ALMACENAMIENTO DE GAS NATURAL EN EL SUBSUELODEL CAMPO BERMEJO EN EL POZO BMJ - X44FORMULACION DEL PROBLEMAEl incremento de la demanda interna como los compromisos de exportacin a diferentes pases, la quema de gas, la disminucin de reservas, la falta de plantas de almacenaje y refinacin genera un desequilibrio entre la oferta y demanda; dando lugar al diseo de un reservorio de almacenaje en el pozo Bermejo X44 ubicado en el departamento de Tarija, que tiene como finalidad la conservacin de la fuente de energa disponible en la actualidad para su uso posterior.OBJETIVO GENERALProponer el diseo de un reservorio de almacenaje en el pozo Bermejo X44 que tiene como finalidad la conservacin de la fuente de energa disponible en la actualidad para su uso posterior, ubicado en el campo Bermejo en el departamento de Tarija.ESTRUCTURAS DE ALMACENAMIENTODentro de las diferentes estructuras geolgicas de los acuferos hay una serie de condiciones que el acufero debe cumplir para la adecuacin como unidad de almacenamiento subterrneo de gas natural: Debe haber una estructura bajo la cual el gas es acumulado, capacidad de almacenamiento (porosidad), el espacio para el almacenamiento del gas se crear desplazando el agua existente en el espacio poroso, prestando especial atencin a la presin de desplazamiento y a las posibles fugas de gas por la disminucin de presin, el uso de un acufero para almacenamiento de gas usualmente requiere ms gas base y ms monitoreo de las tasas de inyeccin y de produccin que un yacimiento agotado, el contenido volumtrico de gas depende de la configuracin estructural, de la porosidad de la roca, de la esperada saturacin residual de agua y de la presin usada para el desplazamiento y confinacin del gas, un techo de roca porosa saturado con agua para impedir que el gas almacenado fluya a travs de ste, permitiendo la confinacin del gas a altas presiones; la estructura debe proveer una presin de sobrecarga suficiente que permita almacenar gas a presiones muy por encima de la atmosfrica, teniendo en cuenta que las presiones de desplazamiento de acuferos de este tipo estn en el orden de 400 a 1500 psi. En este aspecto la profundidad del acufero es considerada un elemento de importancia en los anlisis econmicos, ya que el acufero debe tener una capacidad suficiente para justificar la inversin. Estudios de caso sugieren que el acufero debe estar a una profundidad mnima de 300 metros, para permitir presiones de fluidos que justifiquen volmenes de compresin suficientes de acuerdo con cada proyecto, adems de tasas de inyeccin y produccin acordes a las necesidades requeridas por el sistema de conexin a los gasoductos, debe haber agua que confine el gradiente de presin en todas las direcciones, algunos inconvenientes que presentan este tipo de almacenamientos son los elevados gastos de exploracin, informacin geolgica limitada, la no existencia de gas base inicialmente, la capacidad de la formacin es medida nicamente cuando el acufero sea desarrollado como una unidad de almacenamiento de gas natural, facilidades en superficie as como perforaciones de pozos, operaciones de compresores, zona de deshidratacin deben ser diseadas y realizadas, altas presiones son requeridas para alojar el gas mediante la presin del agua hacia abajo, deshidratacin de gas debe ser realizada una vez el gas es producido, ms restricciones por las agencias de proteccin del medio ambiente para proteccin del agua, predicciones de burbujas de agua generadas por la produccin de gas una vez est en funcionamiento. La figura 4 es un esquema donde se muestra los aspectos geolgicos fundamentales para la adecuacin del acufero arriba mencionados.

Figura: Elementos bsicos de un acufero para almacenamiento del gasESTRATIGRAFIALa secuencia estratigrfica atravesada por los diferentes pozos, abarca las siguientes formaciones:Areniscas de Transicinsistema terciarioAreniscas superioressistema terciarioConglomerado Galarzasistema terciarioFormacin escarpmentsistema terciarioFormacin Tarijasistema carbonferoFormacin T-2sistema carbonferoFormacin Tumampisistema carbonferoFormacin iquirisistema devnicoLas formaciones Los MONOS y HUAMAMPAMPA han sido investigadas con la perforacin del pozo BJO- X44.El cuadro estructural del rea Bermejo, destaca como carcter principal un largo anticlinal correspondiendo a la serrana del candado, desarrollndose una sucesin de culminaciones (sillas estructurales) que siguen un mismo lineamiento El rea en estudio conforma dos culminaciones: Bermejo Sur y Bermejo norte, ambas estn formadas por varios niveles de produccin de petrleo dentro de las formaciones Tarija y Tupambi.

