trabajo

TRABAJO ESPECIAL DE GRADO

ANÁLISIS DE ESTABILIDAD DE HOYO Y PREDICCIÓN DE
ARENAMIENTO EN POZOS VERTICALES Y DIRECCIONALES EN
EL CAMPO SANTA ROSA, ÁREA MAYOR DE ANACO

TUTOR ACADÉMICO: Prof., Ing. Norberto Bueno
TUTOR INDUSTRIAL: Ing. Germán Gómez
Ing. Massiel Rangel
Presentado ante la Ilustre
Universidad Central de
Venezuela para optar al Título
De Ingeniero de Petróleo
Por el Br.Maya Delgado, Diego Alejandro

Caracas, Febrero de 2003

i

AGRADECIMIENTOS
A Baker Atlas por permitir la publicación de este trabajo, PDVSA Exploración
Caracas, PDVSA Gas Anaco, por permitir el uso y publicación de la información.
Al equipo de geociencias por el soporte técnico. A mis tutores Massiel Rangel y
Germán Gómez, por el soporte técnico y apoyo incondicional. Al profesorNorberto
Bueno por su soporte técnico y gran amistad durante estos años. A mis
padres…...por todo.

ii

RESUMEN
El estudio geomecánico desarrollado en este trabajo ha sido enfocado a la
estructura dómica del campo Santa Rosa, área mayor de Anaco. Con la finalidad
de definir las trayectorias óptimas de perforación en diferentes puntos de la
estructura. Este estudio se fundamenta en informaciónde geología, yacimientos,
registros eléctricos y resultados de ensayos de laboratorio en dos pozos piloto del
área. Uno de los pozos se encuentra en el tope del domo y otro en un flanco del
mismo. La información es procesada y analizada mediante el uso de modelos y
paquetes

matemáticos

diseñados

para

estimar

y

predecir

parámetros

característicos de cada formación(análisis petrofísico, análisis de propiedades
mecánicas, análisis de estabilidad). Esta información es calibrada con resultados
de núcleo (donde se dispone de información de núcleos).

La información empleada en este trabajo ha sido actualizada durante el desarrollo
del mismo, logrando así, un resultado vigente en la caracterización de esfuerzos
de la zona. Caracterización que permite eldesarrollo de nuevos programas de
perforación y reentradas en pozos actuales, de una manera óptima con un mínimo
de riesgos operativos. Los estudios de estabilidad en hoyos tienen como objetivo
la prevención y control de fallas o deformaciones plásticas de la roca alrededor del
hoyo debidas a esfuerzos mecánicos.

iii

ÍNDICE
ÍNDICE DE FIGURAS
ÍNDICE DE TABLAS
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
OBJETIVOGENERAL
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
ALCANCES DEL PROYECTO
1 MARCO TEÓRICO
1.1
GEOMECÁNICA
1.2
CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES
Materiales elásticos
Materiales frágiles
Materiales plásticos
1.3
ESFUERZO Y DEFORMACIÓN
Esfuerzo
Círculo de Mohr para esfuerzo plano
Deformaciones
1.4
PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS ROCAS
Resistencia mecánica de los materiales
Tipos de fractura
Criterio defalla
Envolvente de Mohr o Curva Intrínseca
Influencia de la presión de fluidos en los estados de esfuerzo
Módulo de Young o de elasticidad
Relación de Poisson
1.4.1
Módulo de corte o módulo de rigidez
1.4.2
Dilatación y módulo volumétrico
1.5
TIPOS DE FALLA
1.6
ENSAYOS GEOMECÁNICOS DE LABORATORIO
Ensayos de compresión uniaxial y triaxial
Ensayos de Cilindros de Pared Delgada (TWC)1.6.1
Ensayos del efecto de debilidad por agua
Prueba de Integridad de Presión (leak off test LOT)
1.7
RUPTURAS DENTRO DEL POZO
Fracturas inducidas
“Breakouts”
1.8
PRODUCCIÓN DE ARENA
Completación a Hoyo Abierto
Método Empírico
Método Analítico
Completación de Hoyo Entubado
Método Analítico
1.9
PROGRAMAS Y PROCESAMIENTOS
Evaluación Petrofísica Básica
Registro acústico multipolarXMACTM

vii
xi
1
3
3
3
4
5
5
8
8
8
8
9
9
14
15
18
18
18
21
24
27
32
32
34
34
38
40
40
40
40
41
44
44
45
48
52
52
56
57
57
60
60
67

iv

Registro de imagen digital CBILTM (“Circumferential Borehole Imagging
Logging”).
Predicción y análisis de propiedades mecánicas de la roca
MECHPROPTM “Mechanical Properties Analysis”
PRELMPTM
LMPTM “Logging...