02 Evaluacion de Localizaciones Offshore v 3.0(1)

7/22/2019 02 Evaluacion de Localizaciones Offshore v 3.0(1)

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1/61 CL- CAIntroduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN

Evaluacin de LocalizacionesPara la Perforacin Costa Afuera

Carlos Alvarez

Fast Track Training Program - IPM

Corrado Lupo

Project Support Center - IPM


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Evaluacin de Localizaciones

Introduccin

Tcnicas de Exploracin Costa Afuera

Levantamiento Magntico

Levantamiento Gravimtrico

Levantamiento Ssmico Tipos de Levantamiento Ssmico

2D

3D 4D


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Evaluacin de Localizaciones

Evaluacin del Lecho Marino

Batimetra

Ssmica Somera

Condiciones de Anclaje

Estudios de Vientos y Corrientes Marinas Prevalecientes


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Introduccin a la Perforacin Costa AfueraEXPLORACIN Y PRODUCCIN


Introduccin

Explorar en busca de los yacimientos costa afuera es mucho

ms complicado que el hallazgo de localizaciones de inters en

tierra firme.

La recoleccin de muestras bajo el agua es igualmente ms

difcil por lo que el estudio geolgico debe basarse en tcnicasms avanzadas relacionadas con la geofsica


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Introduccin

El estudio geofsico aplica principios de la fsica para

estudiar la geologa en le fondo marino. Con su ayuda se

han descubierto la mayor parte de las localizaciones costa

afuera

Existen tres mtodos para conducir un estudio geofsico: Levantamiento o Registro Magntico


Levantamiento Ssmico


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Levantamiento Magntico

Consiste en medir las propiedades magnticas de las rocasutilizando como referencia el campo magntico de la tierra

La medicin se realiza utilizando un magnetmetro a bordo de un

avin que sobre vuela el rea de inters y registra las variaciones

en el campo magntico de las rocas subyacentes

NO proporciona una informacin muy detallada pero es muy til

para formar una idea general del rea en prospeccin


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Mide la variacin de densidad en las diferentes rocas,

utilizando como referencia el campo gravitacional de la tierra

Las formaciones del subsuelo ejercen diferentes grados de

atraccin en la fuerza gravitacional apreciable en la

superficie

Tampoco proporciona informacin detallada del subsuelo


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Es el mtodo ms completo de exploracin y el queproporciona la informacin ms detallada.

Ms costoso que los anteriores pues requiere de equipos

sofisticados y de una logstica ms complicada.

Utiliza personal especializado y multidisciplinario capaz de

interpretar los datos colectados en el levantamiento.


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Se basa en que las formaciones del subsuelo responden condiferentes caractersticas de absorcin y reflexin a las ondas

de choque generadas por fuentes de energa

Los ecos de las ondas devueltas por las formaciones son

captados en la superficie por un sismgrafo (medidor de

vibraciones)


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Los parmetros medidos son el tiempo de trnsito y laintensidad de las ondas reflejadas por las capas de roca en el

subsuelo

La medicin e interpretacin de los registros ssmicos permite

determinar las caractersticas litolgicas y la presin de las

formaciones debajo del lecho marino as como tambin las

estructuras geolgicas del subsuelo.


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Fuente de Energa

Las ondas de choque se generan desde un barco especialmenteadaptado con instrumentos que va navegando sobre el rea de

inters

La fuente de energa son caones de aire comprimido dispuestos

a lo largo de una lnea (Streamer) que va suspendida y

arrastrada por el barco a mximo 10 metros de profundidad con

una longitud cercana a 4 kilmetros.


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Fuente de Energa


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Fuente Receptora

Hidrfonos distribuidos a lo largo de una lnea de mximo 5kilmetros que flota arrastrada por el barco, recolectando las

ondas de presin reflejadas por las diferentes capas debajo del

lecho marino.


