ES POSIBLE QUE DURANTE LA PERFORACIÓN DE LOS POZOS SE MINIMICE EL DAÑO DE FORMACION?

En los últimos cinco (5) años han salido 220 pozos exploratorios secos de un total de 543 pozos exploratorios en Colombia (Fuente ANH) que equivale a un 53% entre los años 2008 y 2012.

Uno de los aspectos que puede influir en que el pozo salga seco, además del riesgo geológico es el Daño de Formación (SKIN) el cual puede ocurrir durante la perforación y completamiento del pozo.

El Daño de Formación (SKIN) es la reducción de permeabilidad y la obstrucción al flujo de fluidos en la región adyacente al pozo dentro de la formación. (Figura No. 1)

Figura No. 1 Daño de Formación

Los diferentes parámetros utilizados en la evaluación de formaciones, están siempre referidos a condiciones del yacimiento virgen. La perforación altera notablemente las condiciones del yacimiento en las cercanías del mismo, dando origen a una serie de fenómenos que afectan los registros eléctricos y la pruebas.

Es necesario considerar, la formación de cavernas y rugosidad en la pared del pozo, el tipo de lodo, la invasión en zonas permeables y la formación de la retorta de lodo en las mismas.

La invasión causada por el filtrado de lodo y la evaluación del alcance de la misma al momento de la toma del registro, causa problemas muy particulares en la interpretación de los perfiles eléctricos.

La presión del lodo debe mantenerse por encima de la presión de poro (+- 0.5 ppg) de la formación (Sobrebalance) para minimizar el riesgo de una patada de pozo (KICK), la presión diferencial empuja el lodo de perforación hacia la  formación, para controlar este efecto se debe tener un espesor de la retorta entre 1/8” y 3/4”,  dependiendo las características del lodo y de la permeabilidad de las capas. El fluido que se filtra penetra la formación, dando como resultado la creación es una zona invadida adyacente al pozo. (Figura No 2. Zona de Invasión)

Figura No 2. Zona de Invasión

La figura anterior representa un modelo de formación porosa invadida por el filtrado de lodo durante la perforación. El modelo considera los límites entre zonas como superficies concéntricas simples, ya que esta situación permite el uso de ecuaciones lineales para representar las respuestas de las distintas herramientas.

En el caso específico de los registros de resistividad, es necesario encontrar la solución a: La resistividad real de la formación RT, la resistividad de la zona invadida RXO y el diámetro de invasión DI.

Necesitamos por lo tanto un sistema lineal de tres ecuaciones. Esto se logra con el registro de tres perfiles de resistividad con diferentes diámetros de investigación.

La perforación del pozo influye sobre la medida de resistividad aparente de la formación, obtenida de los registros eléctricos. El proceso de  invasión (Figura No. 3), altera las condiciones originales del yacimiento.

Durante los registros de resistividad se deben tomar en cuenta varios factores que perturban la lectura de los perfiles: El diámetro del Pozo con Lodo, El espesor y la calidad del revoque (retorta), la profundidad  de invasión del filtrado de lodo y las formaciones adyacentes.

Figura No. 3 Variación de la Invasión con el Tiempo

En la Figura No. 4 se presenta la ecuación para determinar el Daño de Formación (SKIN- S), si S es Mayor que cero (0) el pozo está dañado, si S es igual a cero (0) el pozo no tiene daño y si S es menor que cero (0) el pozo esta estimulado.

Figura No. 4 Ecuación del Daño de Formación

Para minimizar el Daño de Formación durante la perforación del pozo se debe tener en cuenta:

• Calidad del fluido de perforación y la presión diferencial ejercida contra la formación
• Interacción del filtrado del lodo con los fluidos y minerales que contiene la roca y de la invasión de sólidos tanto del lodo como de los recortes de la broca.
• Perforar con la densidad de lodo más baja posible (Según la curva de Presión de Poro)
• El lodo debe tener una resistividad definida para que cuando se corran los registros se pueda derivar la resistividad de la formación.
• Control de pérdidas de circulación.
• Hinchamiento de las arcillas presentes en la formación.
• Cambio de mójabilidad de la roca que reduce el flujo del petróleo y/o gas en la formación hacia el pozo.
• El arrastre de partículas sólidas del lodo hacia la formación sellando las vías de flujo de los fluidos hacia el pozo.
• Formación de emulsiones del fluido de perforación con el fluido de la formación que bloquea y sella la formación al flujo.
• Si se perfora más rápido de lo que se circula el lodo, las partículas finas penetran en la formación.
• La lechada de cemento también produce alta perdida de filtrado y los sólidos pueden penetrar a la formación.
• El cañoneo con presiones diferenciales altas a favor del fluido de completamiento crea una zona de compactación alrededor de las perforaciones.

Actualmente el Instituto Colombiano de Petróleos y las empresas de servicio de lodos cuentan con laboratorios donde se hacen diferentes análisis entre los lodos y muestras de formación (Petrografía, Mineralogía, Pruebas de flujo, Química de los fluidos y Compatibilidad de los fluidos) para evaluar el Daño de Formación antes de perforar el pozo.

En conclusión si tenemos en cuenta todos los factores que están relacionados con el Daño de Formación durante la perforación del pozo, es posible reducir la invasión para poder tener unos resultados más reales durante la toma de registros eléctricos y en las pruebas de pozo.


POR: SERGIO ANTONIO CRISTANCHO ARDILA

scristancho_6@yahoo.com