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- 1. PRUEBA DE PRESIONES INGENIERÍA DE RESERVORIOS III NIVIA FABIOLA LIMACHI ARPAZI LA PAZ, 22 DE MARZO DE 2022 PET- 206
- 2. PRUEBA DE PRESIÓN •Las Pruebas de Presiones son tabulaciones continuas en intervalos de tiempo regulares de las presiones de fondo de un pozo productor en un campo determinado. •Tienen por objeto principal determinar los parámetros reales que influyen en la productividad del pozo en análisis. ¿Para que se realiza las pruebas de presión? Se realiza para determinar la capacidad de la formación, el daño a la misma y así obtener información del comportamiento dinámico del yacimiento.
- 3. FACTOR DE SKIN El factor SKIN permite calcular el área dañada de la formación debido a distintas sustancias a las que esta expuesta la formación durante la perforación y producción. 𝐬 La caída de presión de SKIN se debe a la caída de presión de los limites externos del pozo de producción debido al factor de daño. ∆𝐏 𝐒𝐊𝐈𝐍
- 4. TIPOS DE PRUEBAS Con los resultados que arrojan estas pruebas, se tienen importantes decisiones en cuanto a las técnicas que se aplican para aumentar la productividad del pozo. PRUEBAS DE RESTITUCIÓN (BUILD UP) PRUEBAS DE FLUJO DE DECLINACION (DRAW DAWN)
- 5. BUILD UP Es una prueba de Restitución de Presiones conocida como BUILD UP, que consiste en tomar datos y realizar el estudio de un yacimientos a través de un pozo que ha sido cerrado temporalmente, para determinar la presión estática del yacimiento sin esperar semanas o meses para que la presión del yacimiento se estabilice. 0 Flowing Period Shut In Period ∆t 𝑡𝑝 Q 0 Flowing Period Shut In Period ∆t 𝑡𝑝 P
- 6. BUILD UP - HORNER PWS = 𝑃∗ − 162.6 Q0 μ B k h log (tp + ∆t) ∆t Donde: 𝑃∗ = Presion estatica del Reservoio para un ∆t psi Pws = Presión de restitución Build Up psi tp = tiempo de Produccion antes del cierre hr ∆t = tiempo de cierre hr y = -12.08ln(x) + 3092.5 R² = 0.9921 2920 2940 2960 2980 3000 3020 3040 3060 3080 1.000 10.000 100.000 1000.000 10000.000 100000.000 1000000.000 Pws (lpc) (t+∆t/∆t) hr PRUEBA DE RESTAURACIÓN DE PRESIÓN
- 7. PWS = 𝑃∗ − 162.6 Q0 μ B k h log (tp + ∆t) ∆t 𝑦 = 𝑎 − 𝑚 𝑥 Calculamos la pendiente: 𝑚 = 162.6 Q0 μ B k h BUILD UP - HORNER
- 8. m = P2 − P1 #ciclos El factor de daño se puede calcular con: 𝑠 = 1,151 𝑃1 ℎ𝑟 − 𝑃∆𝑡=0 𝑚 − 𝑙𝑜𝑔 𝑘 𝜇0 𝑐𝑡 𝑟𝑤 2 ∅ + 3.23 BUILD UP - HORNER
- 9. De manera general, se puede evaluar los valores del efecto SKIN de la siguiente manera: s > 0 → Existe daño y no existe estimulación s < 0 → No existe daño y existe estimulación s = 0 → No existe daño y ni estimulación BUILD UP - HORNER
