UNIVERSIDAD POLITECNICA DEL

GOLFO DE MEXICO.

INGENIERÍA PETROLERA

NOVENO CUATRIMIESTRE; GRUPO “B”

ADMINISTRACIÓN DE YACIMIENTOS

“MODELO INTEGRADO DE YACIMIENTOS”

ING. DR. GUSTAVO REYES BACHE

ALUMNA: DIANA GEIZY ZURITA M.

PARAISO, TABASCO A JUNIO DE 2012.

RESUMEN

Después de más de diez años de investigación en el ámbito petrolero y sus diversas ramas, en México se ha demostrado que el trabajo de un equipo multiciplinario es mucho más eficaz que el trabajo individual, en lo que respecta a la exploración, explotación y producción de uno de los recursos más importantes para México y el mundo: “El Petróleo”.

La experiencia generada muestra que los estudios Integrados de Yacimientos son, una herramienta útil para la comunicación entre el subsuelo (donde se genera el hidrocarburo), y la superficie, donde equipos de ingenieros de yacimientos, ingenieros petroleros, geólogos, geofísicos y muchos más, reciben la información obtenida de registros, núcleos, recortes, etc., y la interpretan, para después administrar los yacimientos. La administración de yacimientos se define como: el proceso dinámico que involucra un conjunto de decisiones y operaciones, mediante las cuales se identifica, cuantifica, desarrollo, explota, monitorea y evalúa, un yacimiento petrolero; desde su descubrimiento hasta su etapa final de abandono cuando ya ha sido explotado completamente.

INTRODUCCIÓN.

El Estudio Integrado de Yacimientos como un “Análisis interpretativo y multidisciplinario de un yacimiento, como una unidad geológica e hidráulica integral, a fin de describir su naturaleza y geometría; calificar y cuantificar propiedades de roca y fluidos, y establecer distribución y volúmenes recuperables de hidrocarburos, integrando aspectos estructurales, estratigráficos, sedimentológicos, petrofísicos y de fluidos, en un modelo único, que permita establecer un plan de explotación que garantice la máxima recuperación económica de sus reservas”.

En un estudio de esta naturaleza, tal integración implica el aporte de conocimientos previos y habilidades profesionales de diferentes disciplinas, asociadas a la explotación de hidrocarburos, tales como: Geología, Geofísica, Petrofísica, Ingeniería de Yacimientos e ingeniería de Producción, entre otros. Este, tiene como objetivo usar de manera más adecuada los recursos disponibles para maximizar el índice de beneficios de un yacimiento, mediante la optimización de la recuperación de petróleo, disminuyendo costos operacionales y capital para la inversión.

Los profesionales involucrados en un estudio integrado intercambian experiencias y puntos de vistas en la creación de un modelo representativo del yacimiento, el cual permitirá la predicción del comportamiento de producción y presiones del mismo, alternamente se compararía con otras opciones de recobro que mejoren la producción y los costos.

TRABAJO INTEGRAL DE YACIMIENTOS.

EXPLORACIÓN

La exploración petrolera se enfrenta con el hecho de que la superficie de la tierra tiene una historia complicada. Los geocientíficos saben que parte de la corteza terrestre, que abarcan continentes y océanos, se han trasladado con relación a otras. Cuando los continentes se separaron, zonas que eran tierra quedaron sumergidas por el mar: esas zonas se convirtieron en lugares de deposición de rocas petrolíferas. Al producirse colisiones las enormes fuerzas originadas levantaron cadenas de montañas, estrujaron las rocas en plegamientos y las echaron unas sobre otras, para formar estructuras complejas. Algunas de éstas son favorables para la acumulación de petróleo.

Una de las estructuras más comunes es el anticlinal, en la cual las capas tienen la forma de una cúpula o arco. Debajo del anticlinal, puede encontrarse un yacimiento de hidrocarburos, sellado por una capa impermeable. Si se perfora un pozo a través de esta cubierta, hasta llegar al yacimiento, se puede sacar petróleo a la superficie.

Después se escogen ciertas áreas para estudiarlas en mayor detalle. Los geólogos estudian los afloramientos de roca y analizan muestras de roca y de los fósiles que puedan contener, a fin de tener elementos que indiquen sus orígenes y edad. Los estudios geofísicos proporcionan datos adicionales, indicando como se disponen las rocas debajo de la superficie. Esos estudios incluyen medidas de los campos gravitacional y magnético de la tierra, porque éstos son afectados por el tipo y distribución de las rocas de la corteza terrestre. Sin embargo, hoy en día, el estudio sísmico es mucho más importante.

Para este tipo de estudio, se envían ondas sonoras a lo profundo de la tierra, desde donde son reflejadas por los diferentes estratos. Se mide el tiempo que traten en volver a la superficie. De este modo, puede apreciarse la profundidad de las capas reflectoras: a mayor intervalo, mayor profundidad. Tales estudios pueden indicar también qué tipo de rocas se encuentran bajo la superficie, ya que diferentes rocas transmiten el sonido a diferente velocidad.

