Guía de Diseño Practico para la Predicción de Geopresiones

Introducción

Problemas de flujos y descontroles, pegaduras por presión diferencial, perdidas de circulación, colapsos de TRs y derrumbes de formación incrementan considerablemente el costo de un pozo y el tiempo de perforación del mismo. Estos problemas son generalmente causados por una mala predicción de las presiones de sobrecarga, poro y fractura de las formaciones a ser perforadas, lascuales son la base para la planeación de la perforación. Consecuentemente, es indispensable; primero entender los principios físicos del origen de estas presiones y segundo predecir las mismas con un alto grado de exactitud. Por tal motivo, el objetivo de la presente guía de diseño practico es el de reducir costos y tiempos de perforación a través de la implantación de una metodología práctica yhomogénea, que permita usar nuestros software con un buen criterio de análisis con la finalidad de predecir las presiones de sobrecarga, poro y fractura con el alto grado de exactitud que se requiere.

Primero se presenta en forma practica y sencilla el principio físico principal que origina dichas presiones. Posteriormente, se presentan los métodos de predicción mas utilizados.

Durante elproceso de depositación normal, la presión de sobrecarga incrementa conforme los sedimentos se depositan. El incremento de la sobrecarga compacta los sedimentos, resultando en un decremento de porosidad.

El proceso de compactación ocurre a medida que el agua de formación es expulsada del espacio poroso y el esfuerzo de sobrecarga, soportado por dicha agua de formación, es transferido a la matrizde la roca.

En áreas donde la permeabilidad de la formación ha sido suficiente para permitir la migración de fluidos causada por la reducción de porosidad, la presión de poro es normal y se considera aproximadamente igual a la presión hidrostática ejercida por una columna de salmuera a la profundidad de interés.

Zonas de presiones de poro anormales se originaron cuando durante el proceso dedepositación y compactación se formó una barrera impermeable que impidió la liberación normal del agua de las formación por debajo de esta barrera. Esta barrera impermeable se formo debido a que el proceso de sedimentación y compactación ocurrió a un ritmo más rápido que el movimiento ascendente del agua. Consecuentemente, la porosidad de la formación por debajo de esta barrera impermeable difierede la tendencia normal.























Figura 1 Proceso de sedimentación y compactación.


La presión de sobre carga ( S ) es la presión ejercida por el peso de los sedimentos y fluidos de formación soportados por la formación a una profundidad determinada.

La presión de poro ( pp ) es la presión natural, originada por los procesos geológicos de depositacióny compactación, a la que se encuentran sometidos los fluidos contenidos en los espacios porosos (porosidad) de la formación.

El esfuerzo efectivo o de matriz (  ) es el esfuerzo generado por el contacto grano a grano de la matriz de roca, el cual esta en función de la sobre carga a la profundidad de interés.

















Figura 2 Presión de sobrecarga y poro y esfuerzoefectivo.


Propiedades de la lutita medidas por los registros geofísicos (tiempo de transito, resistividad, densidad, temperatura y presión, así como la velocidad sísmica están directamente relacionados con la porosidad de la formación. Cuando estos valores se grafican con respecto a la profundidad (Figura 3), la sección de presión normal sigue una tendencia lineal conforme la porosidad de laformación decrece con respecto a la profundidad. Una desviación de esta tendencia normal es una indicación de la presión anormal. Esta desviación de la tendencia normal es el principio utilizado por los principales métodos de predicción de presión de poro.


























Figura 3 Comportamiento de los indicadores de presión vs profundidad.1

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