- 10. CAIDA DE PRESIÓN Y EFICIENCIA DE FLUJO Caída de presión debido al efecto daño: ∆𝑃𝑆𝐾𝐼𝑁 = 0.87 𝑚 𝑠 Eficiencia de Flujo: EF = IPReal IPIdeal = 1 − ∆PSKIN 𝑃∗ − P∆𝑡=0 Relación de Daño: 𝑅𝐷 = 1 EF
- 11. EJERCICIO 1 La siguiente prueba de restauración de presión de un pozo petrolero se muestra en la grafica antes de la prueba de presión. Hallar el tiempo de producción, la permeabilidad y el efecto de SKIN, si la presión de fondo fluyente es de 2911 Psi y la tasa de producción es de 690 STBD. rw = 0.583 ft μo = 4.5 cP ct = 1 × 10−5 psi−1 ∅ = 26 % h = 26 ft Bo = 1,04 Bbl/STB Np = 20000 STB (Prueba De producción acumulada antes del cierre)
- 12. SOLUCIÓN ∆t Hrs ∆t+t/∆t Pwf 0,003 232001,000 2936 0,006 116001,000 2953 1,000 697,000 3008 y = -9.717ln(x) + 3071.3 2920 2940 2960 2980 3000 3020 3040 3060 3080 1.000 10.000 100.000 1000.000 10000.000 100000.000 1000000.000 Pws (lpc) ∆t+tp/∆t (Hr) PRUEBA DE RESTAURACIÓN DE PRESIÓN
- 13. a) Tiempo de producción antes del cierre Np = 20000 STB (Prueba De producción acumulada antes del cierre) 𝐪 = 690 STBD tp = Np q tp = Np q = 20000 690 STB STBD = 28,98 𝐷𝑖𝑎𝑠 × 24 𝐻𝑟 1 𝐷í𝑎 = 695,65 𝐻𝑟 𝒕𝒑 = 696 𝐻𝑟 SOLUCIÓN
- 14. ∆𝑡 + 𝑡 ∆𝑡 = 0.003 + 696 0.003 = 232001 ∆𝑡 + 𝑡 ∆𝑡 = 0.006 + 696 0.006 = 116001 Así completamos para los demás puntos. b) K=? 𝑚 = 162.6 Q0 μ B k h ∆t Hrs ∆t+t/∆t Pwf 0,003 232001,000 2936 0,006 116001,000 2953 1,000 697,000 3008 SOLUCIÓN
- 15. m =? m = P2 − P1 #ciclos m = 3004 − 2982 1 = 22 𝑝𝑠𝑖 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 SOLUCIÓN 𝐊 = 162.6 Q0 μ B m h = 162.6 690 1,04 (4,5) 26 (22) 𝐊 = 917,95 𝑚𝐷 y = -9.717ln(x) + 3071.3 2920 2940 2960 2980 3000 3020 3040 3060 3080 1.000 10.000 100.000 1000.000 10000.000 100000.000 1000000.000 Pws (lpc) ∆t+tp/∆t (Hr) PRUEBA DE RESTAURACIÓN DE PRESIÓN
- 16. El factor de SKIN se puede calcular con: s = 1,151 P1 hr − P∆t=0 m − log k μ0 ct rw 2 ∅ + 3.23 𝑠 = 1,151 3008 − 2911 26 − 𝑙𝑜𝑔 917.95 4,5 1 × 10−5 0,583 2(0,26) + 3.23 𝑠 = −0.82 No existe daño y existe estimulación SOLUCIÓN
- 17. SOLUCIÓN Caída de presión debido al efecto SKIN: ∆𝑃𝑆𝐾𝐼𝑁 = 0.87 𝑚 𝑠 ∆𝑃𝑆𝐾𝐼𝑁 = 0.87 22 − 0.82 ∆𝑃𝑆𝐾𝐼𝑁 = −15,69 𝑃𝑠𝑖 Eficiencia de Flujo: EF = IPReal IPIdeal = 1 − ∆PSKIN 𝑃∗ − P∆𝑡=0
- 18. EF = IPReal IPIdeal = 1 − −15.69 𝑃∗ − P∆𝑡=0 EF = 1 − −15.69 3071 − 2911 EF = 1.098 Relación de Daño: 𝑅𝐷 = 1 EF = 1 1.098 = 0.911 SOLUCIÓN
- 19. DRAW DOWN Razones para el cierre: ➢ Pozos Nuevos ➢ Abandono Parcial del Pozo ➢ Reacondicionamiento ➢ Intervención del pozo Se asume que durante el cierre se llego a una presión estática de fondo 0 Flowing Period Shut In Period ∆t 𝑡𝑝 P 0 Flowing Period Shut In Period ∆t 𝑡𝑝 Q t t