Su caracterstica ms importante, es la falta de continuidad lateral y vertical en el desarrollo de las areniscas productoras.La heterogeneidad y lenticularidad de las arenas se pone de manifiesto en la correlacin estratigrfica construid en base a la informacin de los pozos perforados

ALMACENAMIENTO DEL GASLas diferentes formaciones geolgicas adecuadas para almacenar gas han sido yacimientos agotados, acuferos y cavernas de sal cercanos a las grandes regiones consumidoras de gas natural bsicamente para reducir la necesidad de mayores infraestructuras en gasoductos (dimetros mayores), suplir los picos de demanda, garantizar consumos adicionales de los equipos de aire acondicionado en verano usando turbinas de gas para generar electricidad, suplir eventuales fallas o daos en los gasoductos; adems de que actualmente cerca del 40 % de los yacimientos de gas natural (stranded gas) estn en regiones remotas, alejadas de las grandes ciudades, lo cual exige cubrir grandes distancias en transporte y disponerlo en sistemas de almacenamiento para garantizar el flujo continuo durante todo el ao.En general cada tipo de unidad de almacenamiento de gas natural tiene sus propias caractersticas fsicas, tales como porosidad y permeabilidad, y econmicas como el sitio, costos de adecuacin de la facilidad, mantenimiento, tasas de inyeccin y de produccin, nmero de ciclos por ao. Segn las caractersticas geolgicas se selecciona la estructura geolgica ms adecuada. Normalmente los yacimientos agotados son los mejores candidatos, debido al conocimiento que se tiene de la estructura geolgica y fluidos almacenados en la misma, as como por las facilidades disponibles en superficie para el transporte y manejo de fluidos. En segunda instancia estn los acuferos, seguidamente las cavernas de sal y por ltimo algunas minas abandonadas han sido usadas como unidades de almacenamiento.CONSIDERACIONES GENERALESCada formacin geolgica usada como unidad de almacena-miento de gas posee sus propias caractersticas fsicas y econmicas las cuales gobiernan su capacidad para aplicaciones particulares.Dentro de las caractersticas econmicas estn la adecuacin del sitio, los costos de mantenimiento asociados al buen funcionamiento, las tasas de entrega y el nmero de ciclos por ao que el yacimiento o caverna puede entregar.Los proyectos de operacin de unidades de almacenamiento de gas natural bajo tierra tienen una duracin entre 25 y 30 aos. Durante la vida de operacin, los yacimientos usados como unidades de almacenamiento llegan a estar sujetos a prdidas que reducen el volumen de gas inventariado, esto debe ser tomado en cuenta en anlisis tcnicos y econmicos. Una incontrolable prdida de gas asociada a fugas internas representa una menor capacidad de entrega y por ende un flujo de caja menor, adems de impactos ambientales negativos. Se hace necesario entonces una auditora de inventario como variable fundamental durante la operacin de este tipo de almacenaje.La evaluacin del desempeo de un yacimiento usado como unidad de almacenamiento de gas involucra el reconocimiento de tres requerimientos bsicos llamados atributos [8]. Verificacin de inventario: Representa el gas que puede almacenar la unidad de almacenamiento y est compuesto de dos volmenes, gas base (cushion gas) y el gas de trabajo (working gas) el que ser producido cuando se requiera. Aseguramiento de los flujos de inyeccin y de produccin de gas natural: Se mide en millones de pies cbicos estndar y mide la disponibilidad de gas para el mercado. Contenido vs migracin: Si las existencias contabilizadas no corresponden a los volmenes de gas producidos, problemas de migracin debern ser tenidos en cuenta. El hecho de que el ambiente de almacenamiento est sometido a una presin positiva y siendo el gas natural ms liviano que otros fluidos compartiendo el mismo espacio poroso el gas almacenado tiende a migrar. Algunos factores pueden contribuir a la explicacin de las diferencias entre el volumen de gas que aparece en libros y los volmenes totales producidos. Los gradientes de presin, la permeabilidad de la roca, la integridad del techo de la unidad, geometra, fracturas, fallas, caractersticas geolgicas, condiciones de operacin y limites de los equipos, entre otras.YACIMIENTOS AGOTADOSEste tipo de yacimientos son los primeros candidatos para ser adecuados como unidades de almacenamiento subterrneo de gas natural. El almacenamiento de este tipo viene determinado por el nmero de pozos de inyeccin/produccin, por la capacidad de produccin de los mismos y por el volumen de almacenamiento (porosidad). Los factores que determinan si un yacimiento agotado puede ser usado como unidad de almacn de gas dependen de la geologa y la geografa. Geolgicamente la roca debe tener una porosidad y una permeabilidad que garanticen una capacidad de almacenamiento y de produccin acorde con los requerimientos de diseo y operacin. Geogrficamente, ste debe estar situado cerca de las grandes regiones consumidoras de gas natural para facilitar el suministro rpido, una vez ste sea requerido. En general, para este tipo de yacimiento, el gas base es alrededor de un 50 %, el periodo de inyeccin est entre 200 a 250 das y el periodo de produccin flucta entre 100 y 150 das. En pases de estaciones, generalmente es usado para suplir la sobredemanda en las estaciones de invierno. REHABILITACION DE POZOS:Reacondicionamiento.- Este tema describe los diferentes tipos de reacondicionamientos de pozos ms comunes en los campos de nuestra industria petrolera. El reacondicionamiento se refiere a los tipos de rehabilitacin de pozos donde, por efecto de los trabajos realizados, resultan modificadas las condiciones del yacimiento. Algunos requieren el empleo de taladros o gabarras y otros solo equipos especiales como el coiledtubing. Tambin hay trabajos que se pueden realizar con equipos normales de guaya finaReparaciones.- Este tema describe en detalle los diferentes tipos de reparaciones de pozos que ms frecuentemente son realizados en los pozos de nuestros campos petrolferos. Por definicin, las reparaciones son trabajos de rehabilitacin de pozos que estn asociados con la correccin de problemas de naturaleza mecnica y con aquellos que, sin ser mecnicos, no modifican las condiciones del yacimiento

