURA 29. MAPA DE UBICACIÓN DEL CAMPO SACHA. ............................ 44
FIGURA 30. PRODUCCIÓN ACTUAL DEL CAMPO SACHA. .......................... 45
FIGURA 31. COLUMNA ESTRATIGRÁFICA DEL CAMPO SACHA. ............... 51
FIGURA 32. ENSAMBLAJE DE CAÑÓN TIPO ANCLA. ................................... 53
FIGURA 33. ESQUEMA DE CAÑONEO TIPO ANCLA CON MAX-R. ............. 55
FIGURA 34. ESQUEMA DE CAÑONEO TIPO ANCLA CON ONE TRIP.......... 56
FIGURA 35. PROCESO DE ANCLAJE Y CAÑONEO. ..................................... 58
FIGURA 36. REGISTRO A HUECO ABIERTO POZO 1. .................................. 64
FIGURA 37. REGISTRO DE CEMENTACIÓN DEL POZO 1. .......................... 65
FIGURA 38. PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO DEL POZO 1. ............................ 68
FIGURA 39. CORTE DE AGUA DEL POZO 1. ................................................. 68
FIGURA 40. PRODUCCIÓN DE AGUA DEL POZO 1. ..................................... 69
FIGURA 41. REGISTRO A HUECO ABIERTO POZO 2. .................................. 70
FIGURA 42. REGISTRO DE CEMENTACIÓN DEL POZO 2. .......................... 71
FIGURA 43. PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO DEL POZO 2. ............................ 74
x
FIGURA 44. CORTE DE AGUA DEL POZO 2. ................................................. 74
FIGURA 45. PRODUCCIÓN DE AGUA DEL POZO 2. ..................................... 75
FIGURA 46. REGISTRO A HUECO ABIERTO POZO 3. .................................. 76
FIGURA 47. REGISTRO DE CEMENTACIÓN DEL POZO 3. .......................... 78
FIGURA 48. PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO DEL POZO 3. ............................ 80
FIGURA 49. CORTE DE AGUA DEL POZO 3. ................................................. 81
FIGURA 50. PRODUCCIÓN DE AGUA DEL POZO 3. ..................................... 81
FIGURA 51. REGISTRO A HUECO ABIERTO POZO 4. .................................. 83
FIGURA 52. REGISTRO DE CEMENTACIÓN DEL POZO 4. .......................... 84
FIGURA 53. PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO DEL POZO 4. ............................ 87
FIGURA 54. CORTE DE AGUA DEL POZO 4. ................................................. 87
FIGURA 55. PRODUCCIÓN DE AGUA DEL POZO 4. ..................................... 88
FIGURA 56. REGISTRO A HUECO ABIERTO POZO 5. .................................. 89
FIGURA 57. REGISTRO DE CEMENTACIÓN DEL POZO 5. .......................... 90
FIGURA 58. PRODUCCIÓN DE FLUIDO DEL POZO 5. .................................. 93
FIGURA 59. PRODUCCIÓN DE PETRÓLEO DEL POZO 5. ............................ 93
FIGURA 60. PRODUCCIÓN DE AGUA DEL POZO 5. ..................................... 94
xi
INDICE DE ANEXOS
ANEXO 1. BHA ONE TRIP. ............................................................................ 111
ANEXO 2. BHA MAX-R................................................................................... 112
ANEXO 3. EJEMPLO DE UN PROCEDIMIENTO OPERATIVO DE LA TÉCNICA
MAX-R. ..................................................................................................... 113
ANEXO 4. EJEMPLO DE UN PROCEDIMIENTO OPERATIVO DE LA TÉCNICA
ONE TRIP. ............................................................................................... 116
ANEXO 5. RESULTADOS Y TERMINACIÓN DE PRUEBAS DEL POZO SAC-
276 D (POZO 1). ...................................................................................... 118
ANEXO 6. RESULTADOS Y TERMINACIÓN DE PRUEBAS DEL POZO SAC-
313 D (POZO 2). ...................................................................................... 119
ANEXO 7. RESULTADOS Y TERMINACIÓN DE PRUEBAS DEL POZO SAC-
207 D (POZO 3). ...................................................................................... 120
ANEXO 8. RESULTADOS Y TERMINACIÓN DE PRUEBAS DEL POZO SAC-
209 D (POZO 4). ...................................................................................... 121
ANEXO 9. RESULTADOS Y TERMINACIÓN DE PRUEBAS DEL POZO SAC-
247 D (POZO 5). ...................................................................................... 122
xii
RESUMEN
Actualmente en nuestro país con la necesidad de incrementar la producción
petrolera de un campo, las empresas operadoras se han visto en la necesidad
de implementar técnicas que ayuden a la mayor recuperación de petróleo
posible, una de estas técnicas es el cañoneo tipo ancla, el cual nos ayuda a
obtener una producción rápida y efectiva a través de la minimización del daño
de formación. El presente trabajo considera un estudio tanto técnico como
económico de la aplicación de la técnica mostrando resultados en pozos
cañoneados con ONE TRIP en el campo Sacha del Oriente ecuatoriano.
El estudio se llevó a cabo en 5 pozos del Oriente Ecuatoriano y después de
estudiar las características más importantes del sistema, se considera que tanto
técnica como económicamente su aporte es muy beneficioso, sin embargo hay
que tener en cuenta ciertas consideraciones en la evaluación de la zona a
cañonear.
En el fin de la investigación se determinó que 4 de los 5 pozos estudiados
fueron exitosos, dando como resultado técnico una producción inmediata y
satisfactoria que permitió la recuperación de la inversión en la técnica ONE
TRIP en tan solo 2.36 días en promedio y una alta rentabilidad. El bajo corte de
agua obtenido permite disminuir los gastos en las facilidades de superficie en su
tratamiento y disposición final
xiii
ABSTRACT
Currently in our country with the need to increase oil production from a field, the
operators have been required to implement techniques to help oil recovery as
possible; one of these techniques is the anchor type cannonade, which helps us
to get a fast and effective oil production through minimizing formation damage.
This paper considers both technical and economic study of the application of
this technique by showing results with ONE TRIP shelled wells in Sacha field in
Ecuador.
The study was carried out in 5 wells located in the Ecuadorian Amazon region
and after studying the most important features of the system, it is considered
that both technically and economically its contribution is very beneficial and
profitable, however you have to take into account certain considerations in
assessing the area to bombard.
At the end of the investigation it was determined that 4 of the 5 studied wells
were successful, leading to technical result an immediate and satisfactory oil
production which allowed a payback with ONE TRIP in about only 2.36 days on
average and a high profitability.
1
CAPÍTULO I
1. INTRODUCCIÓN.
Después de la etapa de perforación del pozo, es necesario ponerlo en
producción, es así que para establecer una comunicación entre el reservorio y
el pozo con la finalidad de que el fluido salga a superficie, en ingeniería usamos
el llamado punzonamiento el cual consiste en crear aberturas en el pozo
pasando a través de la tubería de revestimiento y cemento hasta que llegue a
penetrar la formación.
La industria petrolera una de las más innovadoras, ha desarrollado ya muchos
modelos o métodos para llevar a cabo la operación de punzonamiento haciendo
que estas se ajusten a las propiedades del reservorio y por supuesto del pozo
con la única finalidad que se reduzca en lo posible el daño de formación y que
se adecue de la mejor manera para que la producción no tenga problema.
En el momento de hacer un punzonamiento se da inevitablemente un daño de
formación, el cual se genera por la presión del impacto del disparo el cual
atraviesa al acero, cemento, roca y fluidos dentro de la formación y que
provocan que en la cara del pozo se genere residuos que afectan a la
permeabilidad de la arena.
Por dicho motivo se necesita escoger de manera óptima la herramienta y el
proceso que se llevara a cabo para realizar dicha actividad, por tanto la
importancia que tiene el proceso de cañoneo es muy trascendental, es por ello
que se ha innovado en este proceso haciéndolo más efectivo con la técnica
llamada One-Trip, la cual combina un sistema de cañoneo tipo ancla de bajo
balance con la completación del pozo definitiva, siendo esta de bombeo electro-
2
sumergible, es decir evita el uso de fluidos de control de pozos o de matados
que son los que generan el daño de formación, y de esa manera maximiza la
producción, también genera ahorro de dinero en el alquiler del taladro de
perforación entre otros ahorros.
Esta investigación apunta a analizar casos existentes, para hacer notar cuales
son los parámetros bajo los cuales se puede o se debería aplicar la técnica de
cañoneo tipo ancla con One-Trip como método de punzonamiento de bajo
balance y también sus beneficios.
Algunos factores y parámetros son los que interviene cuando se realiza labores
de punzonamiento, estos están orientados a facilitar tanto el diseño como la
ejecución de la actividad, es así que se determina que los factores que
interviene son:
o Presión Diferencial
o Densidad de disparos.
o Resistencia y compresión de la formación.
Luego de las actividades de cañoneo ponemos a prueba el pozo, es así que
también existirán factores que afectan a la productividad del mismo como los
siguientes:
o Influencia del daño de formación.
o Influencia de factores geométricos.
o Penetración del disparo.
En el presente método de investigación las pruebas de producción luego de
cañonear el pozo no se realizan, puesto que la completación definitiva se
encuentra ya en posición y por lo tanto el pozo tendrá una producción desde el
3
inicio y desde allí nace la gran ventaja de disminuir el daño de formación, el
ahorro de costos y la rápida producción del reservorio.
1.1. PROBLEMA.
El llevar a cabo el punzonamiento en un pozo es una actividad de mucha
trascendencia, puesto que representará el éxito o fracaso de la productividad
del mismo. Existen varios factores que hacen que el punzonamiento sea exitoso
o no, el daño de formación es el principal factor y es que éste es el elemento
menos deseado por los ingenieros de producción, ya que disminuye la
productividad del pozo. Es así que nace la necesidad de al menos minimizar el
daño de formación que las herramientas convencionales, aplicadas durante
mucho tiempo, no han sido capaces de hacer. Es importante saber también
que la remediación del daño de formación implica costos extras por la
implementación de trabajos y herramientas.
1.2. JUSTIFICACIÓN.
La producción de un pozo con un insignificante daño de formación o aun mejor
sin él es distinta a la producción de un pozo con daño elevado, ésta última
resultará menor que la de sin daño, es así que la necesidad de poder minimizar
al máximo el daño de formación y poder verificarlo en resultados óptimos de
producción es la razón de la innovación en las técnicas de cañoneo. La técnica
de cañoneo tipo ancla también conocida como ONE TRIP o MAXR nos brinda la
posibilidad de conseguir esta minimización considerable del daño con el
objetivo de mejorar la producción, además de ello es importante considerar que
si no existe daño se habrá eliminado la necesidad de la implementación de
trabajos remediales y con ello la reducción de costos.
4
1.3. OBJETIVOS.
1.3.1. OBJETIVO GENERAL.
Analizar la aplicación y resultados del cañoneo tipo ancla con la técnica
ONE TRIP en el campo Sacha y distinguir las condiciones ideales que
debe tener un pozo para ser candidato a la implementación de dicha
técnica.
1.3.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS.
o Identificar el daño de formación obtenido con la técnica de cañoneo tipo
ancla (One Trip) y relacionarlo con la productividad del pozo.
o Describir procedimientos y herramientas utilizadas en la corrida de la
técnica de cañoneo tipo ancla.
o Evaluar los resultados de producción que se han conseguido en los
pozos en los cuales se ha implementado el cañoneo tipo ancla en base a
un análisis tanto técnico como económico.
o Elaborar recomendaciones de aplicabilidad de esta tecnología en pozos
petroleros del oriente ecuatoriano.
5
CAPITULO II
2. MARCO TEÓRICO.
2.1. FUNDAMENTOS DE LOS SISTEMAS DE CAÑONEO Y LA
TÉCNICA DE CAÑONEO TIPO ANCLA.
2.1.1. ANTECEDENTES DEL CAÑONEO.
Históricamente podemos encontrar en la industria petrolera varias técnicas de
punzonamiento o cañoneo, todas con la única finalidad de brindar el mejor
ajuste a las características del pozo y reservorio, con el objetivo de minimizar el
daño de formación y así poder obtener réditos en la productividad del pozo.
En el pasado, antes del año 1932 se utilizaban cortadores mecánicos los cuales
realizaban la función de fabricar los agujeros para que exista la comunicación
entre la formación y el pozo, para los años posteriores ya se empezaron a
utilizar balas, para el año 1948 se innovó en la creación de las denominadas
cargas configuradas que son aquellas que poseen una detonación controlada.
Para los años 80 se incremento una alternativa al transporte de cañones
mediante la utilización de tubería de producción unida al respectivo cañón
conocido hoy en día como TCP (Tubing Conveyed Perforating). También se
incrementaron nuevas formas como Wireline y Coiled tubing.
Actualmente se han desarrollado nuevas técnicas con la implementación de
nuevas herramientas de las cuales se pueden tener varias aplicaciones según
las características del reservorio y del pozo, una de estas es la técnica de
6
cañoneo tipo ancla o no convencional, llamada One trip o a su vez Max-R
dependiendo de la compañía de servicios.
2.1.2. CAÑONEO O PUNZONAMIENTO.
La necesidad de establecer una eficaz comunicación entre la formación y el
pozo da como resultado la actividad de punzonamiento o cañoneo que consiste
en realizar agujeros que pasen por la tubería de revestimiento, por el cemento y
finalmente se internen en la formación para permitir el paso del fluido al pozo,
como muestra la figura 1,
Figura 1. Barreras del punzonamiento de un pozo petrolero
Fuente: (Baker Hughes, 2013)
2.1.2.1. Condiciones hidrostáticas para el cañoneo.
La condición bajo la cual un pozo va a ser cañoneado es indispensable para
lograr un exitoso punzonamiento, existen dos condiciones de presión en la cual
se puede llevar a cabo esta actividad. La única forma de poder crear esta
7
presión diferencial es gracias al fluido de control que se encuentra dentro del
pozo, esta columna de fluido puede transmitir dos condiciones de presión
diferencial que son:
2.1.2.1.1. Sobre balance estático
Para lograr sobre balance en el pozo la altura de la columna de fluido es
controlada de tal manera que la presión hidrostática resulte mayor a la presión
de reservorio. Generalmente es empleado para la búsqueda del fracturamiento
de la formación, garantizando así que los fluidos del reservorio no provoquen
una reacción contraria a la del cañón, como se aprecia en la figura 2.
Figura 2. Cañoneo Sobre balance.
Fuente: (Brito Flores, 2013)
8
2.1.2.1.2. Bajo balance estático.
Situación contraria a la de sobre balance, es decir que la presión del reservorio
es mayor que la presión hidrostática. La limpieza de residuos será más
eficiente, y en ocasiones eliminará la necesidad de futuros trabajos de
estimulación. La presente condición depende de dos factores fundamentales
que son la permeabilidad de la formación y el tipo de fluido de matado.
