martes, 26 de febrero de 2008

Evolución del control geológico operacional en pozos de la Cuenca Barinas- Apure, Venezuela.
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Evolución del control geológico operacional en pozos de la Cuenca Barinas- Apure, Venezuela.

Resumen

En los campos petroleros de la Cuenca Barinas-Apure, las cabinas de Mud Logging fueron empleadas únicamente para el control geológico operacional en los pozos exploratorios. Los pozos de desarrollo eran monitoreados exclusivamente con esfuerzo propio del geólogo de la corporación, quien se encargaba de preparar una metodología para realizar la toma de las muestras de canal con su respectivo análisis, descripción y preservación. Esta información permitía construir un grafico de tasa de penetración, considerándose factor fundamental para el control geológico operacional. Es a partir del año 2000, cuando se incluye en la perforación de los pozos de desarrollo las cabinas de muestreo geológico, debido a una serie de problemas operacionales que se presentaban durante la perforación del hoyo intermedio, tales como arrastres y pegas de tubería donde se encuentran las Formaciones Parángula – Pagüey y perdida de circulación en el Miembro “O” de la Formación Escandalosa a nivel del hoyo de producción. Como resultado de la implementación de la cabina de muestreo, se descubre una metodología que en conjunto con la tasa de penetración se convierte en una herramienta eficaz, precisa, rápida y fácil de utilizar (El análisis Calcimétrico), ya que toda esta información es en tiempo real, aportando alternativas para la toma de decisiones respecto a la secuencia estratigráfica que se esta atravesando, de esta manera se realizan correlaciones, permitiendo ajustar los topes formacionales con mayor exactitud.

Introducción

El presente trabajo tiene por objetivo mostrar como, durante las perforaciones de pozos de producción, las operaciones geológicas en la cuenca de Barinas - Apure se han apoyado en los últimos años en servicios de muestreo a pozos, con la finalidad de llevar a cabo un control geológico operacional cada vez más preciso y sofisticado, permitiendo soluciones rápidas para cualquier eventualidad operacional, todo esto, mediante el empleo de instrumentos de alta precisión, facilitando la identificación del tipo de roca y su contenido carbonático. En los campos petrolíferos de la Cuenca Barinas - Apure, las cabinas de Mud Logging fueron empleadas únicamente para el control geológico operacional en los pozos exploratorios. Los pozos de desarrollo eran monitoreados exclusivamente con esfuerzo propio del geólogo de la corporación, quien se encargaba de preparar una metodología para ejecutar la captura de datos de Tasa de penetración (TDP). Esta información permitía construir un grafico, que incluía la litología considerándose estos factores fundamentales para el control geológico operacional.

Es a partir del año 2000, cuando se incluye en la perforación de los pozos de desarrollo las cabinas de muestreo geológico, debido a una serie de problemas operacionales que se manifestaban durante la perforación del hoyo intermedio, tales como arrastres y pegas mecánicas y/o diferenciales donde se encuentran las Formaciones Parángula – Pagüey del Terciario y perdida de circulación en el Miembro “O” de la Formación Escandalosa del Cretácico a nivel del hoyo de producción. El análisis calcimétrico y la TDP en conjunto forman una doble metodología precisa, rápida y fácil de utilizar, aportando opciones para la toma de decisiones respecto a la secuencia estratigráfica que se esta atravesando, permitiendo ajustar los topes formacionales con mayor exactitud. El área de estudio, abarca los campos petrolíferos de la cuenca Barinas - Apure, los cuales están situados en los estados Barinas y Apure, a 550 Km. al suroeste de la ciudad de Caracas Venezuela (Fig. 1).