El campo bermejo se encuntra situado al sur de nuestro pais figura (5-1), el cual comenzo a ser explotado desde 1924 ao en que la Standard Oil, perforo el primer pozo productor (BJO- 2)Posteriormente se perforaron un total de 40 pozos, siendo el pozo BJO-X44 el ultimo de ellos. Deacuerdo co las pruebas isocriales que se efectuaron con diferentes choques, el nivel productor Huamampampa corresponderia a un sistema de gas y condensado (tabal 5-1)A principios de Diciembre de 1990 la explotacion del campo paso a la compaa privadad Pluspetrol.La recuperacion del campo Bermejo sin incluir el BJO-X44 de los tres niveles productores de petroleo:DEvonico, Tumambi y Tarija es del orden del 25.3 % del volumen original In-situ, quedando por recuperar solamente el 0.34% de dicho volumen. Esto significa que el campo se encuentra en etapa final de agotamiento por explotacion primariaTABLA 5-1PRUEBAS ISOCRINALESCHOQUE

CONDENSADOBPDGASMMPCDRGCPC/BBLPRESIONLPGCGGRAVEDADAPI

8462.20047870735054.2

16159.88.422242736570056.2

20190.610.48254994470055.6

24225812.03153281359055.5

28246.613.56054988313054.6

TABLA 5-2ANALISIS TIPICO DEL GAS NATURAL PARA EL ALMACENAJE EN EL SUBSUELO (CAMPO BERMEJO)

INGENIERIA DE RESERVORIOSPROPIEDADES DE LOS FLUIDOS La gravedad especifica del gas de la formacin huamampampa fue tomada del anlisis cromatografico del gas extrado del proceso de liberacin a volumen constante a las presiones de separacin de 1040 lpc en alta y 250 lpc en baja. La temperatura del reservorio es de 229 FEl promedio de la gravedad especfica del gas para el proyecto de almacenaje ser:SG = 0.689Las propiedades pseudoreducidas del gas asimilado a las condiciones del proceso de almacenamiento en las areniscas de la formacin Tarija considerando una presin de Inyeccin de 1500 lpca y temperatura del yacimiento de 94 F.Presin critica (Pc)= 669 lpcaTemperatura Critica (TC)= 385 RPresin pseudocritica = 2.24 lpcaTemperatura pseudoreducida = 1.43 RFactor de compresibilidad = 0.77Factor de recuperacin = 0.77Las propiedades del fluido de la formacin Tarija Gravedad del petrleo = 27 APIViscosidad del petrleo = 8.65 cpFactor volumtrico = 1.164 Bbl/ BblPresin original = 950 lpcTemperatura del yacimiento= 94 FVOLUMENES DE PRODUCCION ACUMULADA Produccin acumulada de petrleo = 2250454Produccin acumulada de gas = 32330 MpcProduccin acumulada de agua = 1.003 bbl/ bblFactor de recuperacin = 23.2%Relacin agua/ Pet. Acumulada = 0.344SELECCIN DE POZOS INYECTORES PARA EL ALMACENAJE DE GAS SECTORPOZOCOTA ESTRUCTURALESTADO ACTUAL