La disminución del daño de formación asegura una limpieza de los agujeros
más eficiente ya que los residuos de la carga son desalojados de la formación
debido a que los fluidos del reservorio invadirán al túnel hecho por el cañón
debido a la presión y llevarán consigo todo lo que encuentren a su paso
logrando así dejar limpio los túneles para que la salida del hidrocarburo sea lo
más limpia posible.
Ambas condiciones han sido desarrolladas tanto, con el fin de mejorar la
efectividad del cañoneo, mitigando el daño de formación por cañoneo, como
para mantener la seguridad de la actividad.
Es necesario mencionar que esta condición de bajo balance también tiene una
condición que cumplir y esta es que el cálculo para crear la diferencia de
presión debe ser bien realizado con el fin de crear el balance óptimo para cada
pozo, ya que una presión diferencial excesiva puede provocar el arenamiento
de formación, lo cual representaría una perdida en flujo de fluido o peor aun el
colapso de la tubería.
9
Figura 3. Cañoneo Bajo Balance.
Fuente: (Brito Flores, 2013)
2.1.3. SISTEMAS DE CAÑONEO.
Llamamos sistemas de cañoneo a la manera de transportar los cañones pozo
abajo y colocarlo frente a la formación, estos sistemas han sido ampliamente
utilizados durante muchos años y cada uno tiene sus aplicaciones, ventajas y
desventajas, estos son:
2.1.3.1. Sistema de cañoneo transportado mediante Cable Eléctrico o
Wireline.
Para este sistema se utiliza una unidad que porte cable eléctrico el cual será el
encargado de llevar los cañones al intervalo deseado, como se puede apreciar
en la figura 4, puede ser usado antes o después de introducir la tubería de
producción, generalmente cuando se baja cañones con cable se lo hace porque
las operaciones van a ser realizadas en sobre balance para evitar el soplo de
los cañones debido a las altas presiones existentes, pero esto no quiere decir
que no se puedan utilizar para bajo balance pero por supuesto existen ciertas
restricciones las cuales deben ser tomadas en cuenta.
10
Figura 4. Sistema de cañoneo por Wireline.
Fuente: (Matute Calva & Portero Naranjo, 2012)
2.1.3.1.1. Ventajas del Sistema Wireline.
o Ahorro en costos de servicios por usar cable y no necesitar taladro, por
ello es el sistema más económico en el mercado.
o Sistema de punzonamiento rápido puede durar entre 6 a 8 horas para
intervalos cortos.
o Se puede llevar a cabo con cualquier densidad de disparo.
o Permite la selección del tamaño del cañón que sea compatible con el
diámetro del revestidor.
o Se puede disparar en zonas que sean de alta presión.
o Los cañones no están expuestos a altas temperaturas por prolongados
periodos de tiempo, lo que permite que se puedan usar cañones de baja
temperatura los cuales resultan ser menos costosos.
11
2.1.3.1.2. Desventajas del Sistema Wireline.
o Presenta limitaciones de uso en pozos altamente desviados, por lo que
se puede obtener un disparo óptimo hasta los 65°.
o El peso limite del cañón es de 2 500 lb.
o El 50% de los canales de flujo generados durante el cañoneo con
Wireline no quedan abiertos al flujo.
o Durante la corrida del cable con los cañones se deben interrumpir otras
actividades tales como, comunicaciones de radio, operaciones de suelda
puesto que pueden crear interferencia.
2.1.3.2. Sistema de cañoneo transportado por tubería o TCP (Tubing
Conveyed Perforating).
Este sistema transporta los cañones mediante la tubería hasta llegar al intervalo
deseado, como se puede observar en la figura 5. Se la puede emplear para
transportar cañoneos en bajo balance así como también en sobre balance, su
principal objetivo es obtener túneles limpios, profundos y simétricos.
Este sistema nos permite seleccionar cañones de considerable diámetro, alta
densidad de disparos, cargas de alta penetración. Generalmente es el sistema
mayormente preferido ya que nos ayuda en la eliminación del daño por efecto
del punzonamiento logrando así la mayor productividad del pozo a pesar de los
taponamientos que puedan existir.
Para llevar a cabo el punzonamiento con esta técnica se debe bajar los
cañones con el tubing parcialmente lleno con fluido limpio y en condiciones de
bajo balance, para controlar el nivel del fluido se debe asentar un packer pero
previamente se debe localizar el intervalo a punzonar y colocar el cañón.
El cañón puede ser disparado de dos maneras, estas son:
12
o Por caída de una barra detonadora, la cual se lanza a través del tubing y
golpea en el pin de disparo de cañón.
o Por aplicación de presión a un pistón de detonación, ensamblado bajo el
cañón con el fin de activarlo.
Figura 5. Sistema de cañoneo por TCP.
Fuente: (Matute Calva & Portero Naranjo, 2012)
2.1.3.2.1. Ventajas del sistema TCP.
o Tiene un mejor desempeño en intervalos grandes ya que se puede
cañonear la longitud deseada y cualquier cantidad de intervalos en una
sola corrida.
13
o Su transporte se hace más seguro por el simple hecho de ser
transportados por tubería.
o No posee restricción en cuanto a pozos desviados se refiere, es más, es
la única técnica disponible de punzonamiento para pozos horizontales y
desviados con ángulos mayores a 65°.
2.1.3.2.2. Desventajas del sistema TCP.
o La operación toma más tiempo, especialmente en intervalos cortos.
o Se necesita utilizar torre para bajar la tubería lo que representa altos
costos, y en caso de ocurrir una falla en el punzonamiento se alargaría el
tiempo de taladro lo que haría incurrir en mayores costos.
o La operación es más demorosa por el cuidado de la operación.
2.1.3.3. Sistema de Cañoneo transportado mediante tubería flexible o
Coiled Tubing.
Generalmente usado en cañoneos de bajo balance, no presentan amplio
historial de uso sin embargo son preferidos para operaciones de
reacondicionamientos. Se trata de tuberías conformadas de secciones de acero
los cuales se pueden enrollar en un carrete para facilitar su transporte, como se
puede ver en la figura 6. La técnica de cañoneo más usada con este tipo de
sistema es la de tipo Through tubing.
El uso de este sistema permite una mayor capacidad y flexibilidad que los
anteriores sistemas, generalmente utiliza tuberías de diámetros que van desde
1 pulgada a 3,5 pulgadas y pueden alcanzar hasta los 24 000 ft de profundidad.
El sistema ha demostrado tener mayor rigidez al momento de ser utilizado, lo
que significa que permite soportar mayores fuerzas de tensión y compresión.
14
Figura 6. Sistema de cañoneo por Coiled Tubing.
Fuente: (Pozo Cruz, 2013)
2.1.3.3.1. Ventajas del sistema Coiled Tubing.
o Más eficiente en pozos con alta desviación gracias a la flexibilidad.
o Mayor seguridad cuando los cañones sean de mayor longitud y peso.
o Los tiempos de operación son relativamente cortos y se necesita el
mínimo de operadores.
o Se puede circular fluido continuamente y así contribuir al desplazamiento
de la tubería.
2.1.3.3.2. Desventajas del sistema Coiled Tubing.
o Altas pérdidas de presión por fricción al circular.
o El tamaño de los cañones es limitado por el diámetro de la tubería.
15
2.1.4. EXPLOSIVOS.
Se define un explosivo como una mezcla o compuesto químico capaz de
reaccionar instantáneamente, teniendo la capacidad de generar cierta energía
para provocar alguna alteración en su medio, en este caso, para las actividades
de punzonamiento, el explosivos debe generar tanta energía de tal manera que
construya orificios en el revestidor, cemento y formación. El explosivo es la
fuente ideal de energía para el cañoneo de pozos por sus diversas ventajas,
como la capacidad de poder almacenarlos por largos periodos de tiempo, etc.
2.1.4.1. Selección de Explosivos.
La figura 7 describe el lineamiento de tiempo vs temperatura, el cual nos señala
que los explosivos deben ser seleccionados de acuerdo a la temperatura del
pozo y el tiempo de exposición a dicha temperatura.
La temperatura y el tiempo son los dos factores principales que nos ayudarán a
escoger el material explosivo que se debe usar. Para poder obtener el mejor
desempeño del explosivo, no es recomendable exceder el tiempo de exposición
en determinada temperatura de fondo.
Al momento de escoger los explosivos hay que tomar en cuenta dos
características trascendentales, estas son:
o Sensitividad del explosivo, se refiere a la medida de la mínima energía o
presión para detonarlo, podemos diferenciar dos clases, sensitividad al
impacto, que es la altura mínima de la cual se deja caer un peso para
detonar el explosivo; sensitividad a la chispa, que es la cantidad de
energía que debe tener una chispa para lograr la detonación del
explosivo.
16
o Estabilidad, se refiere a la capacidad de un explosivo de soportar altas
temperaturas sin descomponerse o de perdurar largo tiempo
almacenado.
Figura 7. Selección de explosivos de acuerdo a la Temperatura y el tiempo.
Fuente: (Benavides Laguapillo, 2012)
2.1.4.2. Tipos de Explosivos.
De acuerdo a la velocidad de reacción los explosivos se clasifican en:
2.1.4.2.1. Explosivos Altos.
Su reacción se da en el proceso de detonación, el cual es una combustión que
genera una onda expansiva y una zona de reacción, su velocidad de
combustión es mayor a 16 400 ft/s (casi 5000m/s).
17
El calor, la fricción o corriente eléctrica es capaz de activar la detonación y la
potencia liberada es mucha más grande que la generada por los explosivos
bajos, la estabilidad y sensitividad de cada explosivo es diferente por lo que se
debe escoger apropiadamente el elemento a usar, los explosivos más usados
en el punzonamiento de pozos se los puede ver en la siguiente tabla que
muestra ciertas propiedades de los explosivos.
Tabla 1. Clasificación de explosivos altos y sus propiedades.
Explosivo
Velocidad de
detonación
(Ft/s).
Temperatura
Máxima
Soportada
(°F)
Presión de
detonación
(MM psi)
Densidad
(g/cm3).
HMX 29 857 400 5,7 1,9
RDX 28 709 325 5 1,82
HNS 24 967 520 3,5 1,75
PYX 24 623 600 7,7 1,77
Fuente: (Brito Flores, 2013)
Los explosivos altos tiene la siguiente subdivisión:
o Explosivos Altos Primarios: Son usados en su mayoría como iniciadores
para los explosivos menos sensitivos ya que estos se presentan muy
sensitivos a estímulos como el calor, fricción y corriente eléctrica. Son
menos potentes que los secundarios.
o Explosivos Secundarios: Son poco sensitivos a la iniciación sin embargo
son los más destructivos.
18
2.1.4.2.2. Explosivos Bajos.
Trabaja bajo el fenómeno de deflagración, es decir que su velocidad de
combustión es menor a 16 400 ft/s (casi 5000m/s).
Estos explosivos no detonan, son altamente sensibles al calor y generalmente
iniciados por una chispa o alguna otra fuente de calor. Pasan del estado sólido
al estado líquido y finalmente llegan al estado gaseoso. Hoy en día son
ampliamente usados para los procesos de estimulación como sobre balance
dinámico.
2.1.5. CAÑONES.
Un cañón es conocido como un porta-cargas en el cual se coloca un tren
explosivo el cual posee varios dispositivos que se encargarán de iniciar y
propagar la detonación del explosivo.
2.1.5.1. Elementos de un cañón.
A continuación se nombrarán y describirán los elementos que tiene que llevar
consigo un cañón para realizar la explosión.
2.1.5.1.1. Contenedor.
Se llama contenedor ya que es el elemento metálico o tubería que contendrá
todos los componentes de la carga y que además ayudará en su transporte.
Este será el primer obstáculo por la cual la carga debe pasar antes de atravesar
el revestidor, cemento y formación.
19
2.1.5.1.2. Iniciador o Detonador.
Es el elemento que tiene la función de iniciar el proceso de la detonación de las
cargas, siempre está localizado en la cabeza de disparo, como indica la figura
8. Existen dos tipos de detonadores, estos son el eléctrico y el de percusión.
Figura 8. Iniciador o Detonador de un cañón utilizado en el cañoneo de pozos.
Fuente. (Zuñiga Acurio, 2013)
2.1.5.1.2.1. Detonador Eléctrico.
Ampliamente conocidos como electro-explosivos, son dispositivos para la
iniciación de la detonación en cañones transportados por cable eléctrico.
Figura 9. Detonador Eléctrico de un cañón utilizado en el cañoneo de pozos.
Fuente: (Brito Flores, 2013)
20
2.1.5.1.2.2. Detonador de Percusión.
Permiten iniciar la detonación mediante un golpe que lo genera un gatillo de
disparo altamente sensible, provocando la reacción en los explosivos.
.
Figura 10. Detonador de Percusión de un cañón.
Fuente. (Brito Flores, 2013)
2.1.5.1.3. Cordón detonante.
Es un elemento formado por un núcleo de explosivo recubierto de fibra en el
interior y por plástico en el exterior, forma un cordón resistente además de ser
impermeable. Su función es de proveer detonaciones a las cargas moldeadas.
Figura 11. Cordón detonante de un cañón utilizado en el cañoneo de pozos.
Fuente. (Zuñiga Acurio, 2013)
21
2.1.5.1.4. Cargas Moldeadas.
Constituyen un compuesto de varios elementos los cuales generarán la
explosión para poder fabricar las perforaciones a la tubería de revestimiento,
cemento y formación. La onda de presión que puede generar una carga puede
ser de hasta 5 millones de psi y sus elementos se puede ver en la figura 12.
Figura 12. Elementos de una carga moldeada utilizada en el cañoneo de pozos.
Fuente. (Pozo Cruz, 2013)
Las cargas configuradas o más conocidas como tipo jet son las más utilizadas
en la industria para el cañoneo de pozos, estas han sido el reemplazo para la
carga tipo bala que antiguamente se usaba. Hay que tener muy en cuenta
ciertos factores para el buen manejo de las cargas, entre los cuales se puede
mencionar, que no se los debe dejar caer o no se los debe dejar que reciban
algún tipo de golpe, se debe inspeccionar las cargas para cerciorarse que no
exista ningún tipo de daño en su estructura, y por último protegerlas de la
humedad.
22
El resultado que consiga la carga en cuanto a la profundidad de penetración y el
diámetro del hoyo generado es totalmente dependiente de la configuración y
parámetros de diseño con el cual se fabricó la carga. Se distingue dos tipos de
configuraciones de acuerdo al resultado que se desea obtener:
o Configuración de alta penetración.- Resultará en un hoyo de entrada
pequeño (0.25 a 0.50 pulgadas) pero con una profundidad
significativa (13 a 43 pulgadas).
Figura 13. Configuración de la carga para obtener una alta penetración.
Fuente. (Brito Flores, 2013)
o Configuración de hoyo grande.- Resultará en un hoyo de entrada de
diámetro significativo (0.5 a 1.125 pulgadas) pero con una
profundidad reducida (5 a 8 pulgadas).