Estratigrafía

La figura 2 muestra la columna estratigráfica de la cuenca Barinas - Apure, está representada por cuatro períodos geológicos: El Precretácico está formado por un basamento de naturaleza ígnea-metamórfica, el cual representa una extensión del escudo de Guayana (Osuna S., 1990). El Cretácico está representado por cuatro formaciones: 1) Formación Aguardiente (Albiense Medio) compuesta por areniscas cuarzosas; 2) Formación Escandalosa (Cenomaniense - Turoniense), en los campos petroleros de Barinas esta subdividida a su vez en cuatro miembros informales que, de base a tope, son: ESC-S (lutitas), ESC-R (areniscas y calizas), ESC-P (areniscas masivas) y ESC-O (calizas y dolomías), en los campos del estado Apure se divide en tres miembros informales: Escandalosa Inferior (areniscas masivas), medio (areniscas masivas) y superior (areniscas con intercalaciones de lutitas y calizas); 3) Formación Navay (Coniaciense - Campaniense) dividida en los miembros: La Morita (lutitas) y Quevedo (areniscas, lutitas y calizas) y por ultimo la Formación Burgüita del Maastrichtiense compuesta por areniscas micáceas, limolitas y lutitas. El Terciario del área de Barinas comprende las Formaciones Gobernador (areniscas cuarzosas) y Pagüey (lutitas) del Eoceno Medio – tardío, en el área de Apure la Formación Guafita del Oligoceno – Mioceno Temprano compuesta por (una alternancia de areniscas, arenas, wacas cuarzosas y arcósicas). Parángula (areniscas, arcillas y limolitas) y Río Yuca (conglomerados de grano grueso) del Mioceno - Plioceno y finalmente el Cuaternario de Barinas constituido por la Formación Guanaca (conglomerados) del Pleistoceno (Kiser G., 1992).

Antecedentes y metodología

Desde el inicio de la búsqueda de hidrocarburos, los geólogos recolectaban las muestras de roca triturada por la mecha de perforación por diversas razones a saber:
-Conocer el tipo de roca,
-Determinar la ubicación estratigráfica
-Definir si la roca estaba impregnada de Hidrocarburo, etc.

Esta recolección se realizaba por métodos rudimentarios que carecían de precisión en cuanto a la profundidad. Con el advenimiento de la era de la informática surgen en el mercado mundial los equipos de Mud Logging para el control geológico operacional.
Estas empresas utilizan sensores electrónicos que son colocados en diferentes partes estratégicas del taladro para determinar los parámetros de perforación. En la cuenca de Barinas - Apure, la empresa Corcoven, S.A. utilizaban las cabinas de Mud Logging únicamente para pozos exploratorios. Debido a problema operacionales recurrentes en los pozos de desarrollo a nivel de las Formaciones Parángula y Pagüey, se implementó a partir del año 2000 el uso de cabinas de Mud Logging con la propósito de recolectar los datos de parámetros de perforación cuya data sirvió para solucionar los problemas operacionales, por lo que se propuso el uso continuo de Cabinas de Muestreo, lo cual vino a complementar el programa de muestreo para pozos de desarrollo.
Estas cabinas de muestreo, poseen equipos sencillos para analizar la fluorescencia y determinar el contenido de carbonatos de las muestras. Con los gráficos de calcimetría se determino una manera más fácil de interpretar los topes formacionales.

El geólogo de producción se encargaba de preparar el programa para la toma de muestras de canal, presentando la siguiente metodología: cálculo del tiempo de retorno, verificación de las profundidades con medida de tubería y cuantificación de la Tasa de penetración (TDP), con su respectiva toma de muestras de canal.
Con los datos de la TDP se elabora un Grafico de Tasa de Penetración (GTP) (Fig. 3).

El GTP la empleó el geólogo para la determinación de los topes formacionales conjuntamente con la descripción de las muestras de canal conformando una metodología imprescindible. Para la elaboración del GTP, en primer lugar se tabulaban los tiempos de cada 5 pies perforados en el orden que se obtenía la data, con los que se obtenía la TDP instantánea que luego se graficaba. Todos los datos estadísticos de TDP fueron agrupados en una tabla matriz, estableciéndose los TDP máximos y mínimos por formación.). En el área de Barinas los topes de las Formaciones Gobernador, Burguita, Navay y Aguardiente tienen en común baja TDP al comienzo de cada tope que posteriormente van aumentando progresivamente a medida que se penetra la unidad, en cambio las Formaciones Río Yuca, Parángula y Pagüey presentan alta TDP, superior a los 40 pie/hora. En el área de Apure, específicamente en el campo Guafita, las formaciones de Terciario presentan alta TDP, mayor a los 70 p/h, ya que se trata de arenas semi consolidadas a no consolidadas, a diferencia del Cretáceo que es consolidados, observándose que el limite K/T es un cambio drástico de TDP, pasando de 70 p/h a menos de 10 p/h con una disminución del 86 % (Fig. 3).