En zonas alejadas, las ondas sonoras pueden producirse por medio de dinamita, que hace detonar a pocos metros bajo la superficie del

suelo. En regiones densamente pobladas o ambientalmente sensibles, en las cuales no es conveniente usar explosiones, se utilizan camiones vibro sísmicos. Antes de la perforación, el estudio sísmico es la única manera de recoger información detallada de las zonas submarinas. La dinamita era el medio sísmico utilizado en el mar, pero actualmente se emplean cañones de aire comprimido, que generan ondas sonoras al liberar grandes burbujas de aire comprimido bajo la superficie del agua.

Los estudios sísmicos más avanzados son tridimensionales, con las líneas sísmicas dispuestas en una cuadrícula densa y colocada con precisión por medio de las últimas técnicas de navegación. Los datos registrados son procesados en modernas computadoras, que producen una imagen tridimensional muy exacta de las formaciones y estructuras subyacentes. El proceso es costoso: un estudio sísmico tridimensional en el mar cuesta 15.000 dólares por kilómetro cuadrado, según el lugar y las condiciones reinantes. Por otra parte, la perforación de un posos puede llegar a insumir millones de libras esterlinas, de manera que el tiempo y el dinero empleado en estudios exactos son una buena inversión, ya que ayudan a situar correctamente los pozos y reducen al mínimo las pérdidas en pozos secos.

EXPLOTACIÓN

La perforación petrolera es una operación muy especializada, que se realiza a menudo en lugares lejanos y de difícil acceso. Si el descubrimiento ofrece buenas probabilidades y las condiciones comerciales son adecuadas, el yacimiento puede desarrollarse y ponerse en producción.

En la fase de producción, la buena administración del yacimiento asegura que la explotación sea lo más eficiente posible. En años recientes, se ha prestado mayor atención a la búsqueda y producción de petróleo en el mar; gracias a los adelantos de la ingeniería y a la técnica, es posible trabajara ahora en aguas cada vez más profundas y hostiles.

La perforación Los pozos se perforan con herramientas rotatorias de perforación, que actúan según el principio del berbiquí del carpintero. El instrumento cortante es la barrena, que tiene puntas fuertes de metal o, a veces, de diamante, capaces de taladrar las más duras rocas. La barrena está suspendida de una sarta de perforación, formada por tramos de varillaje, que se van agregando a medida que

penetran la barrena. Ésta se hace girar por medio de una mesa de rotación que está en el piso de la plataforma o, más comúnmente ahora, con un motor colocado en el pozo.

La perforación petrolera es una operación muy especializada, que se realiza a menudo en lugares lejanos y de difícil acceso. Si el descubrimiento ofrece buenas probabilidades y las condiciones comerciales son adecuadas, el yacimiento puede desarrollarse y ponerse en producción.

PRODUCCIÓN

En la fase de producción, la buena administración del yacimiento asegura que la explotación sea lo más eficiente posible. En años recientes, se ha prestado mayor atención a la búsqueda y producción de petróleo en el mar; gracias a los adelantos de la ingeniería y a la técnica, es posible trabajara ahora en aguas cada vez más profundas y hostiles.

Con el tiempo la barrena se gasta y tiene que ser reemplazada. Toda la sarta que pesa más de 100 toneladas debe ser levantada hasta la superficie y desarmada sección por sección a medida que va subiendo. Se coloca la nueva barrena y se la hace bajar lentamente a medida que se ponen otra vez las secciones de la sarta. En un pozo profundo, esta operación, denominada viaje, puede tomar la mayor parte de un turno de 12 horas. Hasta hace poco la sarta de perforación era manipulada por la cuadrilla de perforación. A fin de aumentar la seguridad y reducir los costos de perforación, se van utilizando ahora equipos perforadores automáticos, con operaciones mecanizadas de movimiento de varillaje y controles electrónicos.

Uno de los materiales esenciales para el trabajo de perforación es el "lodo" o fluido de perforación. Es una mezcla especial de arcilla, diversos productos químicos y agua que se bombea constantemente hacia abajo por el varillaje y sale por los agujeros que tiene la barrena. La corriente de lodo retorna hacia arriba por el espacio anular que queda entre la sarta de perforación y la pared del agujero perforado, y arrastra consigo fragmentos de roca cortados por la barrena En la superficie, el lodo recuperado se tamiza y vuelve a bombearse al pozo. Los fragmentos (ripios) que quedan en el tamiz indican el tipo de roca que van encontrando la barrena y puede exhibir indicios de petróleo cuando se va llegando a una formación petrolífera. El lodo enfría la barrena y evita escape de gas o petróleo cuando la barrena penetra en una trampa.