Figura 14. Configuración de la carga para obtener un hoyo grande.
Fuente. (Brito Flores, 2013)
23
2.1.5.2. Tipo de cañones.
Los cañones son seleccionados de acuerdo a la necesidad o condiciones del
pozo, los cañones se clasifican según su portacargas en, recuperables o
desechables y semi-desechables.
2.1.5.2.1. Cañones Recuperables.
En este tipo de cañones la detonación ocurre dentro del tubo bajo presión
atmosférica, pueden ser bajados con cable de acero, tubería de producción,
sarta de perforación o tubería flexible. Los transportadores huecos de acero
donde se baja la carga, son los que se depositan al fondo del pozo una vez
terminada las operaciones y pueden ser recuperados posteriormente.
Figura 15. Cañones recuperables utilizados en el cañoneo de pozos.
Fuente. (Zuñiga Acurio, 2013)
24
2.1.5.2.2. Cañones Desechables y Semi-desechables.
Los desechables no poseen ningún tipo de tubo que cubra la carga como se ve
en la figura 16, solamente una cápsula que resiste presiones y temperaturas
generadas por los fluidos presentes en el pozo situación que podría verse como
desventaja, contrariamente una ventaja se ve desde el punto en el que las
cargas pueden ser de mayor tamaño con lo que se podría obtener una mayor
penetración. Los residuos de las cargas permanecen en el pozo luego del
punzonamiento lo que podría interferir en la producción del pozo.
Figura 16. Cañones Desechables y Semi-desechables utilizados en el cañoneo
de pozos.
Fuente. (Zuñiga Acurio, 2013)
25
2.1.6. PROCESO DE PUNZONAMIENTO.
Se puede concluir entonces que el punzonamiento consiste en el empleo de
cargas explosivas acomodadas estratégicamente dentro de un cañón con el
objetivo de crear túneles comunicantes entre el reservorio a explotar y el pozo.
El correcto diseño del sistema de cañoneo conjuntamente con consideraciones
correctas respecto del tipo de formación determinara el éxito de la productividad
del pozo y de sus futuras intervenciones. El punzonamiento inicia desde la
colocación del ensamble de cañoneo en fondo de pozo, frente a la zona de
interés. Todos los cañoneos se generan en la fracción de un segundo.
Figura 17. Proceso de Punzonamiento de un pozo petrolero.
Fuente. (Arrieta)
26
El proceso comienza al iniciar la detonación del explosivo principal, en donde se
genera una ráfaga o chorro de energía que se impulsa a muy altas velocidades
y gran potencia como se muestra la figura 17. Esta velocidad, la cual es mayor
en la punta de la ráfaga y menor en la cola de la misma, es la causante de un
gradiente de velocidad el cual produce el alargamiento del chorro que será el
responsable de crear los orificios en las barreras y también de internarse en la
formación.
En la etapa 1, la carga aun no ha sido detonada; en la 2, la carga se detona y
produce el colapso del liner y la expansión de la carcasa o casco; en la 3, ya se
puede ver la formación de un chorro a manera de ráfaga con partículas de
metal; en la 4, la presión de la detonación empieza a ejercer fuerza y ha
perforado ya el revestidor; en la 5, el chorro alcanza una elongación
pronunciada y logra atravesar el cemento; en la 6, el chorro logra entrar a la
formación en donde la presión es muy elevada.
2.1.6.1. Detonación de la carga.
Este evento empieza a ocurrir en la etapa número 2 de la figura 17, empieza
con el accionamiento del iniciador o detonador a través del cordón detonante, a
los 4 microsegundos, después de la detonación, existe una deformación del
liner y una expansión de la carga explosiva, 5 microsegundos después, la
carcasa de la carga moldeada también se ve deformada y se empieza a formar
el chorro perforador, finalmente a los 16 microsegundos la detonación se ha
completado y se ha formado el disparo.
Hay que ciertos factores que interfieren en el éxito del punzonamiento, estos
deben ser tomados muy en cuenta para lograr el mayor porcentaje de limpieza
en los túneles que unen al pozo con el reservorio.
27
Figura 18. Detonación de la carga.
Fuente. (Brito Flores, 2013)
2.1.6.2. Factores que afectan al punzonamiento.
El diseño del sistema de punzonamiento o cañoneo tiene algunos objetivos que
son:
o Definir las condiciones hidrostáticas de cañoneo.
o Determinar el sistema de cañoneo (Wireline, TCP, CT).
o Seleccionar tipo de explosivos (RDX, HMX, HNS, PYX).
o Asignar el diámetro del cañón.
o Conseguir datos del pozo y yacimiento.
Para poder cumplir con todos estos objetivos se debe tomar en cuenta ciertos
factores que afectan las actividades de punzonamiento, estos factores son:
2.1.6.2.1. Presión Diferencial.
La presión diferencial que se puede generar es debido a la condición
hidrostática existente en el pozo al momento del punzonamiento, como ya se
vio, estas son dos:
28
o Presión de bajo balance.
o Presión de sobre balance.
En esta sección se describirá más a fondo el proceso para obtener el bajo
balance adecuado y las condiciones para obtenerlo.
2.1.6.2.1.1. Condición de Bajo balance.
La técnica motivo de evaluación del presente trabajo emplea condiciones
hidrostáticas de bajo balance por lo que se hace necesario conocer como poder
lograr esta presión diferencial. La presión diferencial a condiciones de bajo
balance depende primordialmente de dos factores, estos son:
o La permeabilidad de la formación.
o Tipo de fluido de matado.
Existe un rango de valores para condiciones de bajo balance con los cuales se
puede llegar a obtener una limpieza adecuada de las perforaciones en
formaciones no consolidadas como se puede ver en la siguiente tabla.
Tabla 2. Valores óptimos de presión de bajo balance para formaciones no
consolidadas.
Fuente: (Zuñiga Acurio, 2013)
Yacimiento
Permeabilidad mayor
que 100 mD
Permeabilidad menor
que 100 mD
Presión de bajo Balance
De Petróleo 200 a 500 psi 1000 a 2000 psi
De Gas 1000 a 2000 psi 2000 a 5000 psi
29
2.1.6.2.1.2. Cálculo de la presión de bajo balance (ΔP).
La determinación del bajo balance adecuado es un proceso de tres pasos:
1. Se calcula el bajo balance máximo (ΔP máx. en psi), con la siguiente ecuación.
[3.1]
Donde:
ρb = densidad de la formación en g/cm3.
2. Se calcula el bajo balance mínimo (ΔP min. en psi), con la siguiente ecuación.
[3.2]
Donde:
k= Permeabilidad de la formación en mD.
3. Se calcula el bajo balance promedio (ΔP promedio. en psi), con la siguiente
ecuación.
[3.3]
Este será el valor equivalente al valor de bajo balance de presión; puede ocurrir
que este valor no se encuentre dentro de los rangos que indica la tabla 2, sin
embargo se debería proceder a realizar un ajuste que este dentro del valor
30
mínimo (ΔP min) y el valor promedio (ΔP promedio), ya que así se puede llegar a
saber el máximo valor de presión que se puede utilizar en la columna
hidrostática para conseguir el bajo balance deseado. Hay que tener muy en
cuenta lo que indiquen los registros, si estos indican una invasión somera o se
uso un cemento con baja perdida de agua, ΔP debe ser ajustado en un valor
entre el mínimo (ΔP min) y el promedio (ΔP promedio), si el registro indica una
invasión media a profunda o se utilizó un cemento de media a alta pérdida de
agua, ΔP debe ser ajustado a un valor entre el promedio (ΔP promedio) y el máximo
(ΔP máx.)
El cálculo para obtener la presión diferencial en formaciones consolidadas sigue
el mismo procedimiento con diferencia que el ΔP máx es calculado en función del
límite de presión de colapso de casing o tubería. Dentro del bajo balance se
puede distinguir dos características, la primera es bajo balance estático y la
segunda es bajo balance dinámico, la diferencia radica en el tiempo que toma el
cambio de presión en cada una siendo en cuestión de segundo en el estático y
en el dinámico en cuestión de milisegundos.
Sobre Balance.
Bajo Balance.
Figura 19. Muestra de disparos en sobre balance y bajo balance.
Fuente. (Pozo Cruz, 2013)
31
2.1.6.2.2. Resistencia y compresión de la formación.
Las características que posee la formación son muy importantes para el diseño
del sistema de cañoneo ya que con esa información se podrá tener un alto
porcentaje de conocimiento de las situaciones que podrían acontecer en el
proceso de punzonamiento. Existen dos tipos de formaciones de las cuales se
tiene que saber sus características.
2.1.6.2.2.1. Formaciones Consolidadas.
Se las denomina así por el alto grado de compactación que poseen, este es un
factor el cual reduce el porcentaje de porosidad, como se puede ver en la figura
20, debido a la presión de los sedimentos, además las fuerzas causantes de la
compactación están en función de la máxima profundidad de entierro de la roca.
Figura 20. Curva de selección de arenisca con relación a la porosidad y
profundidad.
Fuente. (Chila Angulo, 2012)
32
2.1.6.2.2.2. Formaciones no consolidadas.
Se las denomina así debido al bajo grado de cementación entre sus granos, y
eso implica que los granos puedan fluir cuando exista movimiento de fluidos a
través de la formación. Se la considera así a una arena que, en los registros
eléctricos, presenta capas de lutitas adyacentes con un tiempo de tránsito
mayor a 100 microsegundos por pie, o una densidad inferior a 2,4 gramos por
centímetro cúbico contrariamente que la de la formación consolidada.
2.1.6.2.3. Medición de la profundidad.
Con el único fin de cerciorarse que los cañones estén en posición correcta, es
necesario que la medición de la profundidad sea la correcta, para ello se
emplea los registros localizadores de collares (CCL), los cuales nos llevarán a
determinar el punto exacto donde se quiere llevar a cabo el punzonamiento.
2.1.6.3. Factores que afectan a la productividad del pozo.
La productividad del pozo se puede ver opacada por los factores geométricos
de disparos y por el daño de formación, en seguida se describe a cada uno.
2.1.6.3.1. Factores Geométricos de Disparo.
Existen tres factores geométricos que serán influyentes para que el pozo tenga
una buena productividad, estos son, la densidad de disparo, diámetro de los
cañones y ángulo de fase, como se muestra en la figura 21.
33
Figura 21. Factores Geométricos de Disparo.
Fuente. (Pozo Cruz, 2013)
2.1.6.3.1.1. Densidad de Disparo.
Desempeña un rol importante en el diseño de las operaciones ya que especifica
el número de cargas por unidad de longitud (disparos por pie o por metro). Una
efectiva densidad de disparo ayudará al flujo de fluido a encontrar la mayor de
cantidad de caminos hacia el pozo y también permitirá establecer contacto con
capas hidrocarburiferas adyacentes.
La relación de productividad por lo general aumenta a mayor densidad de
disparos puesto que existe mayor presión interna en los cañones que puede
causar un mejor efecto del bajo balance esperado.
34
Basándonos en la figura 22 podemos ver claramente que para una densidad de
13 disparos por metro es necesaria una penetración de 6 pulgadas para así
obtener una relación de productividad de 1 contrariamente si es que usamos
una densidad de 3 disparos por metro necesitaríamos una penetración de casi
16 pulgadas para obtener la misma relación de productividad anterior. Con esta
comparación se puede demostrar que mientras mayor sea la densidad de
disparos se puede obtener una mayor relación de productividad.
Figura 22. Efecto de la penetración y la densidad de disparo en la relación de
productividad de un pozo petrolero.
Fuente. (Chila Angulo, 2012)
2.1.6.3.1.2. Diámetro de los cañones.
Dependiendo del tamaño de la tubería que contenga a los cañones se escoge
su diámetro, también hay que tomar en cuenta los niveles de presión requeridos
35
ya que es una variable que puede hacer cambiar el tamaño. Los cañones más
utilizados son los de 4 1/2 pulgadas de diámetro externo los cuales tiene un
hinchamiento de 4 11/16 pulgadas en una tubería de 7 pulgadas.
2.1.6.3.1.3. Ángulo de Fase.
Es el ángulo que existe entre los orificios resultantes de los disparos. La fase de
60° es la más utilizada en la industria, sin embargo existen de 0°, 30°, 45°, 90°,
120°, 135° y 180°.
La experiencia muestra que la relación de productividad disminuye cuando se
emplean sistemas de 0° y aumenta con los de 45, 60 y 90°.
Figura 23. Fase angular entre disparos.
Fuente. (Zuñiga Acurio, 2013)
En la figura 24 se puede ver como la relación de productividad para una fase de
90° es aproximadamente 1.03 con una profundidad de penetración de 6
pulgadas, si la comparamos con una fase de 0° y la misma penetración se
obtiene una relación de 0.9, situación desfavorable para la producción.
36
Figura 24. Efecto del ángulo de fase en la relación de productividad.
Fuente. (Chila Angulo, 2012)
2.1.6.3.2. Daño de formación.
El daño de formación es una cantidad adimensional que puede estar
enmarcada dentro de un concepto de daño o también dentro del concepto
estimulación. En todo pozo en las actividades de perforación y completación
inevitablemente se tiene un cambio en la permeabilidad en sus alrededores y es
a ello que se llama daño de formación.
La interpretación que nos ofrece la ecuación de Hawkins (1959) para poder
obtener un valor, introduce el concepto de un espesor finito, el cual está regido
por la ecuación 3.4.
37
[3.4]
Donde:
S= Daño o skin.
k= Permeabilidad de la formación (mD)
kskin = Permeabilidad de la zona dañada (mD).
rskin = radio de la zona de daño (ft).
rw= Radio del pozo (ft).
Del valor obtenido del resultado de la obtención del daño o skin se puede
obtener tres tipos de conclusiones, que son:
Factor de daño positivo ( S > 0):
Se concluye que el pozo se encuentra dañado. Existe restricciones para
el flujo de fluido hacia el pozo, K skin es menor que k y r skin crece.
Factor de daño negativo ( S < 0):
Se concluye que el pozo se encuentra estimulado, y por ello está
produciendo más de lo esperado, generalmente se debe a la
estimulación con alguna técnica como estimulación acida, uso de
tecnologías de bajo balance, etc.
Facto de daño igual a cero ( S = 0):
Se concluye que no existe daño de formación y por ende no existen
restricciones de flujo de fluidos hacia el pozo debido a que no hay
presencia de cambio de permeabilidad en la vecindad del fondo del pozo.
