GEOMECÁNICA DE YACIMIENTOS EN 4D
La extracción de hidrocarburos o la inyección de fluidos o gas en un yacimiento modifica los esfuerzos de la roca y el entorno geomecánico: inducen potencialmente la compactación y subsidencia, afectan la integridad del pozo y de la terminación, alteran la integridad de la capa de roca y la falla-sello, modifican el comportamiento de la fractura y la recuperación térmica, y afectan la disposición del CO2 y el almacenamiento de gas. Un modelado geomecánico adecuado permite prevenir estos problemas, cuya resolución podría ser costosa.
La geomecánica y el comportamiento del reservorio están estrechamente vinculados: las presiones en el yacimiento y la producción/inyección afectan los esfuerzos y desplazamientos en el reservorio y las rocas adyacentes. Esto a su vez altera las propiedades (porosidad, permeabilidad, etc.) que afectan el rendimiento del reservorio y de los pozos individuales. Esta respuesta compleja puede modelarse empleando técnicas numéricas de avanzada, y algunas de las soluciones computacionales—en particular, dentro del yacimiento y en la sobrecarga— pueden observarse mediante técnicas de monitoreo, como sísmica 4D y microsísmica.
IMPULSADO POR DATOS
Un modelo de geomecánica exitoso se basa en saber cómo utilizar todos los datos del campo petrolero de manera eficaz y eficiente. Los datos se toman de todas las fuentes disponibles en cada etapa del desarrollo del yacimiento. Primero, se reúnen todos los datos existentes y se combinan para construir el modelo geomecánico (MEM, por sus siglas en inglés).
Estos modelos se construyen a partir de modelos estructurales 3D, sumados a todos los modelos disponibles en 1D construidos con mediciones de fondo extrapoladas e interpretadas.
Luego, se introducen las condiciones de los límites externos del campo y estas se comparan con las mediciones de esfuerzo, tensión y otras observaciones. Los efectos computados del esfuerzo en los pozos también pueden calibrarse según observaciones tales como fracturamiento y rompimiento a partir de los datos brindados por la herramienta de generación de imágenes microeléctricas de cobertura total FMI* o los datos de la plataforma de barrido acústico Sonic Scanner*. Otros datos de entrada para estudios geomecánicos incluyen información sísmica, presión y mediciones de temperatura brindadas por los sistemas de monitoreo por fibra óptica Sensa* y levantamientos terrestres por GPS que ubican los cambios de elevación.
El modelo inicial del yacimiento se amplía para incluir las celdas de sobrecarga, carga lateral y carga subyacente. El modelado de esfuerzo sigue un camino y proceso iterativo, que comprende la verificación de todos los datos de entrada en un modelo uniforme y la verificación de las propiedades de ingeniería, tales como registros, rompimientos y fallas, para definir el estado inicial del esfuerzo. Al incorporar información nueva en un circuito de retroalimentación, estos modelos evolucionan, reduciendo la incertidumbre en las predicciones y obteniendo el máximo beneficio de los nuevos datos.
En la imagen se muestra el esfuerzo y la presión que actúan sobre todo yacimiento, pozo y terminación. Los procesos de perforación, producción e inyección modifican estos esfuerzos y presiones. Debido a esto, el modelado proactivo puede prevenir resultados no deseados.
Fuente de imágenes: www.slb.com/media/services/data/geomechanics/4d_res_geomechanics_ps_spn.pdf
Conocimientos Adquiridos de: SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference (LACPEC 09). Del 31 de mayo- 3 de Junio 2009. Cartagena, Colombia.