- 20. DRAW DOWM PWS = 𝑃∗ − 162.6 Q0 μ B k h log 𝑘 ∅ 𝜇 𝑐𝑡𝑟𝑤 2 − 3.23 + 0.87 𝑠 𝑦 = 𝑎 + 𝑚 𝑥 Calculamos la pendiente: 𝑚 = − 162.6 Q0 μ B k h
- 21. DRAWN DOWN FACTOR SKIN 𝑠 = 1,151 𝑃∆𝑡=0 − 𝑃∆𝑡=1 𝐻𝑟 𝑚 − 𝑙𝑜𝑔 𝑘 𝜇0 𝑐𝑡 𝑟𝑤 2 ∅ + 3.23 s > 0 → Existe daño y no existe estimulación s < 0 → No existe daño y existe estimulación s = 0 → No existe daño y ni estimulación
- 22. CAIDA DE PRESIÓN Y EFICIENCIA DE FLUJO Caída de presión debido al efecto daño: ∆𝑃𝑆𝐾𝐼𝑁 = 0.87 𝑚 𝑠 Eficiencia de Flujo: EF = IPReal IPIdeal = 1 − ∆PSKIN 𝑃∗ − 𝑃∆𝑇=0
- 23. EFICIENCIA Si EF > 1 , se tiene un ∆PSKIN < 0 implica un efecto Skin Negativo (Pozo Estimulado) Si EF < 1 , se tiene un ∆PSKIN > 0 implica un efecto Skin Positivo Pozo Dañado En el caso que EF = 1 , no existe efecto Skin s = 0
- 24. PROBLEMA 2 La tabla muestra los datos de una declinación de presión de un pozo petrolero. Antes de la prueba de presión era de 4000 psi. La presión se lleva a cabo de una taza estabilizada de 200 STB (Barriles Normales Dia) Los datos del yacimiento y fluido son los siguientes: rw = 0.3 ft μo = 0.5 cP ct = 2 × 10−5 psi−1 ∅ = 10 % h = 12 ft Bo = 1,29 Bbl/STB Hallar la permeabilidad y Factor Skin
- 25. PROBLEMA 2 y = -48.31ln(x) + 3966.9 3700 3750 3800 3850 3900 3950 4000 0.1 1 10 100 1000 Pwf (lpc) ∆t (hr) PRUEBA DE DECLINACIÓN DE PRESIÓN ∆t Hrs Pwf 0,15 3982 0,2 3978 - - 10 3856 - - 1 3950 - - 100 3744
- 26. SOLUCIÓN a) Para el calculo de la permeabilidad m =? m = P2 − P1 #ciclos m = 3969 − 3743 2 = 113 𝑝𝑠𝑖 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 m = 113 𝑝𝑠𝑖 𝑐𝑖𝑐𝑙𝑜 y = -48.31ln(x) + 3966.9 3700 3750 3800 3850 3900 3950 4000 0.1 1 10 100 1000 Pwf (lpc) ∆t (hr) PRUEBA DE DECLINACIÓN DE PRESIÓN
- 27. 𝐊 = 162.6 Q0 μ B m h = 162.6 200 1,29 (0,5) 113 (12) 𝐊 = 15.5 𝑚𝐷 b) Factor SKIN 𝑠 = 1,151 𝑃∆𝑡=0 − 𝑃∆𝑡=1 𝐻𝑟 𝑚 − 𝑙𝑜𝑔 𝑘 𝜇0 𝑐𝑡 𝑟𝑤 2 ∅ + 3.23 SOLUCIÓN
- 28. 𝑠 = 1,151 4000 − 3969 113 − 𝑙𝑜𝑔 15.5 0,5 2 × 10−5 0,3 2(0,1) + 3.23 𝑠 = −5.45 s < 0 → No existe daño y existe estimulación ∆t Hrs Pwf 0,15 3982 0,2 3978 - - 10 3856 - - 1 3950 - - 100 3744 SOLUCIÓN
- 29. Caída de presión debido al efecto daño: ∆𝑃𝑆𝐾𝐼𝑁 = 0.87 𝑚 𝑠 ∆𝑃𝑆𝐾𝐼𝑁 = −488.72 Eficiencia de Flujo: EF = IPReal IPIdeal = 1 − ∆PSKIN 𝑃∆𝑡=0 − 𝑃∗ = 1 − −488.72 4000 − 3970 = 17,29 𝑃∆𝑡=0=𝑃𝑤𝑓 𝑃∗=𝑃𝑜 SOLUCIÓN
- 30. PROBLEMA N° 3 Una prueba Draw Down, se realiza a un pozo productor de petróleo bajo los siguientes datos: Q = 250 BPD μ = 0,8 cP Bo = 1,136 Ct = 1,7 × 10−3 psi−1 ∅ = 4% h = 69 ft rw = 0,98 ft P∆t=0 = 4412 psi Hallar la Kh, s, ∆Pskin, Eff
- 31. DATOS Δt Pwf 110 3545 90 3550 80 3553 70 3555 65 3557 60 3558 53 3560 48 3562 45 3563 38 3565 31 3568