38
2.1.6.3.2.1. Tipos de daño de formación.
El daño de formación está asociado al transporte y entrampamiento de sólidos
finos y reacciones químicas entre fluido y rocas reservorios, las cuales son
generadas en cualquiera de las fases que se realizan en el proceso de la
extracción del petróleo, es así que podemos encontrar algunos tipos de daños
que son:
Daño de formación inducida por la perforación:
La perforación con algunos eventos que suceden en ella son causantes
del origen del daño de formación, el choque de la broca con las
formaciones y paredes del pozo, los fluidos utilizados ya sea lodo o
químicos, Principalmente dos invasiones se tiene en la perforación, estas
son:
o Invasión de sólidos.- Las partículas de sólidos caen en los espacios
porosos de la formación interrumpiendo así el paso del fluido. Los
agentes densificantes, viscosificantes y aquellos usados para
disminuir la perdida de circulación durante la perforación son los
elementos que deben tener un uso controlado puesto que son el
mayor causantes del daño de formación.
o Invasión de filtrados.- Principalmente por el fluido circulante. La
severidad del daño de formación por invasión de fluidos de
perforación depende de la naturaleza de la roca, la sensibilidad de la
formación al filtrado.
39
Daño de formación producido por la completación:
La completación producirá daño al pozo puesto que se necesita de la
utilización de químicos como inhibidores, polímeros, etc. los cuales
crearán taponamientos. Existen tres tipos de completaciones que son:
o Completación Natural:
Cuyo objetivo es maximizar la relación de producción, el orden de
importancia de los factores geométricos empieza por la densidad de
disparos, fase del cañón y por último diámetro del mismo.
Figura 25. Completación Natural típica de un pozo petrolero.
Fuente. (Salazar Cedeño, 2013)
40
o Completación para control de arena:
Cuyo objetivo es prevenir que la formación no se derrumbe alrededor del
punzonamiento puesto que puede provocar un bloqueo de flujo de fluido
tal como lo muestra la figura 26.
Figura 26. Empaque de grava para control de arena.
Fuente. (Rick Dickerson, y otros, 2001)
La producción de arena depende de la resistencia de las rocas, de los
fluidos producidos y de los cambios en las tasas de flujo respecto de la
caída de presión.
El orden de importancia en esta oportunidad se presenta en el inicio con
el diámetro del punzonamiento, densidad de disparo, fase del cañón y
finalmente profundidad de disparo.
41
Daño de formación producido por la cementación del pozo:
El cemento contiene químicos como emulsificantes y dispersantes los
cuales en el momento de su filtración generan residuos de sales
insolubles. Como este filtrado cae en la formación, los químicos
reaccionan con los minerales de la formación y cambian las propiedades,
como lo muestra la figura 27, entre la más importante el pH el cual puede
resultar en precipitados inorgánicos como carbonato de calcio y sulfato
de calcio.
Figura 27. Invasión de cemento a la formación.
Fuente. (Matute Calva & Portero Naranjo, 2012)
Daño de formación producido por el cañoneo o punzonamiento:
En las operaciones de cañoneo se dispara los cañones con cargas moldeadas
unidas a un cordón detonante desde superficie a la formación con el objetivo de
crear de túneles para establecer comunicación entre el reservorio y el pozo, el
disparo debe atravesar el casing, cemento y formación, esto hace que
42
inevitablemente se tenga un daño de formación causado por los residuos de los
elementos que fueron impactados por el disparo y también por las ondas de
disparo que llegan hasta la formación, el disparo tiene hasta una pulgada de
espesor y reduce en un 80% la permeabilidad de la zona compactada en
comparación con la zona virgen.
Figura 28. Daño de formación por cañoneo.
Fuente: (Baker Hughes, 2013)
43
CAPITULO III
3. METODOLOGÍA.
3.1. DESCRIPCIÓN DEL CAMPO SACHA Y SUS
RESERVORIOS.
3.1.1. UBICACIÓN DEL CAMPO SACHA.
El campo Sacha está ubicado en la provincia de Orellana, en el cantón "Joya de
los Sachas", a 180 km de la ciudad de Quito, geográficamente entre las
coordenadas: 00°11'00'' y 00°24'30'' Latitud Sur y 76°49'40'' a 76°54'16''
Longitud Oeste.
Geológicamente está ubicado en el eje de la sub-cuenca del napo, formando
parte del tren de estructuras orientadas en sentido Norte-Sur. Sus límites son:
o Al norte: Estructuras Palo Rojo, Eno y Vista.
o Al sur: Campos Culebra-Yulebra.
o Al este: Campos Mauro Dávalos Cordero y Shushufindi.
o Al oeste: Campos Pucuna, Paraíso y Huachito.
Cubre un área de aproximadamente 100 km2 que corresponde a la extensión
del reservorio Hollín. El campo Actualmente está administrado por la empresa
de economía mixta Rio Napo, y es el segundo campo más grande y de mayor
aporte de petróleo del país. En la siguiente figura podemos ver la localización
del campo en la amazonia ecuatoriana.
44
Figura 29. Mapa de ubicación del Campo Sacha.
Fuente: (Salazar Cedeño, 2013)
3.1.2. ANTECEDENTES DEL CAMPO SACHA.
El campo Sacha fue descubierto por el consorcio Texaco-Gulf en el año de
1969 por medio de la perforación del pozo exploratorio Sacha-01, el 21 de
enero de dicho año, llegó hasta una profundidad de 10 160 pies, perforado por
una torre helitransportable, y completado el 25 de febrero del mismo año. La
prueba de producción arrojó resultados muy buenos con 1328 BPPD con 30°
API y un BSW de 0,1% proveniente de la formación Hollín. Este pozo fue
cerrado en noviembre del 2001 llegando a tener una producción acumulada de
1’475 598 barriles de petróleo.
El campo inició oficialmente su producción el 6 de Julio de 1972 con una tasa
promedio de 29 269 BPPD llegando a incrementar hasta 117 591 BPPD en
noviembre del mismo año, dicha tasa fue la mayor registrada en la historia del
campo.
45
Para 1974 el campo bajo su producción a una tasa promedio de 52 000 BPPD y
desde allí la producción se mantuvo en promedio cercana a los 60 000 BPPD a
los cuales se pudieron superar en marzo de 1994, no obstante la producción
años más tarde bajo y se mantuvo bajo los 60 000BPPD.
Actualmente (Abril 2014), la producción del campo está en promedio sobre los
72 000 BPPD, como lo asegura la figura 30, con lo cual podemos asegurar que
se ha invertido en la perforación de nuevos pozos y la utilización de nuevas
técnicas para su producción como la implementación de la técnica de cañoneo
tipo ancla la cual permite la minimización del daño de formación viéndose
reflejada en la producción.
Figura 30. Producción Actual del Campo Sacha.
Fuente: (Rio Napo Empresa Pública, 2014)
Desde el 3 de noviembre del año 2009 el campo está a cargo de Operaciones
Rio Napo CEM, compañía que comparte economía con la empresa petróleos de
46
Venezuela con porcentajes del 70% y 30% respectivamente. Cabe recalcar que
Rio Napo CEM es parte de la empresa Petroamazonas EP.
Existen 4 facilidades de superficie distribuidas en el campo las cuales son:
Estación Central, estación norte 1 (planta de tratamiento de agua), estación
norte 2 y estación sur. Ellas son las encargas de recibir todo el crudo que viene
de los pozos en producción.
En 1986 se implementaron proyectos de recuperación secundaria en el campo,
los yacimientos U y T de la formación Napo son los que reciben el agua con un
modelo periférico de 6 pozos con el objetivo de mantener la presión en los
reservorios productores y así mejorar la recuperación del crudo.
3.1.3. ESTRUCTURA DEL CAMPO.
El campo Sacha estructuralmente constituye un anticlinal asimétrico de bajo
relieve producto de la compresión andina del cretácico, el cual afecta en forma
diagonal de Sur-Oeste a Nor-Este. La parte sur del campo está controlada por
un sistema de fallamiento de dirección este a oeste.
La estructura se encuentra cortada en su flanco oeste por una falla que tiene un
ancho 4 km al norte y cerca de 7 km al centro y sur con una longitud de casi 33
km. Posee un cierre vertical máximo de alrededor de 240 pies a la base de la
caliza A y un área aproximada de 32 167 acres.
3.1.4. ESTRATIGRAFÍA DEL CAMPO.
Las principales formaciones productoras del campo están listadas en la
siguiente tabla con su respectiva profundidad promedio:
47
Tabla 3. Profundidades promedio de las formaciones productoras del campo.
Fuente: (Salazar Cedeño, 2013)
3.1.4.1. Formación Hollín.
De edad base de la era mesozoica del periodo cretácico, posee un ambiente de
depositación marino transgresivo y también continental viéndose reflejada en
las arenas de grano grueso de la parte inferior en tanto que la parte superior
presenta arena de grano más fino de origen marino.
3.1.4.2. Formación Napo.
Generada en la era mesozoica del periodo cretácico medio a superior, posee un
ambiente de depositación marino somero, es amplia y fácilmente reconocida
por la presencia de reflectores fuertes que corresponde a calizas. Posee
alrededor de 2500 pies de lutitas y calizas con intercalaciones de areniscas.
3.1.4.3. Formación Tena.
La formación pertenece a los finales de la era mesozoica e inicios de la era
cenozoica y por lo tanto pertenece a los periodos cretácico y paleógeno. Es de
origen continental y contiene areniscas cuarzosas translúcidas de grano medio.
Su desarrollo es de forma irregular por lo que se forman estratos lenticulares.
Formación Profundidad Promedio ( pies)
Hollín. 8975
Napo T. 8765
Napo U. 8530
Basal Tena. 7800
48
3.1.5. DESCRIPCIÓN DE LOS RESERVORIOS (LITOLOGÍA).
3.1.5.1. Hollín inferior.
Consiste en una arenisca cuarzosa de grano, en su mayoría, de medio a grueso
con una porosidad promedio de 18%, presenta buena saturación de
hidrocarburos con un API de 29°, espesor promedio saturado de 45 a 55 pies,
saturación de agua entre el 20 y 40%. Tiene presencia ocasional de
intercalaciones de niveles limosos y arcillosos.
3.1.5.2. Hollín Superior.
Corresponde a una arenisca cuarzosa glauconítica, calcárea de grano fino a
medio con una porosidad promedio de 14%, buena saturación de hidrocarburos
con un API de 27°, espesor promedio saturado es de 7,5 pies en el centro del
campo, saturación de agua de 35%. Posee lentes de lutita y caliza intercalados.
3.1.5.3. Napo U.
Consiste en una arenisca cuarzosa con feldespatos y fragmentos líticos en
menor proporción. Su porosidad promedio es de 17%, buena saturación de
hidrocarburos con un API de 28°, espesor neto promedio de 31 pies, saturación
de agua de 25%. La matriz predominante es caolinítica y el cemento silíceo. La
arenisca U inferior es de mayor desarrollo, mientras que U superior es un poco
más discontinua.
3.1.5.4. Napo T.
Consiste en una sección de arenisca dividida en dos, la T inferior o principal,
forma la sección arenosa de mayor continuidad tanto lateral como vertical,
49
posee un espesor total que varía entre los 20 y 90 pies y se encuentra más
desarrollada en la parte central del campo contrariamente que en el norte y sur.
Presenta una buena saturación de hidrocarburos con un API de 27°, espesor
neto saturado de 20 pies, porosidad promedio de 14,5% y una saturación de
agua de 28%. La arenisca T superior posee un espesor que varía entre los 30 a
100 pies, presenta mucha discontinuidad y heterogeneidad respecto de la T
inferior.
3.1.5.5. Basal Tena.
Posee areniscas cuarzosas translúcidas de grano medio con una saturación de
agua del 35%, porosidad promedio de 15%, espesor neto promedio de 10 a 15
pies y presenta un crudo de 26° API.
3.1.6. PARÁMETROS PETROFÍSICOS.
El siguiente cuadro resume las propiedades petrofísicas promedio de cada
yacimiento del campo.
Tabla 4. Parámetros Petrofísicos de reservorios de Sacha.
RESERVORIO
PARÁMETRO HOLLIN
INFERIOR HOLLIN
SUPERIOR NAPO T NAPO U
BASAL TENA
ESPESOR NETO (pies) 45-55 25 20 31 10-15
POROSIDAD (%) 18 14 14.5 17 15
PERMEABILIDAD (mD) 350 130 240 425 433
Swi (%) 20-40 30-40 20-30 20-25 35
Salinidad (ppm NaCl) 500 3890 20000-25000
30000-35000
13000-24000
Fuente: (Salazar Cedeño, 2013)
50
3.1.7. PÁRAMETROS PVT.
La siguiente tabla muestra los parámetros PVT promedio de cada reservorio.
Tabla 5. Parámetros PVT de reservorios de Sacha.
Fuente: (Salazar Cedeño, 2013)
3.1.8. MECANISMOS DE PRODUCCIÓN DEL CAMPO.
La siguiente tabla muestra los mecanismos de producción por reservorio.
Tabla 6. Mecanismos de producción de reservorios de Sacha.
Fuente: (Salazar Cedeño, 2013)
PARÁMETROS
RESERVORIOS
Hollín
Superior
Hollín
Inferior Napo T Napo U
Basal
Tena
Presión Inicial (psi) 4 450 4 450 4 146 4 054 3 585
Pb (psi) 80 550 1 310 1 170 870
T (°F) 225 225 221 219 181
API 29,7 27,3 30,30 22,80 24,10
GOR (scf/stb) 24 124 436 270 150
Boi (bls/stb) 1,16 1,13 1,37 1,23 1,12
µoi (cP) 3,70 1,40 1,60 1,80 2,5
Coi x 10-6 (psi-1) 5,70 9,20 9,02 8,02 7
Reservorio Mecanismo de Empuje
Principal Mecanismo de empuje
Secundario
Hollín Empuje Hidráulico. Expansión de roca y fluidos. Napo U Expansión de roca y fluidos Empuje Hidráulico.
Napo T Expansión de roca y fluidos Empuje Hidráulico.
Basal Tena Expansión de fluidos. Expansión de roca y fluidos.
51
3.1.9. COLUMNA ESTRATIGRÁFICA DEL CAMPO SACHA.
Figura 31. Columna Estratigráfica del Campo Sacha.
Fuente: (Barba Díaz & Martínez Villareal, 2009)
52
3.2. TÉCNICA DE CAÑONEO TIPO ANCLA.
Dentro de la industria data de los años 80 de dónde hasta la presente fecha ha
sufrido modificaciones con el objetivo de hacerla una herramienta ampliamente
eficaz.
Se lo denomina tipo ancla ya que el cañón es bajado ya sea con tubería o con
cable eléctrico hasta la profundidad deseada y finalmente es anclado y
posicionado para las actividades de punzonamiento.
La técnica es ampliamente eficaz debido a su aplicación en condiciones de bajo
balance que como ya se ha mencionado contribuye significativamente a la
remoción del daño de formación. La decisión de usar esta técnica de
punzonamiento se da debido a la necesidad de poder disminuir costos
operativos a largo plazo, reducir el tiempo de exposición del fluido de matado
con la formación y así poder obtener un menor daño a la formación y aumentar
la productividad del pozo.
