Metodología complementaria para la ubicación de pozos de desarrollo en yacimientos siliciclásticos de origen fluvial

Resumen

Uno de los principales problemas que enfrentan los profesionales de la geología es intentar estimar o determinar la dimensión y localización de los cuerpos de arena en el subsuelo. La tasa de éxito de pozos de desarrollo va a depender en cierta medida del ancho y espaciamiento de los cuerpos arenosos que conforman un campo petrolífero.

Este estudio comprende la aplicación y mejora de una metodología estadística empleada originalmente por Fielding y Crane (1987) para predecir la tasa de penetración exitosa de un pozo de desarrollo hipotético en yacimientos ubicados en la Faja Petrolífera de Orinoco. Esta metodología, abarca el estudio de los registros de pozos mas cercanos al área donde se desea proponer el pozo de desarrollo; primeramente se identifican los principales horizontes de arenas que pueden servir de reservorio, una vez identificados se procede, en cada pozo, a obtener sus respectivos espesores, estos luego se van a multiplicar por el factor de relación de ancho-espesor de arenas para yacimientos de origen fluvial, 1:65, mencionado por Rodríguez (2005), el resultado de esta operación luego será multiplicado por un factor de corrección (α), el cual se obtiene de la multiplicación de la distancia entre el pozo hipotético y el pozo existente, por la tangente del ángulo que forman dicha línea y la línea perpendicular a la tendencia de depositación de las arenas. De esta manera se puede obtener una idea representativa y más precisa de los posibles cuerpos arenosos que atravesarían un pozo hipotético perforado en una determinada área del yacimiento.

Utilizando esta metodología se obtuvo que un pozo de desarrollo perforado en el sector sureste de un yacimiento ubicado en el campo Bare, tiene la posibilidad de encontrar un paquete significativo de arenas, que pudiesen ser prolongaciones laterales de yacimientos ya existentes o en el mejor de los casos de yacimientos nuevos.

Palabras clave: Yacimiento, modelo depositacional, Ambientes fluviales, modelo estático.

Introducción

Las areniscas depositadas en ambiente fluvial constituyen un numero importante en Venezuela, cuya mayor representación viene dada por aquellas encontradas en la Faja Petrolífera del Orinoco. La gran mayoría de estos yacimientos presentas formas alargadas cuyos límites laterales se reducen hasta desaparecer y tienden a expandirse o desarrollarse preferencialmente en dirección perpendicular a su dirección de depositación.

Modelo estadístico

El primer paso para el desarrollo del modelo es realizar un ensamblaje de una descripción estadística de los cuerpos de areniscas en términos de su ancho y su espesor.
El estilo de depositación de los diversos sistemas fluviales en la actualidad obedece ciertamente a esas llamadas “Leyes naturales”, las cuales, aunque complejas, permiten obtener una interpretación de los diferentes procesos y parámetros que controlan la morfología y la geometría de sus depósitos.

Este trabajo pretende expandir el concepto de relación ancho-espesor, aplicado a una manera practica de determinar las diferentes geometrías presentes en los yacimientos cuyo origen es predominantemente fluvial y del cual se tiene muy poco conocimiento en las áreas tradicionales de explotación de hidrocarburos.

El resultado de este estudio, se basa en la metodología aplicada originalmente por Fielding and Crane, 1987, la cual utiliza estadística muy básica aplicada en la distribución de los cinturones de arenas que atraviesan pozos de desarrollo para desarrollar un modelo predictivo y así contribuir en la eficacia en la planificación de pozos de desarrollo en un campo petrolífero conocido.

Relaciones entre la geometría de los yacimientos y tipo de canales

Uno de los primeros pasos en la elaboración de un modelo predictivo es conocer la naturaleza de los depósitos que conforman el yacimiento, en este caso solo nos basaremos en aquellos cuya génesis va enmarcada dentro de los ambientes predominantemente fluviales.

Esta claro que existe una relación entre el espesor de un determinado deposito y su ancho, muchas de las cuales han sido representadas en ecuaciones empíricas en los trabajos de Leeder, 1973; Fielding y Crane 1987; Robinson y McCabe, 1997 y mas recientemente Rodríguez, 2005, con su estudio en la Faja Petrolífera del Orinoco, el cual obtuvo que para los yacimientos de pertenecientes a la Formación Oficina, una relación ancho espesor de 1:65; relación que se utilizó para predecir la posible geometría de los depósitos allí ubicados.

Tomando en cuenta que no se tienen estudios de núcleos en cada uno de los pozos a estudiar en el intervalo de interés, se procede entonces al uso de los registros de pozos para así obtener una interpretación geológica del área a estudiar.

