domingo, 7 de noviembre de 2010

Los fluidos y presiones en el subsuelo-Gradientes de presión-conceptos básicos I


Los fluídos y presiones en el subsuelo se miden de diferentes formas. Una de Ias maneras más prácticas es con una gráfica de Presión vs. Profundidad. En este caso usamos la profundidad en pies (ft) y la presión en libras por pulgada cuadrada (psi). En la gráfica hay dos gradientes principales que marcan la pauta: El Gradiente Hidrostático y el Gradiente Litostáico.

Gradiente de Presión Hidrostática es el gradiente considerando que los fluídos se componen mayormente de agua dulce. Este gradiente de agua dulce as de 0.433 psi/ft. Esto quiere decir que en una columna de agua dulce la presión incrementa con la profundidad en una proporción de 0.433 psi por pie. Cuando el agua es salobre como el caso del Golfo de Mexico el gradiente es 0.465 psi/ft.

Gradiente de Presión de Fractura es el gradiente al cual la formación se fractura hidráulicamente con los fluídos del pozo.

Presion de Poro es la pesión a la cual están los fluídos de las formaciones o sea la presión o fuerza por unidad de área. Usualmente en la industria del petróleo se mide en libras por pulgada cuadrada (psi). Existen muchas otras unidades como las del sistema métrico, pero “psi” es la unidad más común en la Industria del Pétroleo.

Presión Litostática es la presión que se ejerce a una profundidad determinada por el peso de todas las rocas y los fluíos que las saturan. Por lo tanto incluye la roca, la matríz y los fluidos que llenan los poros. El gradiente litostático se toma a aproximadamente 1.0 psi/ft, asumiendo que las rocas varian muy poco en el valor de la densidad y por lo tanto los cambios de gradiente se deben principalmente a los fluidos y a la profundidad. Las presiones litostáticas alrededor del mundo varian aproximadamente entre más o menos 0.90 y 1.35 psi/ft.

Ventana de Perforación se llama lo comprendido entre la Presión de Poro y la Pesión de Fractura. Este es el espacio que tenemos para perforar el pozo sin pasarnos a fracturar las rocas. Usualmente los pesos del lodos oscilan dentro de este espacio.

Pesos de los lodos se miden en libras por galón (ppg). También se usan unidades métricas como gramos por centímetro cúbico. La presión ejercida por la columna estática de lodo es lo que llamamos Presión Hidrostática del Lodo. La presión hidrostática está en función del peso del lodo y de la profundidad. La columna de lodo es lo que mantiene el pozo en equilibrio permitiendo controlar la presión existente en el subsuelo.

Los pesos de los lodos son equivalentes a determinada presión a cierta profundidad. Los rangos de los pesos de los lodos varian desde 8.33 libras por galón (ppg) para la columna de agua dulce hasta alrededor de 20 libras por galón (ppg) que equivale aproximadamente a la columna litostática.
El peso de lodo de 19.25 ppg es equivalente a un gradiente litostático de 1.0 psi/ft.

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4 comentarios:

  1. hola. me gustaría saber si es posible conocer la presión de fondo en base al gradiente de presión. Tengo un yacimiento en el que la arena esta a 3000 metros de profundidad y no conozco la presión de fondo del yacimiento. seria correcto decir que la presión es de 4260.72 psi? saludos

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    1. En principio la solución más simple seria usando la siguiente fórmula:

      Gradiente de presión (psi/ft) X profundidad en pies = presión en psi.

      Naturalmente debes saber el gradiente de presión a la “profundidad de la arena” o su equivalente del peso del lodo (MW) en libras por galón, para poder convertir las libras por galón a gradiente equivalente.

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  2. buen día. Tengo un sensor que mide presión estática de 456.83 kg/cm2 a 5379 mvbmr, el gradiente del fluido del pozo es 0.0825 kg/cm2/m, el NMD es 6566 mvbmr. El plano de referencia del campo está a 6615 mvbnm, el gradiente del yacimiento es 0.059 kg/cm2/m, la elevación de la mesa rotaria es 8.18 m. Vamos a perforar un pozo vecino que va a al mismo objetivo productor. ¿Qué gradiente debo utilizar para llevar la presión medida por sensor al nuevo objetivo? ¿por qué? ¿Cuál es la diferencia entre el gradiente de pozo y gradiente de yacimiento?

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    1. Siento que no haya tenido tiempo de resolver tu problema. Siempre que trates de predecir una presión a un horizonte, trata de usar la fórmula de Ben Eaton es la que considera variaciones en los gradientes de presión, “overburden stress” y “poison’s ratio”.

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