Es una de las técnicas que permite combinaciones de operaciones y que por lo
tanto se ha visto su gran utilidad al pasar de los años. El sistema nos permite un
vez finalizado el punzonamiento, dejar los cañones en el fondo del pozo e
instalar y poner en funcionamiento un sistemas de levantamiento artificial,
comúnmente Bombeo electrosumergible.
53
Figura 32. Ensamblaje de cañón tipo ancla.
Fuente: (Brito Flores, 2013)
Las tecnologías de cañoneo actualmente disponibles en el mercado son:
ONE TRIP, de la compañía Baker Hughes.
MAX-R, de la compañía Schlumberger.
3.2.1. TECNOLOGÍAS MAX-R / ONE TRIP.
En los últimos años en la industria petrolera ha habido un incremento
considerable del uso de esta técnica la cual tiene muchas ventajas, en la
industria nacional hidrocarburífera se ha visto la utilidad de esta técnica puesto
54
que permite la minimización del daño de formación además de la rápida y
rentable optimización de la producción que se consigue.
La técnica nos permite una rápida puesta en marcha de la producción una vez
finalizado el cañoneo y para ello se lo completa con levantamiento artificial
mediante bombeo electrosumergible que es el más buscado o también se lo
puede completar con sistema Power oil.
Cuando los equipos son bajados hasta la profundidad deseada, los cañones
son anclados y estos están listos para ser detonados según lo hayan
programado los ingenieros de campo. Una vez que la bomba se encuentra
instalada y oportunamente probada, se procede a presurizar el pozo con
alrededor de 2500 psi en superficie para activar el sistema hidráulico de
detonación de la cabeza de disparo, el cual consiste en la descompresión de un
resorte interno por el flujo de un aceite, dicha descompresión puede tardar
hasta 20 horas según la planificación programada, en este tiempo se realiza el
vaciado del pozo utilizando la bomba BES para generar el desbalance deseado.
Es indispensable saber que una vez cañoneado el pozo no se podrá detener la
producción del mismo, a menos que se lo cierre, por lo que las pruebas como
Build Up usualmente realizadas, deben ser alteradas y pospuestas para tal vez
cuando el pozo necesite un trabajo de reacondicionamiento, así eliminamos la
necesidad de controlar el pozo una vez que ha sido cañoneado, lo que nos
ayuda también a reducir el daño evitando la invasión de fluidos. El BHA de ONE
TRIP se presenta en el ANEXO 1 y el BHA de MAX- R se presenta en el
ANEXO 2.
55
Figura 33. Esquema de cañoneo tipo ancla con MAX-R.
Fuente: (Zuñiga Acurio, 2013)
Las tecnologías de las dos empresas de servicios, realizan la misma función en
cuanto al objetivo de punzonamiento, es decir ambas siguen el proceso del
anclaje y posterior cañoneo, las diferencias entre ambas radican en los pasos
del procedimiento que se siguen para el desarrollo de las actividades.
Principalmente ONE TRIP nos ofrece un mayor tiempo de retraso o delay en la
cabeza de disparo situación que es favorable para asegurar el alcance del bajo
balance estático deseado.
56
Figura 34. Esquema de cañoneo tipo ancla con ONE TRIP.
Fuente: (Zuñiga Acurio, 2013)
Los diámetros disponibles en el mercado son para casing de 3 1/2", 4 1/2", 5",
5" 1/2", 7" y 7 5/8", siendo los más usados en nuestro medio los de 7".
57
3.2.1.1. Proceso de anclaje.
Cuando el ancla y los cañones han sido corridos en el pozo se los detiene a la
profundidad de disparo, el ancla posee un sistema de ignición primaria que
puede ser accionado hidráulica, eléctrica o mecánicamente, para asentarla se
utiliza una herramienta llamada setting tool que se la coloca en el tope del
ancla, mientras que los cañones debajo del ancla.
Cuando se activa el setting tool, el alojamiento o housing exterior del ancla es
forzado a desplazarse hacia abajo mientras que el mandril interno es empujado
hacia arriba, este par de movimientos opuestos provocan un empuje a las
cuñas del ancla para que salgan y encuentren la pared interior de la tubería de
revestimiento con el fin de aprisionarlo con los dientes de la cuña.
En caso de emergencia si se necesita soltar los cañones y el ancla es posible
accionar un sistema de desenganche mecánico de seguridad operado con línea
de acero o con una herramienta de servicio.
Se debe instalar después el cabezal de pozo y tener todas las condiciones
necesarias en superficie para proceder a generar la presión que dará lugar a la
detonación de las cargas.
Cuando los cañones han sido disparados las cuñas del ancla se retractan
automáticamente por el sistema de liberación, el ensamblaje cae al fondo del
pozo y no resultará en un obstáculo para el flujo de fluidos.
El esquema del proceso de anclaje de los cañones se presenta en la siguiente
figura.
58
Figura 35. Proceso de anclaje y cañoneo.
Fuente. (Schlumberger Perforating , 2012)
3.2.1.2. Procedimiento de punzonamiento con tecnologías.
Primeramente el representante de la empresa operadora en el taladro
(Company Man) debe revisar el procedimiento para disparar en los intervalos
convenidos. Antes de empezar con las operaciones el pozo debe estar
totalmente limpio y adicionalmente se recomienda la corrida de una canasta de
mínimo 5.75" si es que el casing es de 7" (hay que tomar en cuenta drift del
casing que para el de 7" es 6.15"), es recomendable también probar la
hermeticidad del pozo con 2500 psi por alrededor de 5 minutos.
59
Se procederá a realizar la charla de seguridad con todo el personal del taladro,
es indispensable la presencia del Company Man, representante de la compañía
operadora, ingeniero de la empresa de servicios a cargo de las operaciones,
ingeniero de Wireline, el perforador y dos cuñeros, junto con ellos se acuerda
tener todo el material necesario en la mesa del taladro, prescindir de personas
ajenas a la operación, y seguir las instrucciones del ingeniero a cargo de la
empresa de servicios. Es de vital importancia que el Company Man y
representante de la empresa operadora estén en acuerdo con la correlación
previo al asentamiento del ancla.
Se procede al ensamblaje del cañón de acuerdo a la secuencia que cada una
de las empresas de servicio tenga. Se empieza con la corrida del ensamblaje y
registros GR-CCL con Wireline a una velocidad máxima de 5000 a 6000 pies
por hora, se debe tener mucho cuidado al entrar al liner.
En la profundidad deseada se asienta el ensamblaje (MAXR u ONE TRIP),
activando explosivos dentro del setting tool que es generalmente el CPST-AA,
se debe tener un registro de la tensión del cable todo el tiempo y esperar 5
minutos antes de sacar el cable. Levantar 50 pies de cable y bajarlo
nuevamente de forma lenta, para verificar si el ensamblaje se encuentra en
posición y anclado correctamente.
Luego se debe sacar el equipo de asentamiento dejando en posición en sistema
de ancla junto con los cañones. Se debe proceder con la bajada de la bomba
electrosumergible de acuerdo al programa de la empresa de servicios,
realizando pruebas de presión cada 200 pies y aplicando 1000 psi a la tubería
contra el standing valve manteniendo el BOP abierto de lo contrario se puede
activar la cabeza de disparo.
60
Se desmonta el BOP y se arma el cabezal teniendo en cuenta las conexiones
eléctricas finales, es necesario que el standing valve se deje en la tubería para
garantizar el balance de diseño y tiempos de retardo establecido en la cabeza
hidráulica. Se arranca la BES y se realiza pruebas de rotación. Se conecta las
líneas de producción al cabezal y se las prueba con 2500 psi con la válvula
máster cerrada, se conecta también la línea anular al sistema de bombeo del
rig.
Completar el fluido desplazado en la pruebas de rotación y aplicar 2500 psi para
activar la cabeza de disparo durante un minuto. Liberar después de ese tiempo
la presión a cero, arrancar la BES para desplazar la cantidad de barriles
necesarios para obtener el bajo balance estático deseado. El tiempo de
evacuación de fluido dependerá del diseño de la bomba y debe ser lógico con el
tiempo de retardo de la cabeza de disparo.
Se espera la detonación de los cañones, la cual podrá ser verificado con el
sensor de la BES con un incremento de presión debido al aporte de pozo. En
caso de que la detonación no tenga lugar se seguirá el procedimiento de
contingencia de la compañía de servicios preparado para estos casos, mismo
que indica esperar el doble de tiempo máximo.
Una vez lograda la detonación se arranca la BES para prueba de producción y
se finaliza las operaciones de la empresa de servicios. En el ANEXO 3 Y
ANEXO 4 se puede ver los procedimientos operativos de MAX-R y ONE TRIP.
3.2.1.3. Diferencias entre correr las tecnologías con Wireline y TCP.
Los sistemas más utilizados en la industria en cuanto a cañoneo se trata son los
sistemas de Wireline y TCP, existen algunas diferencias que pueden ser
marcadas también como ventajas o desventajas de cada sistema.
61
o Cuando tenemos varios intervalos y de mayor longitud a disparar es más
recomendable utilizar un sistema TCP que nos permitirá ejecutar el
trabajo sin ningún inconveniente y en una sola corrida, mientras que en
Wireline la configuración hace imposible que sea en una sola corrida.
o El sistema TCP permite que la técnica de cañoneo ONE TRIP/MAXR
pueda ser corrida en pozos altamente desviados y horizontales, situación
que no ocurre con Wireline ya que el desempeño óptimo es de pozos
hasta 65°.
o El sistema de Wireline que baja la tecnología ONE TRIP/MAXR no
necesita de taladro, mientras que el sistema TCP sí, cuestión que haría
aumentar los costos a la empresa operadora.
3.2.1.4. Ventajas de la técnica de cañoneo tipo ancla (ONE TRIP).
Las principales ventajas encontradas con la técnica de cañoneo tipo ancla son:
o La técnica permite poner en producción el pozo inmediatamente después
de haberlo cañoneado puesto que los cañones se depositan al fondo del
pozo y no necesitan ser sacados si no hasta un primer trabajo de
reacondicionamiento del pozo.
o Con el bajo balance logrado se asegura una mejor limpieza de los
túneles comunicantes entre el reservorio y el pozo lo que contribuye a
obtener menor daño en la formación y posterior producción considerable.
o Nos permite obtener ahorros en tiempo y costos de taladro, pues no
necesitamos control de pozo después del cañoneo.
62
CAPITULO IV.
4. ANÁLISIS DE RESULTADOS.
4.1. ANÁLISIS TÉCNICO DE LA APLICACIÓN DEL CAÑONEO
TIPO ANCLA.
4.1.1. EVALUACIÓN DE LA CONDICIÓN DE POZOS SELECCIONADOS.
Para el presente estudio se toma como muestra 5 pozos del campo sacha, los
cuales han sido cañoneados bajo la técnica tipo ancla y puestos en producción
con sistema de levantamiento artificial con bombeo electrosumergible.
Por motivos de completación del pozo, las pruebas de restauración de presión
son generalmente tomadas en el primer reacondicionamiento o workover, por lo
que la información presente en esta investigación para obtener el daño de
formación fue obtenida tanto, de la primera prueba de Build up en ciertos
casos, de las simulaciones del cañoneo y en otros de la estimación de IP.
Los pozos no serán mencionados con su nombre real, si no que se utilizarán
nombres que permitan la fácil identificación de cada uno, sin embargo en la
tabla 7 se puede verificar el nombre real del pozo. Con el fin de realizar el
análisis técnico de la aplicación del cañoneo tipo ancla, se deberá evaluar
documentos como, registros a hoyo abierto para verificar la buena selección de
reservorio cañoneado, registros de cementación para verificar que el cañoneo
no haya sido afectado por la mala cementación, el cañoneo en sí para conocer
los parámetros utilizados en el diseño, la prueba de Build up para conocer el
daño de formación de ser posible y por último la producción temprana del pozo.
63
Tabla 7. Identificación de Pozos.
Número de Pozo. Nombre del Pozo.
Pozo1 SAC-276 D
Pozo 2 SAC-313 D
Pozo 3 SAC-207 D
Pozo 4 SAC-209 D
Pozo 5 SAC-247 D
Fuente. (Chávez Cabrera, 2014)
4.1.1.1. Pozo 1.
El Pozo 1 empieza su perforación desde la plataforma Sac-63, localizado al
norte del campo, el 13 de Noviembre del 2013 y finaliza el 3 de Diciembre del
mismo año, se trata de un pozo direccional el cual alcanzó una profundidad total
medida de 11390 pies y una profundidad vertical verdadera de 10061 pies con
un ángulo de desviación máximo de 37.3°.
4.1.1.1.1. Registro a hueco abierto.
El pozo fue perfilado a hueco abierto en el intervalo de 9500 a 11259 pies (MD)
y comprendió los sistemas para obtener curvas de resistividad, gamma ray y
densidad neutrón, como se puede observar en la figura 36. La interpretación
petrofísica confirmó la presencia de hidrocarburos en las arenas Hollín inferior,
Napo T inferior y Napo U inferior. El cuerpo de buen desarrollo está ubicado en
la arena T inferior en el intervalo 10881' a 10896', que presenta regulares
propiedades de roca evidenciándose en una porosidad promedio de 14%, bajo
volumen de arcilla y regular calificación de saturación de hidrocarburos con
63%.
64
Figura 36. Registro a hueco abierto Pozo 1.
Fuente. (Río Napo, 2013)
4.1.1.1.2. Registro de cementación.
El registro de cementación del pozo nos muestra dos curvas principales, la de
CBL y VDL en la pistas 2 y 4 respectivamente en el intervalo de la zona de
interés que va desde 10881 a 10896 pies, en la figura 37. El registro CBL nos
muestra la interfase casing-cemento medido en mV, ésta posee un valor
promedio en todo el intervalo de 2 mV, lo que significa una muy buena
adherencia en la interfase mencionada (mayor a 10 mV se categoriza a la
65
calidad de cementación como poco confiable). Lo interpretado del CBL se
puede comprobar mediante el registro VDL que muestra la interfase cemento-
formación e indica que las ondas de casing no son notorias y por lo tanto existe
una cupla acústica favorable a lo largo del casing y cemento en la totalidad del
intervalo lo que a su vez significa que la adherencia en la ya mencionada
interfase es muy buena.
Figura 37. Registro de cementación del Pozo 1.
Fuente. (Río Napo, 2013)
En general la calidad del cemento en la zona de interés es muy buena y no se
esperaría que haya algún problema en las etapas de cañoneo y posterior
producción.
66
4.1.1.1.3. Cañoneo.
El pozo 1 fue cañoneado con la técnica de cañoneo tipo ancla (One Trip) en el
intervalo 10881' a 10896' (MD) es decir 15 pies de la arena TI, el cañoneo se
dio en condiciones hidrostáticas de bajo balance con un diferencial de presión
de 800 psi, con cañones de 4.5 pulgadas a 5 disparos por pie y una fase de
60°.