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Procesamiento Primera Fase

Los traductores (transducers) a bordo del barcoconvierten la energa de presin captada por los

hidrfonos en impulsos elctricos enviados a los

instrumentos que se encargan de medir el tiempotranscurrido entre la generacin del impulso y la

recoleccin del mismo (tiempo de llegada)


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Procesamiento Segunda Fase

Los datos recibidos por diferentes canales sonprocesados por computadoras y convertidos en

informacin ssmica que se muestra en forma de cortes

transversales de las estructuras geolgicas y lasformaciones subyacentes al fondo marino en funcin de la

profundidad establecida por los tiempos de reflexin.


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Tipos de Levantamiento Ssmico

Ssmica 2D

Antes de 1990 los levantamientos ssmicos se limitaban a

presentar una serie de planos de reflexin tomados a lolargo de una lnea ssmica debido a las limitaciones deprocesamiento de las computadoras de la poca. Los

planos ssmicos presentaban las formaciones en funcinde la profundidad y la longitud de la lnea ssmica, en 2dimensiones (2D).


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Ssmica 3D

El desarrollo de computadoras y procesadores ms

potentes le permiti a la industria tomar y procesar entiempo real varios reflejos de una misma onda ssmica

recibidos por mltiples lneas de hidrfonos arrastrados

por el barco ssmico.


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Ssmica 3D

Lecturas tomadas en frecuencia con las detonaciones

pueden ser utilizadas para generar cubos de ssmica enfuncin de la profundidad, la longitud de la lnea ssmica

y el ancho del arreglo de hidrfonos (3D). La correlacin de

varios cubos puede generar la entrega final de mapastridimensionales del subsuelo en funcin de tiempos de

reflejos o tiempos de llegada de las ondas reflejadas por las

formaciones .


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Ssmica 3D


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Ssmica 3D


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Ssmica 3D


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Ssmica 4D

La ssmica 4D consiste simplemente en repetir unlevantamiento ssmico 3D en la misma localizacin original,

despus de transcurrido un tiempo dado. Esta metodologaagrega la funcin del tiempo a un arreglo 3D para dar lugara la llamada Ssmica 4D. La instrumentacin actual y el

programa de clculo utilizado son capaces de generar unmapa del subsuelo que se utiliza para visualizar loscambios en los yacimientos tras varios aos deexplotacin.


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Levantamiento del lecho marino

Una vez establecida el rea de perforacin se debe

llevar a cabo un levantamiento ssmico somero que

cubra como mnimo un rea de 30 Kilmetroscuadrados alrededor de la localizacin elegida para

perforar el pozo y con una profundidad de

investigacin de unos pocos metros


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El objetivo de este levantamiento es revelar informacin

detallada acerca del lecho marino para establecer las

condiciones para el anclaje o el apoyo de la unidad de

perforacin y a la vez detectar posibles obstculos o

problemas potenciales tales como: obstrucciones, gas

superficial, conglomerados, rocas someras, fallas

estructurales someras, formaciones coralinas, etc.


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Batimetra

Se utiliza una embarcacin especializada enlevantamientos marinos equipada con sonar para

establecer la topografa y las formaciones a pocos metros

de profundidad en el rea de perforacin.


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Batimetra


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Batimetra


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Ssmica Somera

La ssmica somera se lleva a cabo con mtodos y equiposms modestos comparados con un levantamiento ssmicoextendido.

Su propsito principal es el de estudiar las capas de rocadebajo del lecho marino en un rango de 0 a 500 metros deprofundidad en el rea de inters.

Usualmente se lleva a cabo con la misma embarcacin querealiza el levantamiento batimtrico de la zona.


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Ssmica Somera

La importancia de la ssmica somera radica en la deteccinde bolsas de gas superficial que son fcilmente

identificables y que constituyen un alto riesgo para la

perforacin.

Tambin permite detectar la presencia de conglomerados

de roca que pudieran obstaculizar el avance de la

perforacin en las primeras fases del pozo.


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Ssmica Somera

La ssmica somera se limita a un rea de mximo 30kilmetros cuadrados alrededor del de una

localizacin.

Los puntos peligrosos en los que se identifica

formaciones con gas superficial potencial se definencomo Puntos Brillantes o Bright Points.