- 32. SOLUCIÓN a) Kh=? m = P2 − P1 ciclo m = 3587 − 3547 1 m = 40 psi ciclo 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 0.1 1 10 100 1000 Pwf (psi) ∆t (Hr) PRUEBA DE DECLINACIÓN
- 33. Kh = 162,6 QO B μ m Kh = 162,6 250 (1,136) (0,8) 40 Kh = 923. 57 mD − ft K = 923,57 69 = 13,38 mD SOLUCIÓN
- 34. b) Factor skin s = 1,151 P∆t=0 − P∆t=1 Hr m − log k μ0 ct rw 2 ∅ + 3.23 s = 1,151 4412 − 3628 40 − log 13.38 (0,8) (1,7 × 10−3) 0,98 2 (0,04) + 3.23 s = 20.05 SOLUCIÓN
- 35. c) Caída de presión debido al efecto daño: ∆PSKIN = 0.87 m s ∆PSKIN = 713.4 psi d) Eficiencia de Flujo: EF = IPReal IPIdeal = 1 − ∆PSKIN 𝑃∆𝑡=0 − 𝑃∗ = 1 − 713.4 4412 − 3628 = 0.09 EF = 0.09 SOLUCIÓN
- 36. Un pozo nuevo produce 500 Bbl normales día durante 3 días, luego se lo cierra para una prueba de incremento de presión, los datos de la dicha prueba son: μ = 1 cP Bo = 1,3 Ct = 20 × 10−6 psi−1 ∅ = 20 % h = 22 ft rw = 0,3 ft Completar la tabla de tiempos, la permeabilidad, la presión antes del cierre y el factor SKIN PROBLEMA N° 4
- 37. SOLUCIÓN Pws Δt (tp +Δt)/(Δt) 1150 0 1794 2 37 1823 4 19 1850 8 10 1876 16 5,5 1890 24 4 1910 48 2,5 1750 1800 1850 1900 1950 2000 1 10 100 Pws (psi) (tp +Δt)/(Δt) PRUEBA DE PRSIONES BUILD UP
- 38. SOLUCIÓN a) Calculo del tp tp = 3 días × 24 hr 1 día = 72 hr b) Hallar la K m = P2 − P1 ciclo = 1948 − 1850 1 m = 98 psi ciclo 1750 1800 1850 1900 1950 2000 1 10 100 Pws (psi) (tp +Δt)/(Δt) PRUEBA DE PRSIONES BUILD UP
- 39. K = 162,6 QO B μ m h K = 162,6 500 (1,3) (1) 98 (22) K = 49,021 mD c) Presión antes del cierre PWS = P∗ − 162.6 Q0 μ B k h log (tp + ∆t) ∆t SOLUCIÓN
- 40. Calculamos la presión antes del cierre: Calculamos P∗: (tp + ∆t) ∆t = tp ∆t + ∆t ∆t = tp ∆t + 1 tp ≪ ∆t → tp ∆t + 1 = 1 SOLUCIÓN Pws Δt 1150 0
- 41. PWS = P∗ − 162.6 Q0 μ B k h log tp + ∆t ∆t PWS = P∗ = 1948 psi d) El factor SKIN s = 1,151 P∆t=1 hr − P∆t=0 m − log k μ0 ct rw 2 ∅ + 3.23 (tp + ∆t) ∆t = 72 + 1 1 = 73 Hr SOLUCIÓN 0
- 42. Leemos del gráfico: P∆t=1 hr = 1765 s = 1,151 1765 − 1150 98 − log 49.021 (1) 20 × 10−6 0,3 2(0,2) + 3.23 s = 1,57 1750 1800 1850 1900 1950 2000 1 10 100 Pws (psi) (tp +Δt)/(Δt) PRUEBA DE PRSIONES BUILD UP SOLUCIÓN
- 43. PROBLEMA 5 Los datos de una prueba de incremento de presión de un pozo que estaba produciendo por un tiempo efectivo de 13630 Hrs. Adicionalmente se conocen las siguientes propiedades: Q = 250 BPD rw = 0.198 ft μo = 0.8 cP ct = 17 × 10−6 psi−1 ∅ = 3,9 % h = 69 ft Bo = 1,136 Bbl/STB Hallar la permeabilidad, presión inicial y el Factor Skin Δt (tp +Δt)/(Δt) Pws 0 3534 1 13631 4103 4 3409 4320 6 2273 4340 7 1948 4344 8 1705 4350 12 1137 4364 16 853 4373 20 683 4379 24 569 4384 30 455 4393 40 342 4398 50 274 4402