4.1.1.1.4. Prueba de Build Up.
El pozo produjo inmediatamente después del cañoneo mediante el sistema de
levantamiento por bombeo electrosumergible, la compañía operadora calificó de
exitoso los trabajos y resultados de la completación y pruebas iniciales.
Al pozo no se le ha realizado ninguna prueba de restauración de presión por
motivos de completación como ya se ha mencionado, sin embargo la compañía
operadora en su estudio para establecer el índice de productividad del pozo
estableció ciertos valores base que se muestra en la siguiente tabla.
Tabla 8. Resultados Build Up del Pozo 1.
Pws (psi) Skin
2020 1
Fuente: (Río Napo, 2013)
El valor correspondiente al daño de formación indica un daño casi imperceptible
aceptado por la compañía operadora, con lo cual se esperaría que la limpieza
de los túneles comunicantes con el reservorio sea muy buena y que se vea
reflejada en la producción de fluido.
67
4.1.1.1.5. Historial de producción.
En la siguiente tabla se muestra la producción disponible del pozo que
corresponde a una producción temprana en sus primeros días y datos en varios
meses.
Tabla 9. Historial de Producción del Pozo 1.
FECHA BFPD Corte de Agua (%)
BAPD BPPD
15 de diciembre de 2013 747 80,0 598 149
16 de diciembre de 2013 703 60,0 422 281
18 de diciembre de 2013 604 1,0 6 598
24 de diciembre de 2013 598 1,0 6 592
4 de enero de 2014 444 0,9 4 440
28 de febrero de 2014 468 1,1 5 463
Fuente: (Río Napo, 2013)
El pozo nos muestra un considerable aporte de fluido en los primeros días de
producción, es importante mencionar el bajo porcentaje de corte de agua
obtenido, con lo cual se consigue poca producción de agua y por el contrario
considerable producción de petróleo, como se puede ver en las figuras 38, 39 y
40.
68
Figura 38. Producción de Petróleo del Pozo 1.
Fuente: (Río Napo, 2013)
Figura 39. Corte de agua del Pozo 1.
Fuente: (Río Napo, 2013)
0 150 300 450 600 750
BPPD
28 de febrero de 2014
4 de enero de 2014
24 de diciembre de 2013
18 de diciembre de 2013
16 de diciembre de 2013
15 de diciembre de 2013
0,0 20,0 40,0 60,0 80,0 100,0
Co
rte
de
Agu
a (%
)
28 de febrero de 2014
4 de enero de 2014
24 de diciembre de 2013
18 de diciembre de 2013
16 de diciembre de 2013
15 de diciembre de 2013
69
Figura 40. Producción de Agua del Pozo 1.
Fuente: (Río Napo, 2013)
4.1.1.2. Pozo 2.
El Pozo 2 empieza su perforación el 4 de Octubre del año 2012 y culmina el 30
de Octubre del mismo año, se trata de un pozo direccional el cual alcanzó una
profundidad total medida de 10990 pies y una profundidad vertical verdadera de
10089.8 pies con un ángulo de desviación máximo de 31.04°.
4.1.1.2.1. Registro a hueco abierto.
El pozo fue perfilado a hueco abierto y se descubrió que el intervalo de mayor
prospectividad se encontraba dentro de la arena BT.
En primera instancia debido a las malas condiciones del pozo, únicamente fue
posible hacer una corrida con los registros Wireline de gamma ray-potencial
espontaneo y resistividades, como se observa en la figura 41, la cual también
0 150 300 450 600 750
BAPD
28 de febrero de 2014
4 de enero de 2014
24 de diciembre de 2013
18 de diciembre de 2013
16 de diciembre de 2013
15 de diciembre de 2013
70
muestra el registro de evaluación básica de formación. Fueron necesarios los
registros de porosidad neutrón y saturación, los cuales fueron tomados días
más tarde y están presentes en la figura 41.
La arena Basal Tena fue encontrada como una de las arenas de buen
contenido de hidrocarburos junto con otras, sin embargo se decidió que se
completaría para producir del intervalo 9647' a 9660' perteneciente a la arena
BT, la cual presenta buena porosidad de alrededor del 17% y un saturación de
agua promedio de 34% en la zona de petróleo.
Figura 41. Registro a hueco abierto Pozo 2.
Fuente. (Río Napo, 2013)
71
4.1.1.2.2. Registro de cementación.
El registro de cementación del pozo nos muestra dos curvas principales, la de
CBL y VDL en la pistas 2 y 3 respectivamente en el intervalo de interés. El
registro CBL presenta en la parte superior y media un comportamiento
cambiante probablemente debido a mala adherencia del casing al cemento, sin
embargo en la parte inferior podemos encontrar valores menores a 10 mV, que
significa una buena adherencia en esta sección. El registro VDL en la interfase
cemento-formación muestra ondas generadas por el casing y también por la
formación, lo que significa una cupla acústica favorable a la cementación. En
general la cementación es de buena calidad por lo que se esperaría no tener
problemas en las etapas de cañoneo y posterior producción.
Figura 42. Registro de cementación del Pozo 2.
Fuente. (Río Napo, 2013)
72
4.1.1.2.3. Cañoneo.
El pozo 2 fue cañoneado con la técnica de cañoneo tipo ancla en el intervalo
9647'-9660' (MD) es decir 13 pies de la arena BT, el cañoneo se dio en
condiciones hidrostáticas de bajo balance con cañones, bajados con Wireline,
de 4.5 pulgadas a 5 disparos por pie.
4.1.1.2.4. Prueba de Build up.
El pozo produjo inmediatamente después del cañoneo mediante el sistema de
levantamiento por bombeo electrosumergible, la compañía operadora calificó de
exitoso los trabajos y resultados de la completación y pruebas iniciales.
Al pozo se le realizó una prueba de presión multi-tasas durante el periodo
comprendido entre el 5 al 9 de Mayo del 2013, en donde al no tener un cierre no
es posible determinar la presión estática del reservorio, sin embargo un valor de
presión de fondo fluyente promedio y el daño se muestran en la siguiente tabla.
Tabla 10. Resultados Build Up del Pozo 2.
Pwf promedio (psi) Skin
600 1.2
Fuente. (Río Napo, 2013)
El valor del daño de formación es realmente muy bajo, situación que resultaría
favorable a la producción de fluidos del pozo.
73
4.1.1.2.5. Historial de Producción.
En la siguiente tabla podemos ver la producción del pozo durante los 3 primeros
meses.
Tabla 11. Historial de Producción del Pozo 2.
FECHA BFPD Corte de Agua (%)
BAPD BPPD
10 de noviembre de 2012 978 50,0 489 489
12 de noviembre de 2012 990 13,0 129 861
25 de noviembre de 2012 845 13,0 110 735
26 de noviembre de 2012 872 13,0 113 759
9 de diciembre de 2012 968 13,0 126 842
17 de diciembre de 2012 762 18,0 137 625
25 de diciembre de 2012 679 18,0 122 557
29 de diciembre de 2012 642 18,0 116 526
31 de diciembre de 2012 591 18,0 106 485
19 de enero de 2013 297 18,0 53 244
Fuente. (Río Napo, 2013)
El pozo nos muestra un gran aporte de fluido en los primeros días de
producción, sin embargo como se puede evidenciar en la tabla 11 en el mes de
enero del 2013, su producción baja significativamente, situación que se debió al
desfase de la bomba electrosumergible mas no por ningún motivo de
obstrucción o daño en el fondo del pozo, es importante mencionar que se tuvo
que realizar el primer reacondicionamiento el 1 de Febrero del 2013. En el
tiempo que estuvo produciendo se tuvo un corte de agua muy bajo, lo cual
desemboca en poca producción de agua, y significativa producción de petróleo,
como se puede ver en las siguientes figuras.
74
Figura 43. Producción de Petróleo del Pozo 2.
Fuente. (Río Napo, 2013)
Figura 44. Corte de agua del Pozo 2.
Fuente. (Río Napo, 2013)
0 200 400 600 800 1000
BPPD
31 de diciembre de 2012
29 de diciembre de 2012
25 de diciembre de 2012
17 de diciembre de 2012
9 de diciembre de 2012
26 de noviembre de 2012
25 de noviembre de 2012
12 de noviembre de 2012
10 de noviembre de 2012
0,0 25,0 50,0 75,0 100,0
Co
rte
de
Agu
a (%
)
31 de diciembre de 2012
29 de diciembre de 2012
25 de diciembre de 2012
17 de diciembre de 2012
9 de diciembre de 2012
26 de noviembre de 2012
25 de noviembre de 2012
12 de noviembre de 2012
10 de noviembre de 2012
75
Figura 45. Producción de Agua del pozo 2.
Fuente. (Río Napo, 2013)
4.1.1.3. Pozo 3.
El pozo 3 inicia su perforación el 21 de Noviembre del 2012 y finaliza el 24 de
Diciembre del mismo año, se trata de un pozo direccional el cual alcanzó una
profundidad total medida de 10752 pies y una profundidad vertical verdadera de
10065.7 pies con un ángulo máximo de desviación de 25.9°.
4.1.1.3.1. Registro a hueco abierto.
Debido a la inestabilidad del pozo no fue posible correr registros Wireline de
acuerdo a lo programado, por ello en el pozo se corrió la herramienta LWD de la
compañía Schlumberger registrando el intervalo de 9260 a 10740 pies (MD)
donde se pudo obtener curvas de resistividad, gamma ray y densidad neutrón,
como se puede observar en la figura 46.
0 250 500 750 1000
BAPD
31 de diciembre de 2012
29 de diciembre de 2012
25 de diciembre de 2012
17 de diciembre de 2012
9 de diciembre de 2012
26 de noviembre de 2012
25 de noviembre de 2012
12 de noviembre de 2012
10 de noviembre de 2012
76
EL intervalo de mayor interés va desde 10163 pies a 10192 pies (MD), el cual
corresponde a la arenisca U inferior que presenta un cuerpo homogéneo de
aproximadamente 30 pies con intercalaciones de lutitas, su porosidad mejora
hacia la base alcanzando valores de hasta 17%, con un promedio de 16% lo
cual es una porosidad buena, presenta una muy buena saturación de
hidrocarburos de 85% en la zona de interés y buena calidad de roca.
Figura 46. Registro a hueco abierto Pozo 3.
Fuente. (Río Napo, 2012)
77
La evaluación petrofísica confirmó además la presencia de hidrocarburos en las
areniscas Napo-T con un intervalo de 10 pies y arenisca Basal Tena con un
intervalo de 8 pies. La compañía Operadora decidió completar la arenisca U
inferior
4.1.1.3.2. Registro de cementación.
El registro de cementación del pozo nos muestra dos curvas principales, la de
CBL y VDL en la pistas 2 y 3 respectivamente en el intervalo que se ha decidido
cañonear que va desde 10179'-10208' tal como indica la figura 47.
El registro CBL en la interfase casing-cemento, muestra un valor menor a 5 mV
hasta al menos la mitad del intervalo asegurando una buena calidad de
cemento, sin embargo al final del intervalo este valor crece representando a una
adherencia poco confiable. Al final del intervalo se tiene indicios de canalización
sin embargo no se esperaría tener mayor inconvenientes puesto que debajo de
ello se puede evidenciar una cementación buena lo que ayudaría a crear un
sello hidráulico que es básicamente lo que se busca.
El registro VDL muestra una onda acústica bastante favorable en casi todo el
intervalo lo que quiere decir que la cementación en la interfase cemento-
formación es bastante buena, sin embargo en los últimos pies se hace notable
las ondas acústicas provenientes del casing resultando en una regular
adherencia debido a la presencia de la ya mencionada canalización, esto
comprueba lo encontrado con el registro CBL. En definitiva la cementación es
aceptable en la totalidad del intervalo, con lo que se esperaría no tener ningún
problema en el cañoneo y posterior producción.
78
Figura 47. Registro de cementación del pozo 3.
Fuente. (Río Napo, 2012)
4.1.1.3.3. Cañoneo.
El pozo 3 fue cañoneado, con la técnica de cañoneo tipo ancla en el intervalo
de 10179'-10208' (MD) es decir 29 pies de la arena UI, el cañoneo se dio en
condiciones hidrostáticas de bajo balance con un diferencial de presión de 500
79
psi, con cañones bajados con Wireline de 4.5 pulgadas a 5 disparos por pie con
cargas HMX-EXTRA DP.
4.1.1.3.4. Prueba de Build up.
El pozo produjo inmediatamente después del cañoneo mediante el sistema de
levantamiento por bombeo electrosumergible, la compañía operadora calificó de
exitoso los trabajos y resultados de la completación y pruebas iniciales.
El pozo no registra ninguna prueba de restauración de presión por lo que el
daño de formación no ha podido ser descubierto verdaderamente, sin embargo
la empresa prestadora de servicios que brinda el cañoneo obtuvo un valor de
daño de formación en sus simulaciones de cañoneo, el cual fue presentado a la
compañía operadora y se presenta en la tabla 12, se estima que el valor del
daño obtenido por simulación es representativo de la realidad, en este caso se
tiene una formación estimulada debido al valor negativo, se esperaría que el
pozo tenga una limpieza de túneles altamente efectiva la cual se vea reflejada
en una buena producción.
Tabla 12. Daño de Simulación de cañoneo del pozo 3.
Skin
-2.1
Fuente. (Río Napo, 2012)
4.1.1.3.5. Historial de Producción.
La tabla 13 presenta la producción del pozo 3 en los seis primeros meses.
80
Tabla 13. Historial de Producción del Pozo 3.
FECHA BFPD Corte de Agua (%)
BAPD BPPD
2 de enero de 2013 696 31,00 216 480
3 de enero de 2013 842 0,20 2 840
11 de enero de 2013 830 0,20 2 828
28 de enero de 2013 898 0,20 2 896
24 de febrero de 2013 713 0,20 1 712
15 de marzo de 2013 588 0,20 1 587
30 de abril de 2013 598 0,20 1 597
29 de mayo de 2013 853 0,20 2 851
4 de junio de 2013 978 0,20 2 976
Fuente. (Río Napo, 2012)
Se evidencia una producción de fluidos alta, el corte de agua se estabiliza
rápidamente y su valor es muy bajo lo que resulta en gran producción de
petróleo y en poca producción de agua, como muestran las siguientes figuras.
Figura 48. Producción de Petróleo del Pozo 3.
Fuente. (Río Napo, 2012)
0 200 400 600 800 1000
BPPD
4 de junio de 2013
29 de mayo de 2013
30 de abril de 2013
15 de marzo de 2013
24 de febrero de 2013
28 de enero de 2013
11 de enero de 2013
3 de enero de 2013
2 de enero de 2013
81
Figura 49. Corte de agua del Pozo 3.
Fuente. (Río Napo, 2012)
Figura 50. Producción de Agua del Pozo 3.