El equipo de perforación es grande y pesado; antes de poder perforar en zonas alejadas, a veces es necesario construir caminos cortando selvas o cruzando desiertos a fin de llegar a ellas. Ahora para reducir los costos de transporte los primeros pozos exploratorios de zonas alejadas pueden ser perforados por equipos mucho más pequeños que hacen pozos de poco diámetro.

La rapidez con que se perfora varía según la dureza de la roca. A veces, la barrena puede perforar 60 metros por hora; sin embargo, en un estrato muy duro, es posible que sólo avance 30 centímetros en una hora. La mayoría de los pozos petrolíferos tienen entre 900 y 5000 metros de profundidad; pero en ciertos casos se perforan pozos de siete u ocho mil metros.

Normalmente los pozos son verticales; en algunas ocasiones especialmente en el mar, es necesario perforar pozos que se desvían de la vertical para llegar a más puntos desde una misma plataforma. Esto se denomina "perforación desviada". Los desarrollos recientes han hecho posible desviarse hasta 90 grados de la vertical. Esta técnica se conoce como "perforación horizontal" , y en ciertos casos puede aumentar la productividad de un pozo.

TRANSPORTE DEL PETRÓLEO

El petróleo crudo se transporta por oleoducto o buque tanque a la refinería, para transformarlo en productos que, a su vez, pasan a los centros de distribución o a los consumidores finales.

En tierra o para cortas distancias en el mar se utilizan los oleoductos. Estos demandan enormes inversiones de capital para su construcción; pero los costos de mano de obra y mantenimiento son relativamente bajos. La inversión de capital en un buque petrolero es inferior; sin embargo, los costos de explotación (mano de obra, combustible y mantenimiento) son altos. Los buques tanque son indispensables para el transporte marítimo a grandes distancias y los petroleros modernos están diseñados para que operen con flexibilidad y eficiencia, de acuerdo con las más altas normas técnicas y de seguridad.

REFINACIÓN DEL PETROLEO

El petróleo es una mezcla de líquidos y gases disueltos en ellos, no muy útiles en su estado crudo.

En la refinería, el petróleo crudo se transforma por procesos físicos y químicos en una amplia gama de productos útiles. Hay arriba de 900 refinerías en funcionamiento en todo el mundo; más de un cuarto de ellas se encuentran en Estados Unidos. Muchas tienen avanzados equipos de conversión que les permite usar tipos diferentes de petróleo crudo y proporcionar la gama de productos que necesita cada mercado.

CAMPO SAMARIA.

Nombre del campo: SAMARIA.

Ubicación: ESTADO DE TABASCO.

Tipo de hidrocarburo: ACEITE (28°-31° API) Y GAS.

Ubicación geográfica del complejo Antonio J. Bermúdez. Se marcan los campos Samaria, Oxiacaque, Cunduacán, Platanal e Íride (PEP).

Plano de ubicación geográfica

Descripción estructural del campo SAMARIA.

La explotación del CAJB comenzó en el año de 1973, con una perforación en el campo Samaria. A partir de ese momento y con el desarrollo de los demás campos, se convirtió en importante productor de aceite para el país.Las características de los yacimientos han salido a la luz con el avance de la explotación y la actualización de la tecnología, por ello, los datos propios de éstos que se mencionarán en lo sucesivo son propiedad de Pemex Exploración y Producción (Pemex, 2007).

El CAJB, de yacimientos naturalmente fracturados, tiene actualmente más de 100 pozos activos que producen en las formaciones del Cretácico, Jurásico y arenas del Terciario. Las formaciones del Cretácico y Jurásico, varían en profundidad entre 3,100 m y 4,500 m, con una porosidad entre 2% y 6% y permeabilidades de 5 hasta 200 md. El aceite producido por yacimientos Cretácico-Jurásico es de tipo ligero (28-31 oAPI); en los yacimientos Terciarios se produce aceite pesado (de 11 a 23 oAPI) y aceite ligero (llega hasta los 33 oAPI).

Las reservas probadas remanentes de aceite son de 1,600 mmbbl. El factor de recuperación actual del aceite es de 23%.Las trampas del yacimiento son estratigráficas (dolomitización y acuñamientos), estructurales (domos relacionados a intrusión salina, cabalgamiento, extensión y fallamiento) y la combinación de ambas. La caliza micrita del Titoniano es la principal roca generadora de aceite, no obstante, existen otros sistemas generadores en el Cretácico Inferior y Terciario.

La salinidad del agua de formación ha sido medida en diferentes pozos de la región sur. La más baja del Cretácico la registra el Cretácico Superior, con 25,439 ppm. Para el Cretácico Medio e Inferior, se han medido salinidades de alrededor de 300,000 ppm (Méndez, 2007).

