Escrito por 10:37 am Artículos de Opinión

Daño a la formación

El daño es cualquier restricción al flujo en el medio poroso causada por la reducción de la permeabilidad en la vecindad del pozo, la producción de fluidos, o por la introducción de fluidos durante las operaciones de perforación, terminación y/o reparación del pozo.

Esta restricción genera una caída de presión adicional en la zona dañada y puede ser contrarrestada mediante un proceso de estimulación para restablecer/aumentar la productividad original del sistema.

Figura 1. Ilustración de la zona de permeabilidad alterada o dañada y su efecto en la presión de fondo fluyendo (modificado de Beggs, H. D. (1991)) .

El daño es causado por interacciones físico-químicas, químicas, biológicas, hidrodinámicas y térmicas entre el medio poroso, partículas, y fluidos, así como la deformación.

Daño total

Diversos procesos reducen la productividad natural de una formación productora, por lo cual, para cuantificar globalmente todas las afectaciones que ha sufrido la formación, se utiliza el término de daño total.

Para determinar el valor del daño total se realizan pruebas de variación de presión (pruebas de incremento de presión, decremento de presión, pruebas de gasto variable, entre otros) en el pozo. Dichas pruebas se analizan a través de diferentes métodos y se obtiene:

  • Permeabilidad del yacimiento.
  • Daño total.
  • Caída de presión debida al daño.
  • Eficiencia de flujo.
  • Radio de investigación de la prueba.
Figura 2. Interpretación de una prueba de variación de presión.

Además de lo anterior, algunas técnicas de análisis permiten identificar el efecto de almacenamiento en el pozo, homogeneidad y presencia de fallas o acuífero en los límites del yacimiento, entre otros.

Factores de pseudo-daño

Los efectos del daño total se pueden discretizar en distintos componente, conocidos como pseudo daños.

S = Sd + Sdisp + Spp+θ + ƩSpseudo

Donde:
S: daño total.
Sd: daño a la formación (generado por invasión de fluidos durante la perforación y terminación).
Sdisp: daño por disparos en la terminación.
Spp+θ: daño por penetración parcial e inclinación del pozo.
ƩSpseudo: turbulencia, precipitación de sólidos, bloqueos de fases, entre otros.

Mecanismos de daño a la formación

  • Mecánicos:
    Interacción directa, no química, entre el equipo o fluidos utilizados para perforar, terminar o estimular un pozo, y la formación. En algunas situaciones, los cambios en las propiedades de los fluidos del yacimiento durante las operaciones de producción también puede causar cierto tipo de daño mecánico.
  • Químicos:
    Interacciones adversas entre los fluidos ajenos introducidos a la formación, y la roca o los fluidos propios del yacimiento.
  • Biológicos:
    Problemáticas creadas por la introducción de bacterias en el yacimiento, generalmente las operaciones de inyección de agua
  • Térmicos:
    Aquellos mecanismos asociados con operaciones de inyección a alta temperatura.

Características de pozos

De acuerdo con Golan y Curtis, se puede observar las siguientes características en los pozos de acuerdo con la condición que presentan.

Estado del pozoΔskinS
Daño> 0> 0
Condición original= 0= 0
Estimulado< 0< 0
Tabla 1. Características de los pozos con daño, estimulado y en condiciones originales (Golan y Curtis).

Cómo se mencionó anteriormente, el daño afecta a la productividad del pozo, reduciendo la producción. Por lo cual es necesario que exista un monitoreo constante de la producción, así como las condiciones operativas que esta implica.

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Referencias bibliográficas

  • Beggs, H. D. (1991). Production optimization using nodal analysis.
  • Guerrero Sarabia, Iván. “Relación de daño con el comportamiento de afluencia“. Productividad de Pozos, Oct. 2017. Universidad Nacional Autónoma de México.
  • Guo, B. (2011). Petroleum production engineering, a computer-assisted approach. Elsevier.
  • Economides, M. J. (2013). Petroleum production systems. Pearson Education.
  • Cruz Reyes, Ignacio. “Daño a la formación“. Comportamiento de Pozos Fluyentes, Ene, 2021. Instituto Politécnico Nacional.

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Autor: José Ignacio Cruz Reyes

Contacto: jose.cruz@dyscoep.com

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