Fuente. (Río Napo, 2012)
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00
Co
rte
de
Agu
a (%
) 4 de junio de 2013
29 de mayo de 2013
30 de abril de 2013
15 de marzo de 2013
24 de febrero de 2013
28 de enero de 2013
11 de enero de 2013
3 de enero de 2013
2 de enero de 2013
0 50 100 150 200 250
BAPD
4 de junio de 2013
29 de mayo de 2013
30 de abril de 2013
15 de marzo de 2013
24 de febrero de 2013
28 de enero de 2013
11 de enero de 2013
3 de enero de 2013
2 de enero de 2013
82
4.1.1.4. Pozo 4.
El pozo 4 fue perforado desde la plataforma SAC-189 localizado al sur del
campo, iniciando el 1 de Enero del 2013 y finalizando el 18 de Enero del mismo
año. Se trata de un pozo direccional el cual alcanzó una profundidad total
medida de 10640 pies y una profundidad vertical verdadera de 1047 pies con un
ángulo máximo de desviación de 25°.
4.1.1.4.1. Registro a hueco abierto.
El pozo fue perfilado a hueco abierto donde se obtuvo curvas principales de
resistividad, gamma ray, y densidad neutrón como se puede observar en la
figura 51.
La evaluación petrofísica confirmó la presencia de hidrocarburos en las arenas
Napo T inferior en un intervalo de disparo de 45 pies, Napo U inferior con un
intervalo de 38 pies, Basal Tena con un espesor de 6 pies y por ultimo Hollín
Inferior con un espesor de 5 pies.
La compañía operadora recibió la recomendación de completación inicial en la
arena T inferior en los siguientes intervalos:
o 10294' a 10306' (12pies)
o 10325' a 10331' (6 pies)
o 10340' a 10358' (18 pies)
o 10362' a 10371' (9 pies).
Presenta un cuerpo con intercalaciones de lutita con una porosidad promedio
de 18%, alcanzando valores de hasta 22% con la cual se puede caracterizar
como una porosidad buena en promedio además de tener una buena a regular
saturación de hidrocarburos de alrededor del 62%.
83
Figura 51. Registro a hueco abierto Pozo 4.
Fuente. (Río Napo, 2013)
4.1.1.4.2. Registro de cementación.
El presente registro de cementación del pozo nos muestra los cuatro intervalos
que son de interés. Las dos curvas principales, CBL y VDL ubicadas en las
pistas 2 y 4 respectivamente, de la figura 52, mostrarán las condiciones en las
que se encuentra el cemento. La caracterización del la calidad de cemento se la
hará por intervalos.
En el primer intervalo, el registro CBL que muestra la interfase casing-cemento,
posee un valor menor a 10 mV durante todo el intervalo, lo que significa que
dicha interfase presenta una muy buena adherencia, sin embargo existen 4 pies
84
del intervalo que presenta un aumento en su medición, lo que se puede
comprobar con el registro VDL que nos muestra la interfase cemento-formación
y presenta una onda notoria de casing en los mismo 4 pies, a pesar de eso la
cementación en la zona es de amplia aceptación. En el segundo intervalo
presenta un vacío en su cementación que es captado tanto con el CBL como el
VDL como se ve en la figura. En el tercer y cuarto intervalo presentan valores
de CBL menores a 3 mV lo que garantiza buena cementación, también se lo
puede comprobar con el registro VDL. En general la calidad de cementación es
bastante buena por lo que no se debería tener complicaciones.
Figura 52. Registro de cementación del Pozo 4.
Fuente. (Río Napo, 2013)
85
4.1.1.4.3. Cañoneo.
El pozo 4 fue cañoneado, con la técnica de cañoneo tipo ancla en los intervalos
de 10294' a 10306', 10325' a 10331', 10340' a 10358' y 10362' a 10371' es decir
un total de 45 pies de la arena TI, el cañoneo se dio en condiciones
hidrostáticas de bajo balance con cañones bajados con Wireline de 4.5
pulgadas con cargas de alta penetración a 5 disparos por pie.
4.1.1.4.4. Prueba de Build Up.
El pozo produjo inmediatamente después del cañoneo mediante el sistema de
levantamiento por bombeo electrosumergible, la compañía operadora calificó de
exitoso los trabajos y resultados de la completación y pruebas iniciales.
Al pozo no se le ha realizado ninguna prueba de restauración de presión por
motivos de completación como ya se ha mencionado, sin embargo la compañía
operadora determinó el daño en condiciones conservadoras, expresándolo
cuantitativamente con el valor de 1 en su simulación de IP, lo que a su vez
significa una formación dañada muy levemente con lo cual se esperaría que la
producción del pozo sea muy buena.
Tabla 14. Resultados Build Up Pozo 4.
Skin
1
Fuente. (Río Napo, 2013)
86
4.1.1.4.5. Historial de Producción.
La tabla 15 presenta los valores de producción disponible del pozo durante los
durante los 6 primeros meses.
Tabla 15. Historial de producción del pozo 4.
FECHA BFPD Corte de Agua (%)
BAPD BPPD
31 de enero de 2013 893 30,00 268 625
1 de febrero de 2013 893 1,00 9 884
21 de febrero de 2013 857 1,00 9 848
29 de marzo de 2013 931 1,00 9 922
3 de abril de 2013 929 1,00 9 920
27 de abril de 2013 597 1,00 6 591
13 de mayo de 2013 724 1,00 7 717
25 de mayo de 2013 658 1,00 7 651
3 de junio de 2013 631 1,00 6 625
22 de junio de 2013 605 1,00 6 599
5 de julio de 2013 624 1,00 6 618
27 de julio de 2013 623 1,00 6 617
Fuente. (Río Napo, 2013)
El pozo presenta una producción bastante buena, se puede ver que el corte de
agua es muy bajo y se mantiene por meses lo que provoca que exista gran
producción de petróleo y muy poca de agua que es lo que siempre se intenta
buscar, así lo muestran las siguientes figuras.
87
Figura 53. Producción de Petróleo del Pozo 4.
Fuente. (Río Napo, 2013)
Figura 54. Corte de agua del Pozo 4.
Fuente. (Río Napo, 2013)
0 200 400 600 800 1000
BPPD
27 de julio de 2013
5 de julio de 2013
22 de junio de 2013
3 de junio de 2013
25 de mayo de 2013
13 de mayo de 2013
27 de abril de 2013
3 de abril de 2013
29 de marzo de 2013
21 de febrero de 2013
0,00 10,00 20,00 30,00 40,00
Co
rte
de
Agu
a (%
)
27 de julio de 2013
5 de julio de 2013
22 de junio de 2013
3 de junio de 2013
25 de mayo de 2013
13 de mayo de 2013
27 de abril de 2013
3 de abril de 2013
29 de marzo de 2013
21 de febrero de 2013
88
Figura 55. Producción de Agua del Pozo 4.
Fuente. (Río Napo, 2013)
4.1.1.5. Pozo 5.
El pozo 5 fue perforado direccionalmente desde la plataforma SAC-60. Se
encuentra localizado al norte de campo Sacha, su perforación inició el 21 de
Febrero del 2013 y finalizó el 24 de Febrero del mismo año. Alcanzó una
profundidad total medida de 11210 pies y una profundidad vertical verdadera de
10049.2 pies con un ángulo máximo de desviación de 33.5°.
4.1.1.5.1. Registro a hueco abierto.
El pozo fue perfilado con el registro LWD en la sección de 9550 a 11200 pies
(MD), y el intervalo de interés se centro de 10600 a 10630 pies, como lo indica
la figura 56.
La evaluación petrofísica confirmó la existencia de hidrocarburos en las
formaciones U inferior, con un intervalo propuesto de disparo de 30 pies, Hollín
0 100 200 300 400
BAPD
27 de julio de 2013
5 de julio de 2013
22 de junio de 2013
3 de junio de 2013
25 de mayo de 2013
13 de mayo de 2013
27 de abril de 2013
3 de abril de 2013
29 de marzo de 2013
21 de febrero de 2013
89
Superior, con un intervalo propuesto de disparo de 36 pies, y T Inferior, con un
intervalo propuesto de disparo de 17 pies. La compañía operadora decidió que
la completación inicial sería en la arena U inferior.
El intervalo de completación nos muestra un cuerpo arenoso homogéneo el cual
presenta una matriz caolinítica causante de la disminución de la porosidad de la
zona. El intervalo tiene calidad de roca pobre o regular en promedio una
porosidad del 12% y una saturación de petróleo del 55%, ambas clasificadas
como propiedades regulares.
Figura 56. Registro a hueco abierto Pozo 5.
Fuente. (Río Napo, 2013)
90
4.1.1.5.2. Registro de Cementación.
El presente registro de cementación del pozo nos muestra dos curvas
principales, la de CBL y VDL localizadas en la pistas 2 y 3 respectivamente en
el intervalo de la zona de interés que va desde 10600 a 10630 pies como se
puede ver en la figura 57.
Figura 57. Registro de cementación del Pozo 5.
Fuente. (Río Napo, 2013)
El registro CBL, posee valores muy variados durante todo el intervalo, los
cuales son superiores a 10 mV en su mayoría lo que significa que la interfase
presenta problemas de adherencia. Cuatro pies por debajo de la mitad del
intervalo se tiene valores menores a 10 mV perteneciente a 3 pies del intervalo
91
de allí se puede decir que existe una adherencia medianamente buena. El
registro VDL por su parte nos muestra una canalización que inicia en los
primeros pies del intervalo y se extiende hasta la mitad del mismo, confirma
también lo visto en el registro CBL ya que no muestra una cupla acústica
favorable para la adherencia entre el cemento y la formación.
De la interpretación se puede decir que la cementación fue de muy mala calidad
y presenta vacios por donde se tiene canalizaciones las cuales podrían afectar
al cañoneo y posterior producción.
4.1.1.5.3. Cañoneo.
El pozo 5 fue cañoneado, con la técnica de cañoneo tipo ancla en el intervalo
de 10600 a 10630 pies (MD) es decir 30 pies de la arena UI, el cañoneo se dio
en condiciones hidrostáticas de bajo balance con un diferencial de presión de
1000 psi.
Los cañones de 4.5 pulgadas fueron bajados con Wireline acomodados a 5
disparos por pie con cargas HMX-EXTRA DP.
4.1.1.5.4. Prueba de Build Up.
El pozo produjo inmediatamente después del cañoneo mediante el sistema de
levantamiento por bombeo electrosumergible, la compañía operadora calificó de
no exitoso los trabajos y resultados de la completación y pruebas iniciales
debido al bajo aporte de la formación, por lo cual la arena U inferior fue
descartada y no se realizó ningún trabajo de restauración de presión por lo que
no se pudo identificar el valor del daño de formación.
92
4.1.1.5.5. Historial de Producción.
La tabla 16 presenta los volúmenes producidos por el pozo en las actividades
de completación y pruebas iniciales que fueron calificadas como no exitosas
debido al bajo aporte que se obtuvo de la formación.
Tabla 16. Historial de Producción del Pozo 5.
FECHA BFPD Corte de Agua (%)
BAPD BPPD
20 de marzo de 2013 224 100 224 0
21 de marzo de 2013 274 100 274 0
25 de marzo de 2013 36 40 14 22
27 de marzo de 2013 83 1 1 82
2 de abril de 2013 138 1 1 137
4 de abril de 2013 63 1 1 62
Fuente. (Río Napo, 2013)
Lamentablemente la producción de fluido no fue la esperada, a pesar del bajo
corte de agua estabilizado muy lentamente el volumen producido no ayudó a la
rentabilidad puesto que los barriles de petróleo no fueron los que se necesitaba
como se indican en las siguientes figuras.
93
Figura 58. Producción de Fluido del Pozo 5.
Fuente. (Río Napo, 2013)
Figura 59. Producción de Petróleo del Pozo 5.
Fuente. (Río Napo, 2013)
0 100 200 300
BFPD
4 de abril de 2013
2 de abril de 2013
27 de marzo de 2013
25 de marzo de 2013
21 de marzo de 2013
20 de marzo de 2013
0 50 100 150 200 250 300
BPPD
4 de abril de 2013
2 de abril de 2013
27 de marzo de 2013
25 de marzo de 2013
21 de marzo de 2013
20 de marzo de 2013
94
Figura 60. Producción de Agua del Pozo 5.
Fuente. (Río Napo, 2013)
4.1.1.6. Resumen de resultados obtenidos del análisis técnico de los
pozos en estudio.
Con el fin de tener un mejor panorama de los resultados que se obtuvieron del
análisis técnico de los pozos seleccionados, se construyen las siguientes tablas,
en las que se muestran ciertos parámetros que fueron influyentes en la
productividad del pozo.
0 100 200 300
BAPD
4 de abril de 2013
2 de abril de 2013
27 de marzo de 2013
25 de marzo de 2013
21 de marzo de 2013
20 de marzo de 2013
95
Tabla 17. Parámetros obtenidos del análisis técnico de los pozos escogidos.
Pozo
Parámetro
Pozo 1 Pozo 2 Pozo 3 Pozo 4 Pozo 5
Arena TI BT UI TI UI
Porosidad (%) 14 17 16 18 12
Saturación de
Petróleo (%) 63 66 85 62 55
Saturación de
Agua (%) 37 34 15 38 45
Daño (adim) 1 1.2 -2.1 1 -
Calidad de
cementación
Muy
Buena Buena Buena Muy Buena Mala
Fuente. (Chávez Cabrera, 2014)
De la tabla se puede distinguir que las porosidades de los pozos 2, 3 y 4 son
buenas, la del pozo 1 es regular con acercamiento a la calificación buena, sin
embargo el quinto posee una porosidad regular, la saturación de petróleo
también posee valores altos en los 4 primeros casos más no en el quinto,
situación contraria con la saturación de agua que es baja en los primeros casos
y alta en el último caso.
El valor de daño obtenido en el primer y cuarto pozo muestra que la formación
posee un daño insignificante, no hay que olvidar que ese valor es una asunción
que se hace puesto que no es posible cerrar el pozo para una prueba de
96
restauración de presión, pero no debería estar tan alejado de la realidad, en sí
es por ello que se usa esta técnica, para lograr minimizar al máximo el daño de
formación, su calidad de cemento es muy buena, la producción de petróleo es
mejor para el cuarto pozo sin dejar de ser buena en el primero, el segundo valor
de daño muestra una formación levemente dañada con una buena calidad de
cemento lo que dio como resultado una producción buena, el tercer pozo
presenta una formación estimulada y una muy buena calidad de cemento por lo
que se tuvo una producción bastante buena. El quinto y último pozo, como se
mencionó no tuvo una aceptación en la producción de fluido, basándonos en los
resultados obtenidos en los otros pozos se evidencia que los parámetros no son
los mismos ni al menos parecidos por lo que se debería atribuir el fracaso de
producción a la mala decisión de haber cañoneado dicha arena con las
propiedades presentes en la tabla 17.
En la tabla 18 se muestra la producción de los 4 pozos exitosos, en el primer
trimestre, cabe indicar que la producción fue llevada a un valor mensual con
valores de producciones en fechas disponibles.