NorteBJO- 16188.5 TJAAbandonado

norteBJO -24125.2TJAAbandonado

El pozo inyector BJO_44 tendr los siguientes pozos receptoresBJO-15 pozo productor con BM tiene un 98 % corte de aguaBJO-33 pozo surgente tiene 67% corte de aguaBJO- 42 pozo abandonado con 84% corte de aguaBJO-5 pozo abandonado con 92 % corte de aguaBJO-35 pozo abandonado con 86 % corte de aguaBJO-20pozo abandonado con 78 % corte de aguaINTERVENCION DE POZOS1. Habilitar los siguientes pozos como inyectores de gasa. BJO-16 a las areniscas de la formacin Tarijab. BJO-24 a las areniscas de la formacin Tarija2. Acondicionar los pozos receptores a fin de prever efectos colaterales debido al almacenaje de gas a altas presiones.3. El plan operativo para la habilitacin de los pozos inyectores deber contemplar los siguientes pasos:a. Habilitar caminos de acceso y planchadasb. Traslado y montaje de equipos de intervencinc. Utilizar diesel ol o petrleo des gasificado como fluido de intervencin puesto que se cuenta con yacimientos en etapa de agotamientod. Re perforar tapones de abandono, hacer carrera de reacondicionamiento con trepano y escariador hasta fondo pozoe. Correr registrosi. GST (gamma ray spectrometry tool) servir para evaluar el estado de los fluidos en la perforacin Tarijaii. CBL-VDL-GR-CCL de fondo pozo a tope cementoiii. Get Digital para evaluar la corrosin de la caera de revestimientof. Si es necesario, programar cementaciones forzadas de aislacin en los tramos de inters.g. Ampliar baleos con cargas de alta penetracin en los siguientes tramos que sern confirmados con los registros GR y GST.h. Bajar arreglo de prueba, evaluar y efectuar prueba de inyectividadi. Bajar arreglo final inyector de acuerdo a diseo4. El plan operativo para la habilitacin de los pozos receptores deber contemplar los siguientes pasos:a. Traslado y montaje de equipos de intervencinb. Sacar sarta de varillasc. Desparafinar tuberad. Bajar arreglo, tocar fondoe. Si fuera necesario limpiar fondo con cuchareof. Bajar arreglo de prueba y evaluar por pistoneo g. Sacar arreglo de prueba y evaluar por medio de pistoneoh. Sacar arreglo de pruebai. Bajar arreglo final de produccin de acuerdo a diseoPLANTA DE GAS BERMEJOLa planta de gas del campo Bermejo puede ser implementada para una capacidad de proceso de 50 MMPCD y 4500 BPD de condensado, comprende los procesos de: Separacin de Alta y baja presin, deshidratacin y depuracin, almacenamiento para condensado y sistema de compresin para el sistema de baja presin y sistema de compresin para el gas de inyeccin, los diagramas de la planta y el sistema de compresin.El gas hmedo producido por el pozo BJO- X44 de la formacin huamampampa es conducido por una lnea de recoleccin de 6 OD con una longitud de 6 mts. Para luego pasar al sistema de separacin donde el gas y el condensado son separados.

Escuela Militar de IngenieraPgina 21

TABLA CALCULO DEL INFLUJO DE AGUA, CAUDALES DIARIOS DE INYECCION Y PRESIONES DE RESERVORIOSTIEMPO(DIAS)tDQtINFLUJO DE AGUAWe (MMPC)INYECCION ACUMULATIVADE GAS A 1500 LPCA (MMPC)CAUDAL DIARIO POR INTERVALO (MMPC/DIA)PRESION ACTUAL DEL RESERVORIO POR INTERVALO (LPCA)

45761141521902303.9106.6039.90513.20716.50919.9043.0305.5097.3609.6710.67812.3110.1839050.2646570.3535610.4355770.5129470.591436

957.8901377.8971840.7632267.7672670.5823079.000

13.54012.18111.23710.60010.210

696814886932959

R A D I O D E B U R B U J A S D 1500 (PIES)

1.1. DEFINICION CONCEPTUALReacondicionamiento.- Este tema describe los diferentes tipos de reacondicionamientos de pozos ms comunes en los campos de nuestra industria petrolera. El reacondicionamiento se refiere a los tipos de rehabilitacin de pozos donde, por efecto de los trabajos realizados, resultan modificadas las condiciones del yacimiento. Algunos requieren el empleo de taladros o gabarras y otros solo equipos especiales como el coiledtubing. Tambin hay trabajos que se pueden realizar con equipos normales de guaya finaReparaciones.- Este tema describe en detalle los diferentes tipos de reparaciones de pozos que ms frecuentemente son realizados en los pozos de nuestros campos petrolferos. Por definicin, las reparaciones son trabajos de rehabilitacin de pozos que estn asociados con la correccin de problemas de naturaleza mecnica y con aquellos que, sin ser mecnicos, no modifican las condiciones del yacimiento