Al multiplicar el espesor de los yacimientos por su relación ancho-espesor nos da como resultado el área seccional de la arenisca perpendicular a su paleocorriente. Esto se puede hacer para todas y cada una de los niveles de arenas de los pozos cercanos al área de estudio, si por ejemplo se tiene una secuencia dada donde existan n niveles de arenas (yacimientos) s1, s2,, ……sn-1, sn con espesores t1, t2,…..tn-1,tn, expresados en pies se tiene áreas seccionales w1, w2, ….wn, entonces el total de estas áreas seccionales que están en comunicación con el pozo o los pozos de prueba seria (Fig. 1):

El número total de áreas seccionales de las areniscas existentes depende de su distribución estadística. Dado que los pozos perforados en una determinada área han penetrado una secuencia representativa de la columna sedimentaria, entonces se tiene que cualquier pozo hipotético perforado a través de un intervalo de interés penetrara un grupo de paquetes de arenas (yacimientos) equivalente a los encontrados en los pozos de prueba (Fig. 1). Así pues, tenemos que entre estos dos pozos cuya separación seria W metros, existe un número total de arenas cuyas áreas seccionales vienen dada por:

La tasa de éxito de los yacimientos penetrados en el intervalo de interés entre dos pozos propuestos se
calcula entonces dividiendo la ec. a sobre la ec. b, o lo que es lo mismo ec. a/ec.b:

Esta tasa de éxito, expresada en porcentaje, se define como la proporción total de los yacimientos encontrados en un intervalo dado el cual va a ser penetrado por pozos de desarrollos propuestos ubicados a una cierta distancia.

Los valores obtenidos van a depender en cierta medida de la distancia a realizar la evaluación (W) ya que si se es muy elevada la relación a/b tendería a cero (0), lo que puede indicar que no hay ninguna posibilidad, al menos estadística, de encontrar ningún cuerpo arenoso dentro del área donde se reconsidera el pozo, hasta infinito (∞), lo que se puede interpretar como que la localización del nuevo pozo se encuentra extremadamente cercana al pozo utilizado para el análisis.

Por supuesto, acá hay que notar que esto solo es aplicable a pozos cuyas direcciones sean perpendiculares al área de la depositación. Para compensar esto se propone un estimado usando una sencilla correlación dependiendo de la magnitud del área a estudiar y la dirección del área propuesta a los pozos existentes.

Esta corrección viene dada por la tangente del ángulo que forma la dirección de la línea que une al pozo de desarrollo con el pozo propuesto, con la dirección de la paleocorriente, que también puede obtenerse utilizando las coordenadas de los pozos, tanto los existentes como el que va a ser evaluado, aplicando así la relación de Pitágoras (Fig. 2), para de esta forma obtener el área seccional real que existe entre ambos.

Caso de estudio

Para demostrar la aplicación del modelo, se ha tomado un yacimiento ubicado en el campo Bare (Fig. 1), Faja Petrolífera del Orinoco, el cual sabe, fue depositado en un ambiente con predominancia fluvial (Silva, R. 2002).

Este yacimiento fue reinterpretado utilizando la técnica ancho-espesor, desarrollada por Rodríguez (2005), tanto que el posible pozo exploratorio fue ubicado en la zona en la que se cree, deacuerdo a esta interpretación, se ubica la prolongación del yacimiento (Fig. 4).

Tasa de éxito

Para ello, primeramente, se procedió a realizar un análisis de las probabilidades existentes mediante la aplicación de un estimado estadístico de las posibles arenas que atravesaría un hipotético pozo, perforado en esa zona, basándose en el ancho de los canales, que para este fin se utilizo la técnica ancho/espesor y las relaciones obtenidas en el trabajo presentado por Rodríguez (2005). De esta manera el área de la sección de todos los cuerpos arenosos que atraviesa un pozo conocido puede ser calculada y totalizada.

Dado que los pozos perforados en un área tienden a penetrar una sucesión representativa de la columna estratigráfica, entonces cualquier hipotético pozo perforado a través del un intervalo de interés pudiese, en su defecto, atravesar un set de cuerpos de arena equivalente. Entonces tenemos que la tasa de penetración exitosa, seria la proporción del total de volumen de los horizontes de arena en un intervalo que pudiese atravesar por un posible pozo a una distancia W de un pozo conocido.

Se analizaron nueve pozos cercanos al área, ya que utilizar pozos muy lejanos induciría a valores cercanos a cero, donde se establecería el o los nuevos pozos exploratorios o estratigráficos, obteniéndose un promedio aritmético de 10,31 para la evaluación normal y 12.38 corregida (Tabla 1), lo que pudiese indicar que al perforar un pozo en la zona planteada en la localización M-R2E, se tiene la certeza de encontrar un paquete significativo de arenas, que pudiesen ser extensiones longitudinales y/o laterales de yacimientos ya existentes o, porque no, de yacimientos nuevos.

Conclusiones

Este trabajo describió una técnica muy sencilla para predecir, de forma rápida, la proporción total de arenas que pudiese atravesar un posible pozo de desarrollo en un campo petrolero conocido cuyos yacimientos son de origen fluvial, el cual permitirá realizar un posible estimado de los volúmenes de yacimientos o niveles de arena existentes en esa zona.

Aplicando esta metodología a un yacimiento perteneciente a la Faja Petrolífera del Orinoco, se definió una posible zona a tener en cuenta para futuras perforaciones las cuales, no solamente va encaminada a explotar un determinado nivel de arena correspondiente al yacimiento tomado del ejemplo, sino que contribuirá con la optimización de los posibles niveles de arena o yacimientos presentes en el área.





referencias: Manuel Rodriguez y Rafael Falcón UCV. Escuela de Geología, Minas y Geofísica. Caracas. Distrito Capital.
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