Tabla 18. Producción trimestral de los pozos exitosos cañoneados con la
técnica de cañoneo tipo ancla.
POZO DÍAS ON BP CALCULADO
1 91 42 420
2 83 45 322
3 91 70 152
4 90 77 896
Fuente. (Chávez Cabrera, 2014)
97
En la tabla 18, podemos ver según los valores producidos en el primer trimestre
que el pozo con mayor producción acumulada es el pozo 4 y el pozo con menor
producción acumulada es el pozo 1. En el pozo 2 como se ve en la tabla se
cuenta solamente los días de producción puesto que el pozo tuvo que ser
intervenido en un reacondicionamiento para cambio de BES. DÍAS ON significa
los días que estuvo encendida la bomba y por lo tanto se tuvo producción.
4.2. ANÁLISIS ECONÓMICO DE LA APLICACIÓN DEL
CAÑONEO TIPO ANCLA.
4.2.1. COSTOS DE LA APLICACIÓN DEL CAÑONEO TIPO ANCLA.
La tabla 19 muestra la inversión por parte de la empresa operadora para las
operaciones de cañoneo con la técnica tipo ancla (ONE TRIP) en cada uno de
los pozos, la información fue obtenida de los resultados de terminación y
pruebas iniciales. El archivo de resultados de terminación y pruebas iniciales de
cada pozo se lo puede ver en os ANEXOS 5, 6, 7, 8 y 9.
Tabla 19. Inversión de la aplicación de la técnica de cañoneo tipo ancla.
Fuente: (Río Napo, 2014)
POZO INVERSIÓN
($)
1 150 015
2 153 928
3 159 204
4 178 605
5 164 668
98
4.2.2. DISCUSIÓN.
El presente trabajo no consiste en un análisis comparativo entre técnicas de
cañoneo, sin embargo se hace necesario nombrar ciertos puntos en los cuales
la técnica de cañoneo tipo ancla es más beneficiosa económicamente
hablando.
El tiempo transcurrido desde que el cañoneo se realiza e inicia con la
producción es definitivamente el punto más importante dentro de la rentabilidad
de la técnica, puesto que la técnica de cañoneo tipo ancla nos permite tener
una producción inmediata posterior a las actividades de cañoneo con lo que se
puede conseguir un reducción en tiempos de operación y consecuentemente se
generaría un ahorro en costos asociados, además de recibir réditos económicos
con mayor rapidez. El principal costo que se asocia a la actividad de cañoneo
es el del tiempo de alquiler de taladro, el cual es un valor representativo por
hora.
Al no tener la necesidad de controlar el pozo después del cañoneo y evaluar la
zona se genera también el ahorro de materiales y contratación de servicios
destinados a dichas actividades, situación que sí sucede con otras diferentes
técnicas convencionales.
Hay que saber que la técnica tiene necesariamente que ser aplicada en una
zona ampliamente conocida y que se estime que tenga un buen potencial para
así asegurar un gran rango de probabilidad de éxito, tal afirmación es la base
del éxito de las operaciones, puesto que para producir un reservorio se debe
tener la mayor cantidad de datos como sea posible y más aun cuando a la zona
productora no se le realiza evaluaciones preliminares a la producción definitiva
como es el caso de las zonas cañoneado bajo la técnica tipo ancla.
99
El presente análisis se basará en la relación directa entre el tiempo y los costos
de toda la operación de cañoneo comparando el tiempo utilizado por la técnica
de cañoneo tipo ancla versus el tiempo utilizado por las técnicas
convencionales Wireline y TCP. En la siguiente tabla se indica el tiempo
estimado que se tiene desde que la actividad de cañoneo inicia hasta que el
pozo empieza su producción.
Tabla 20. Tiempo estimado desde la fase de cañoneo hasta la producción de
un pozo petrolífero con diferentes técnicas.
Técnica Tiempo (hrs)
Tipo ancla (ONE TRIP) 102
Wireline Convencional 159
TCP Convencional 181
Fuente: (Brito Flores, 2013)
La información presentada en la tabla 20, corresponde a un análisis de varios
pozos de la cuenca oriente, cabe recalcar también que el tiempo estimado
empieza a ser contado desde la reunión de seguridad que mantiene el personal
de la compañía de servicios con el personal del taladro y empresa operadora
hasta el momento en que se verifique que los cañones fueron disparados a
través del incremento de la presión de intake de la bomba y también con la
presencia de fluido en superficie.
4.2.3. ANÁLISIS BENEFICIO - COSTO.
El análisis beneficio - costo del presente trabajo se enfocará en presentar dos
aspectos, el primero es demostrar la rápida recuperación de la inversión que se
tiene con la aplicación de cañoneo tipo ancla y el segundo es dar a conocer los
100
beneficios económicos que se obtiene en el periodo de tiempo en el cual se
produce petróleo de un pozo cañoneo con la técnica tipo ancla y no así con
otras técnicas convencionales.
Para el primer fin existen algunos puntos a tomar en cuenta en el análisis, estos
son los siguientes:
o Para la estimación del tiempo de recuperación de la inversión se necesita
del dato de la ganancia diaria, que viene dada por la siguiente ecuación:
[4.5]
Y la recuperación de la inversión viene dada por la siguiente ecuación:
[4.6]
o El dato del costo de operación por barril de petróleo neto proporcionado
por la compañía operadora es de $6,60.
o El valor de Qo corresponde a la producción de petróleo obtenida en un
día y se tomará en cuenta el primero valor donde el corte de agua se
estabiliza.
Para el segundo fin los puntos a considerar son:
o Para la estimación de los ingresos en el periodo de tiempo antes
mencionado se toma en cuenta la producción de los primeros días.
o De igual manera se tomará en cuenta el precio del crudo Oriente
registrado en el Banco Central para cada uno de los meses en los que se
101
tiene valores de producción de petróleo y que se los puede visualizar en
la tabla 20.
Tabla 21. Precio del Crudo Oriente para diferentes meses y años.
Mes y Año Precio del Crudo Oriente
($)
Noviembre 2012 92.6
Enero 2013 100.1
Febrero 2013 97.7
Diciembre 2013 91.4
Fuente. (Chávez Cabrera, 2014)
4.2.3.1. Recuperación de la inversión.
Como se ha mencionado para el cálculo de la ganancia diaria, se utilizará los
valores de producción de petróleo en donde el corte de agua se estabiliza, a
estos valores se les puede encontrar en la tabla de historial de producción de
cada pozo, sin embargo para facilidad en la tabla 22 se los cita nuevamente.
Para el precio referencial del crudo en dichas fechas se utiliza los valores de la
tabla 21 y el costo de barril neto es el mencionado anteriormente. Los costos
del cañoneo son tomados de la tabla19. Se ha omitido los datos del pozo 5
puesto que como se mencionó el pozo no fue exitoso en las pruebas iniciales.
102
Tabla 22. Producción de petróleo por día cuando corte de agua se estabiliza.
Pozo Fecha BPPD
1 18-Diciembre-2013 598
2 12-Noviembre-2012 861
3 3-Enero-2013 840
4 1-Febrero-2013 884
Fuente. (Río Napo, 2014)
El siguiente ejemplo que reemplazará valores será la manera de aplicar el
cálculo y con ello se consigue llenar la tabla 23 que muestra los resultados
obtenidos del análisis de ganancia diaria y recuperación de la inversión.
[4.7]
[4.8]
Tabla 23. Resultados de la recuperación de la Inversión.
Pozo Qo (BP/Día)
Precio Crudo
Oriente ($/BP)
Costo Barril Neto
($/BP)
Costo Cañoneo
($)
Ganancia Diaria ($/Día)
Recuperación de la inversión
(Días)
1 598 90,4 6,6 150 015 50 112,4 2,99
2 861 91,4 6,6 159 204 73 012,8 2,18
3 840 99,8 6,6 178 605 78 288 2,28
4 884 100,1 6,6 164 668 82 654 1,99
Fuente. (Chávez Cabrera, 2014)
103
Como se puede evidenciar la recuperación de la inversión hecha en la técnica
de cañoneo tipo ancla, es en un periodo muy corto de tiempo de tal manera que
en tan solo 3 días como máximo se puede recuperar lo invertido, esto gracias al
aporte elevado de petróleo en los primeros días de producción del pozo.
4.2.3.2. Estimación de ingresos en tiempo productivo en pozos
cañoneados con la técnica tipo ancla (ONE TRIP) comparada con WL y
TCP convencional.
Como se mencionó en el punto de discusión existe una importante diferencia en
el tiempo estimado que se tiene desde que la actividad de cañoneo inicia hasta
que el pozo empieza su producción, con respecto de la técnica ONE-TRIP
como se pudo ver en la tabla 20, este diferencial de tiempo medido en horas se
la puede ver en tabla 24.
Tabla 24. Diferencial de tiempo en horas con respecto a la técnica ONE TRIP.
Técnica de Cañoneo Diferencial de Tiempo
(hrs)
Wireline Convencional 57
TCP Convencional 79
Fuente. (Chávez Cabrera, 2014)
La tabla 24 nos indica que el pozo que sea cañoneado bajo la técnica tipo ancla
(ONE-TRIP) empezará a producir 57 horas antes que la técnica convencional
con Wireline y 79 horas antes que la técnica de cañoneo convencional con
TCP. Este tiempo extra que toman otras técnicas de cañoneo se debe a la
existencia de actividades de control de pozo, evaluación de producción, etc. que
104
no permiten que el pozo inicie su producción de manera rápida provocando
mayor inversión para realizar estas actividades.
En estas 57 y 79 horas posterior al cañoneo en las cuales el pozo ya se
encuentra en producción ya que así lo permitió la técnica ONE TRIP, se puede
contabilizar una ganancia por el petróleo producido, involucrando los pozos del
presente análisis se realizará el cálculo respectivo para identificar los ingresos
que la compañía tuvo al invertir en esta técnica.
Tabla 25. Ingresos económicos de Oportunidad en tiempo Productivo de pozos
cañoneados con ONE TRIP.
Pozo Qo en 57 HRS (BP)
Qo en 79 HRS (BP)
Precio Crudo
Oriente ($/BP)
Ingresos en 57 HRS
($)
Ingresos en 79 HRS
($)
1 596 1 047 90,4 53 878,4 94 648,8
2 1 482 2 268 91,4 135 454,8 207 295,2
3 1 633 2 399 99,8 162 973,4 239 420,2
4 1 840 2 648 100,1 184 184,0 265 064,8
Fuente. (Chávez Cabrera, 2014)
De la tabla anterior se puede concluir que en el tiempo de 57 horas, en las
cuales con la técnica Wireline convencional no se tendría producción de
petróleo, se llega a tener hasta una producción de 596 barriles de petróleo lo
que implica un ingreso de aproximadamente 54 mil dólares para el pozo 1, en el
mejor de los casos es decir en el pozo 4 se llega a tener un ingreso de 184 mil
dólares. En el tiempo de 79 horas, en las cuales con la técnica TCP
convencional no se tendría producción de petróleo, los ingresos se hacen
mayores como se puede verificar en la tabla 25.
105
La compañía operadora al invertir en esta técnica de cañoneo percibió ingresos
rápidamente, sin embargo si no hubiese invertido en ella, dichos ingresos no se
hubieran tenido y por el contrario se hubiese invertido más dinero en materiales
y servicios ya mencionados.
106
CAPITULO V.
5. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES.
Al término de este trabajo, se han obtenido las siguientes conclusiones y
recomendaciones:
5.1. CONCLUSIONES.
o Aplicar el bajo balance permitió una limpieza altamente efectiva lo que
contribuyó significativamente a tener minimizados valores de daño como
lo muestra la tabla 17. En el caso del pozo 1 y 4 en dónde el valor del
daño es estimado por la compañía operadora en condiciones
conservadoras aun sin saber el valor real del daño, se puede verificar en
la tabla 18 que su producción es satisfactoria por lo que la estimación
hecha es cercana a la realidad.
o Se concluye que la inversión realizada en la técnica de cañoneo tipo
ancla (ONE TRIP) en los pozos analizados se recupera de manera
inmediata debido a la producción de petróleo obtenido, como se puede
ver en la tabla 23.
o Con la aplicación de la técnica en estudio se demuestra que se puede
conseguir una producción de petróleo inmediata lo que contribuye a
obtener grandes beneficios económicos para el país.
o La técnica de cañoneo tipo ancla (ONE TRIP) fue efectiva en 4 de los 5
pozos que fueron analizados en este trabajo, es así que las condiciones
107
ideales en las cuales un pozo se debe encontrar son aquellas
encontradas en los pozos del 1 al 4 y que se puede ver en la tabla 17.
5.2. RECOMENDACIONES.
o La implementación de la técnica estudiada se debe llevar a cabo en
zonas en las cuales se tenga un amplio conocimiento del
comportamiento del reservorio, puesto que para el estudio previo de la
zona a cañonear se utilizan correlaciones entre pozos.
o Realizar una evaluación y análisis exhaustivo a la zona a cañonear así
como también la calidad de la cementación en dicha zona, puesto que si
se cañoneo un pozo en una zona donde no hubo buena cementación se
corre el riesgo de una canalización de agua.
o En si la aplicación del bajo balance en el cañoneo de pozos es muy
recomendable sea cual sea la técnica que se utilice.
o Utilizar esta técnica de cañoneo en pozos verticales y desviados del
Oriente ecuatoriano en donde cumplan con las condiciones descritas a lo
largo del presente trabajo.
108
BIBLIOGRAFÍA.
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http://profesormario.files.wordpress.com/2010/05/dac3b1o-de-formacion-
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Baker Hughes-Secretaria de Hidrocarburos., Quito.
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o Brito Flores, M. V. (Septiembre de 2013). Análisis Comparativo de la
Técnica de Cañoneo Convencional con el Sistema de Cañoneo Tipo
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111
ANEXOS.
Anexo 1. BHA ONE TRIP.
112
Anexo 2. BHA MAX-R.
113
Anexo 3. Ejemplo de un procedimiento operativo de la técnica MAX-R.
114
Continuación Anexo 3. Ejemplo de un procedimiento operativo de la técnica
MAX-R.
115
Continuación Anexo 3. Ejemplo de un procedimiento operativo de la técnica
MAX-R.
116
Anexo 4. Ejemplo de un procedimiento operativo de la técnica ONE TRIP.
117
Continuación Anexo 4. Ejemplo de un procedimiento operativo de la técnica
ONE TRIP.
118
Anexo 5. Resultados y terminación de pruebas del pozo SAC-276 D (POZO 1).
119
Anexo 6. Resultados y terminación de pruebas del pozo SAC-313 D (POZO 2).
120
Anexo 7. Resultados y terminación de pruebas del pozo SAC-207 D (POZO 3).
121
Anexo 8. Resultados y terminación de pruebas del pozo SAC-209 D (POZO 4).
122
Anexo 9. Resultados y terminación de pruebas del pozo SAC-247 D (POZO 5).