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Ssmica

Somera


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Condiciones de Anclaje

El levantamiento batimtrico debe ser tan detallado quepermita determinar los puntos para el anclaje ptimo de una

unidad flotante de perforacin cuyas anclas pueden

extenderse a varios cientos de metros de distancia a laredonda en puntos del fondo marino que garanticen un

buen agarre para soportar la tensin y el arrastre generado

por el movimiento de la unidad debido al oleaje, los vientosy corrientes marinas prevalecientes en el rea durante las

operaciones.

C


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Estudio de los Vientos y las Corrientes Marinas

Las condiciones ambientales y meteorolgicas generales del

rea de perforacin deben ser estudiadas antes de movilizar

una instalacin de cualquier tipo hacia una localizacinseleccionada.

Dicho anlisis es efectuado por la misma compaa que lleva a

cabo el estudio la batimetra y la ssmica de poca profundidad

E t di d l Vi t l C i t M i


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Mareas

Corrientes

Oleaje

Vientos



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Mareas

El termino marea se utiliza para describir variaciones en elnivel de la superficie del mar en perodos mayores al del

oleaje.

Las mareas toman en cuenta el movimiento vertical de las

aguas y, como se ha visto, se generan por influencia

gravitacional combinada de la luna y el sol sobre la masa de

agua ocenica



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Mareas

Est dio de los Vientos las Corrientes Marinas


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Mareas



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Mareas



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Corrientes Marinas

El termino corriente marina se utiliza para describir el movimiento

lateral del agua del mar

Desde un punto de vista de ingeniera se estudia el perfil de

velocidades que puede impactar un cuerpo flotante y tambien ladistribucin regional de las corrientes de agua

El estudio permite elaborar planes de contingencias para asegurarla estabilidad de la unidad flotante y para el correcto manejo de

emergencias por derrames de fluidos peligrosos o de alto impacto

ambiental



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Corrientes Marinas



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Corrientes

Marinas



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Corrientes

Marinas



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Oleaje

Elevaciones en la superficie marina en periodos tipicamente

menores de un minuto y lungitudes de ola inferiores a un kilmetro

Las olas se generan por la interaccin de los vientos con la

superficie del agua

El oleaje es una variable importante que genera cargas de impacto

en contra de estructuras flotantes y puede restringir la actividad de

perforacin.



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Oleaje



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Oleaje



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Oleaje



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Oleaje



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stud o de os e tos y as Co e tes a as

Vientos

El movimiento de masas de aire genera los vientos que

constituyen un importante elemento en la meteorologa

marina.

La medicin de las intensidades y perfiles de velocidad de

los vientos es fundamental para determinar elcomportamiento de superficies marinas y de su efecto

sobre las estructuras flotantes (unidades de perforacin o

de produccin)



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y

Vientos



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y

Vientos



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y

Vientos



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y

Vientos



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Esquemas ambientales (ejemplos)

Gulf of Mexico West Africa

Wind42 m/sec

Wind25 m/sec

Wind

35.42 m/secWind38.5 m/sec

Wind

40.0 m/sec

Hmax 23.2m

Hs 12.5 m

Hmax 7.1 m

Hs 4.0 m

Hmax 14.5 m

Hs 7.8 m

Hmax 31.5 m

Hs 16.5 m

Hmax 3.2 m

Hs 18.0 m

Brazil Offshore Norway Atlantic Frontier

Max. Temp. = 30C Max. Temp. = 30C Max. Temp. = 30C Max. Temp. = 14CMax. Temp. = 18.5C

Min. Temp = 1.5 C

Seabed current

0.63 m/sec

Min. Temp = 4.0 C

Seabed current

0.5 m/sec

Min. Temp = 4.0 C

Seabed current

0.5 m/sec

Min. Temp = 4.0 C

Seabed current

0.1-0.51 m/sec

Min. Temp = 1.9 C

Seabed current

0.5 m/sec

Water depth

2,000 m Water depth

2,000 m

Water depth

1,500 m

Water depth

1,000 m

Water depth

700 m

Waves

Surface current 1.10-2.57 m/sec

Waves

Surface current 2.06 m/sec

Waves


Waves


Waves


Depth,m

(Hurricanes/loop)

Fuente: Tangen, Challenges for the North Seas First Deepwater Project, Ormen Lange, Instok, Houston, Mar. 7,2000.

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