Muestreo geológico con cabina: se inicio a partir del año 2000 con dos pozos en el campo Borburata ubicado en el estado Barinas (Fig. 1). En este caso el geólogo de producción supervisaba el trabajo que realizaba las compañías de muestreo, analizando las muestras de canal y colocando los topes formacionales. El trabajo se iniciaba antes de penetrar la Formación Pagüey, aproximadamente 1000 pies por encima del tope formacional. Una metodología nueva, la calcimetría, se utilizó por vez primera para ensayar como correlacionaba con la tasa de penetración, observando que se ajustaba perfectamente con el cambio de la Formación Gobernador, observando que la TDP disminuía a menos de 5 p/h, mientras el porcentaje de carbonato (CO3) aumentaba de valores promedios inferiores al 10 % a mas de 50 % (Fig. 4). En el limite K/T, la TDP disminuye considerablemente a menos de 3 p/h mientras los porcentajes de (CO3) aumentan a mas de 20 %, en el tope de la Formación Escandalosa, la TDP igualmente disminuía de 5 p/h y el porcentaje de (CO3) pasaba de valores promedios inferiores de 4 a mas de 60 %. Los topes formacionales mencionados anteriormente contienen porcentajes considerables de (CO3) y valores de TDP bajos, concluyendo de esta manera que en las formaciones del Eoceno y Cretácico en la cuenca de Barinas – Apure existe una estrecha relación de Alto porcentaje de (CO3) y bajo TDP. Un hallazgo relevante de los gráficos de calcimetría se observó a nivel del Miembro La Morita: A) excelente guía de correlación en toda la cuenca, B) todos los gráficos mostraban la misma tendencia de disminuir el porcentaje de (CO3) al penetrar el tope y posteriormente el de incrementar al pasar al Miembro “O”, C) entre los primeros 10 pies del tope y 10 pies de la base, la curva de calcimetría adoptaba una forma casi recta con valores promedios que no superaban el 2 % de (CO3), este comportamiento se observó similar en el campo La Victoria del estado Apure, distanciado 200 Km. De los campos de Barinas (Fig. 5) y D) al correlacionar la curva de calcimetría con la curva de rayos gamma (Gamma ray) del mismo pozo específicamente en el área de Barinas se observaba que ambas se comportaban de manera inversamente proporcional, es decir que cuando disminuye el % CO3 aumenta el Gr o viceversa (Fig. 6).

Conclusiones

Antes del advenimiento de las cabinas de Mud logging los topes formacionales eran determinados con TDP y corroborado con litología.

Con el advenimiento de las cabinas de muestreo los topes formacionales son determinados con los gráficos de calcimetría y corroborado con la TDP y la litología.

En las formaciones del Eoceno y el Cretácico de la cuenca de Barinas – Apure existe una estrecha relación entre la baja TDP y alto porcentaje de (CO3). La disminución acentuada del porcentaje de carbonatos en los gráficos de calcimetría, indica que se encuentra ubicado estratigráficamente en el Miembro La Morita (Fm. Navay), mientras que su incremento brusco permite inferir la aproximación hacia la Formación Escandalosa. Los gráficos de calcimetría del Miembro La Morita, permiten extrapolar la información a todos los campos petrolíferos de la cuenca Barinas - Apure.

Al correlacionar la curva calcimétrica con la curva de rayos gamma (Gr) del mismo pozo específicamente en el área de Barinas se observaba que ambas se comportaban de manera inversamente proporcional.









Edgar Chapín. PDVSA, BarinasVenezuela
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