La estructura del Campo Samaria Mesozoico, se formó sobre el Pilar Reforma Akal preservando los rasgos impresos por tres eventos tectónicos; comprensivo, distensivo y de tectónica salina, mismos que imprimieron las características actuales a la estructura, como son la presencia principalmente de fallas normales en tres direcciones preferenciales, produciéndose de este modo buenas trampas estructurales, ya que el fuerte tectónismo que afectó las estructuras del campo generó por lo menos tres etapas de fracturamiento.

El Modelo Geológico Estructural del Complejo fue construido en base a la información obtenida de 361 pozos del Mesozoico que se han perforado en los 5 Campos que lo componen productores de aceite y gas: Samaria, Iride, Cunduacán, Oxiacaque y Platanal, los cuales producen en las formaciones del Cretácico Superior, Medio, Inferior y Jurásico Superior Kimmeridgiano. El área que comprende estos Campos es de 163 km2, con una profundidad promedio de los pozos de 4500 m y una porosidad entre 2% y 6%. El espesor de las formaciones productoras es de aproximadamente 800 m, con una saturación de agua promedio de 18 % así como la interpretación de la sísmica “3D”.

La Localización se ubica en una estructura anticlinal de bajo relieve en el centro del Campo Samaria.

Planos estructurales.

Configuración Estructural a la Cima Cretácico Superior, tomando como referencia el pozo de la Localización Samaria 6093.

La localización se ubica hacia el centro del anticlinal del Campo Samaria, este pozo alcanzara el K.S. 30 metros más abajo que el Samaria 1103, el cual se encuentra en el mismo bloque y 30 metros más alto que el Samaria 103.

Secciones estructurales en base a pozos o puntos geográficos.

LOC SA-6093LOC SA-6093

Sección Estructural Diagramática Loc. Samaria 6093.

Secciones estructurales interpretadas en base a líneas sísmicas.

Sección Sísmica paralela a la dirección de la trayectoria de la localización SA-6093.

En la imagen podemos observar pliegues u horizontes definidos, fallas y un reacomodo de los horizontes, originados por los esfuerzos de compresión de las rocas. También debemos hacer notar la presencia de acumulaciones de hidrocarburo (en las partes donde se vemos unos tonos en color gris). La trayectoria de los horizontes pertenecientes al cretácico están marcados con líneas en color verde de diferentes tonalidades, quedando de la siguiente manera: el horizonte que pertenece al Cretácico Superior (KS) esta marcado con unas líneas de color verde limón, el horizonte perteneciente al Cretácico Medio (KM) esta resaltado con una línea, la cual marca la trayectoria del horizonte, en color verde claro, y el horizonte

correspondiente al Cretácico Inferior (KI) está marcado por la línea en color verde obscuro.

Columna geológica probable con respecto del SA-6093.

FormaciónProfundidad

vertical(m.v.b.n.m.)

Profundidad vertical

(m.v.b.m.r.)

ProfundidadDesarrollada(m.d.b.m.r)

Espesor(m.d.)

Paraje Solo Aflora Aflora Aflora 813

Filisola 777 795 795 1416

Concepción Superior 2193 2211 2211 294

Concepción Inferior 2487 2505 2505 335

Encanto 2822 2840 2840 192

Deposito --- --- --- ---

Oligoceno --- --- --- ---Eoceno 3013 3031 3032 773

Paleoceno 3736 3754 3805 439

K.S 4140 4158 4244 33

KS 1.5 4170 4188 4276 38

KS 2.0 4205 4223 4314 60

KS 3.0 (CALIZAS) 4260 4278 4374 29

KS 4.0 4287 4305 4403 25

KS 5.0 4310 4328 4428 12

Profundidad Total

4321 4339 4440

CONCLUSIÓN

Sabremos que al hacer una correcta Administración de nuestro yacimiento nos dará como resultado una buena explotación de el y además de que su objetivo se basa en aplicar los recursos disponibles (humanos, tecnológicos y financieros) para lograr el máximo beneficio económico de los hidrocarburos, a través de la optimización del esquema de recuperación, minimizando la inversión del capital y los costos de operación.

Por lo tanto podemos decir que el campo Samaria ha sido administrado de una buena manera ya que el activo Samaria-Luna localizado en Tabasco, es el que mayor producción de aceite genera en la región sur; y con una producción de 516 mil barriles diarios de crudo y 1,665 millones de pies cúbicos diarios de gas, se ubica como la segunda de gas en el país. 

Informes de la paraestatal, señalan que de enero a abril de 2012, de los cinco activos que conforman la Región Sur de Pemex, el activo Samaria-Luna, ocupó el primer lugar con una producción de 216 mil barriles diarios y 704 millones de pies cúbicos diarios; seguido del activo Bellota-Jujo con 132 mil barriles diarios de crudo y 549 millones de pies cúbicos diarios de gas en el activo Macuspana-Muspac.