- 44. DATOS Δt (tp +Δt)/(Δt) Pws 0 3534 1 13631 4103 4 3409 4320 6 2273 4340 7 1948 4344 8 1705 4350 12 1137 4364 16 853 4373 20 683 4379 24 569 4384 30 455 4393 40 342 4398 50 274 4402 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 100 1000 10000 100000 Pws (psi) (tp +Δt)/(Δt) PRUEBAS DE BUILD UP
- 45. m = P2 − P1 ciclo = 4438 − 4364 1 m = 74 psi ciclo K = 162,6 QO B μ m h K = 162,6 250 (1,136) (0,8) 74 (69) K = 7,23 mD 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 100 1000 10000 100000 Pws (psi) (tp +Δt)/(Δt) PRUEBAS DE BUILD UP SOLUCIÓN a)
- 46. b) m = P2 − P1 ciclo = Pinicial − 4438 2 74 = Pinicial − 4438 2 Pinicial = 4586 psi SOLUCIÓN 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 1 10 100 1000 10000 100000 Pws (psi) (tp +Δt)/(Δt) PRUEBAS DE BUILD UP
- 47. c) s = 1,151 P∆t=1 hr − P∆t=0 m − log k μ0 ct rw 2 ∅ + 3.23 s = 1,151 4103 − 3534 74 − log 7,23 (17 × 10−6)(0,8) 0,198 2(0,039) + 3.23 s = 2.74 SOLUCIÓN
- 48. EFECTO DE ALMACENAJE El efecto almacenaje es el volumen que se produce en el pozo debido a la caída de presión. En pruebas de restitución, cuando se cierra el pozo, la columna que se encuentra llenando el pozo, se va comprimiendo progresivamente. En pruebas de Draw Down, cuando se abre el pozo, la columna que se encuentra llenando el pozo se va descomprimiendo progresivamente.
- 49. C = Q Bo ∆t 24 ∆P Donde: Q = Caudal de producción 𝑆𝑇𝐵𝐷 ∆t = Tiempo de Flujo 𝐻𝑟 ∆P = Variacion de la presión 𝑝𝑠𝑖 C = Efecto Almacenaje 𝐵𝑙𝑠 𝑃𝑠𝑖 EFECTO DE ALMACENAJE
- 50. EJERCICIO 6 Un pozo produce a una tasa de 115 [STBD] y un Bo = 1,136 Bbl/STB se realiza una prueba de flujo y se obtiene los siguientes datos de la tabla y además se conoce que: 𝑃∆𝑡=0= 3700 𝑝𝑠𝑖 Determinar la constante de almacenamiento y el tiempo de almacenamiento.
- 51. DATOS 1 10 100 1000 0 1 10 ΔP [PSI] ΔT [HRS] ΔP vs Δt Tiempo de Flujo Δt [Hrs] Presion de Flujo Pwf [Psi] ΔP [Psia] 0 3700 0 0,10 3639 61 0,15 3611 89 0,20 3583 117 0,25 3556 144 0,30 3530 170 0,40 3486 214 0,50 3440 260 0,60 3401 299 0,80 3332 368 1,00 3273 427 1,50 3159 541 2,00 3069 631 3,00 2939 761 4,00 2892 808 5,00 2857 843
- 52. SOLUCIÓN DATOS Q = 115 [STB] Bo = 1,136 Bbl/STB C = Q Bo ∆t 24 ∆P 1 10 100 1000 0 1 10 ΔP [psi] Δt [Hrs] ΔP vs Δt Tiempo de Flujo Δt [Hrs] Presion de Flujo Pwf [Psi] ΔP [Psia] 0 3700 0 0,10 3639 61 0,15 3611 89 0,20 3583 117 0,25 3556 144 0,30 3530 170 0,40 3486 214 0,50 3440 260 𝑃3
- 53. C = Q Bo ∆t 24 ∆P C = (115) (1,136) (0.2) 24 (117) C = 9.305 × 10−3 𝐵𝑙𝑠 𝑝𝑠𝑖 ∆t = 4.3 Hrs SOLUCIÓN 1 10 100 1000 0 1 10 ΔP [psi] Δt [Hrs] ΔP vs Δt
- 54. GRACIAS