Granulometria [Modo de compatibilidad].pdf

ING. FERNANDO WILSON LONDOÑO GALVIS MAESTRÍA EN INGENIERÍA DE HIDROCARBUROS

ANÁLISIS PETROFÍSICOS:ANÁLISIS PETROFÍSICOS:ANÁLISIS PETROFÍSICOS:ANÁLISIS PETROFÍSICOS:

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICOANÁLISIS GRANULOMÉTRICOANÁLISIS GRANULOMÉTRICOANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

Universidad Industrial de Santander Bucaramanga

2011

CLASESCLASESCLASESCLASES

Es la medición de los granos de una formación sedimentaria y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una

escala granulométrica.

ANALISIS PETROFISICOANALISIS PETROFISICOANALISIS PETROFISICOANALISIS PETROFISICO

GRANULOMETRIA

DEFINICIÓN

PROPOSITO

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO DEFINICIÓN Y METODOS

MÉTODO


GRANULOMETRIA

DEFINICIÓN

PROPOSITO


Determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas de

acuerdo a su tamaño

MÉTODO

A. MECANICO


GRANULOMETRIA

DEFINICIÓN

PROPOSITO


MÉTODO

El método de determinación granulométrico más sencillo es

hacer pasar las partículas por una serie de mallas de distintos

tamices.

Escala granulométrica Partícula Tamaño Arcillas < 0,002 mm Limos 0,002 - 0,06 mm Arenas 0,06 - 2 mm Gravas 2 mm - 6 cm Cantos rodados 6-25 cm Bloques > 25 cm


GRANULOMETRIA

DEFINICIÓN

PROPOSITO


MÉTODO

A. MECANICO

Se somete a vibración mecánica una masa de peso conocido.

Los pesos parciales de la muestra que quedan en las mallas se

utilizan para el análisis del tamiz tabulando tamaño de la apertura

vs porcentaje de muestra retenida


A. MECANICO

PRINCIPIO


PROCEDIMIENTO PARA EL CUARTEADO DE LA ARENA


La muestra debe estar libre de hidrocarburos.

Se debe tener cuidado de evitar pérdidas.


A. MECANICO

PRECAUCIONES

ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO ANALISIS MECANICO

El nivel de disgregación de la muestra debe ser tal que la muestra se reduzca a

granos individuales sin pulverizar la muestra o fracturar los granos.

Las mallas inspeccionarse para garantizar que no se encuentran dañadas.

Se debe emplear el tiempo suficiente de vibración. La duración de la prueba varía de acuerdo con la cantidad y el tipo de

muestra.

La balanza debe calibrarse de manera adecuada.


A. MECANICOIA

RESULTADOS


Tabla 1. Resultados de la muestra tomada

Tamaño del Grano del Tamiz

Numero de Malla

Peso Retenido (gr)

% Retenido % Acumulado

236 m.m 8 0.16 0.187 0.187 1.7 m.m 12 70.39 82.11 82.297

500 micrómetros 35 13.63 15.9 98.197 300 micrómetros 50 0.71 0.83 99.027 150 micrómetros 100 0.48 0.56 99.587 106 micrómetros 140 0.13 0.152 99.739

75 micrómetros 200 0.12 0.261 99.999

Pan1 = 0.11 gramos Pan1; parte del agitador donde quedan los tamaños de grano muy pequeño o las pérdidas resultantes en los orificios de las bandejas.

TAMAÑO DE LA GRAVA

TAMAÑO DE LA RANURA

U.S. MESH PULGADAS PULGADAS

6-8 0,132-0,094 0,08

8-10 0,094-0,066 0,05

10-20 0,066-0,033 0,02

20-40 0,033-0,017 0,012

40-60 0,017-0,009 0,08


A. MECANICOIA

RESULTADOS



A. MECANICOIA

RESULTADOS


0

20

40

60

80

100

Q(x

) /

%

1 10 100 1000 10000

Particle Size / µm

Designator 8 CBE 1044 P 3562.42'


ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO

DISTRIBUCION DEL TAMAÑO DE PARTICULA


La medida de la distribución del tamaño de la partícula es el coeficiente de

uniformidad.

DISTRIBUCION

MEDICIÓN

=

oDDCu

6

10

Donde: D10 Diámetro leído de la grafica granulométrica al 10 % peso. D60 Diámetro leído de la grafica granulométrica al 60 % peso.

Cu ≤ 3 Uniforme 3 ≤ Cu ≤ 5 Poco uniforme Cu ≥ 5 No uniforme

PRESERVACIÓN DE NUCLEOSPRESERVACIÓN DE NUCLEOSPRESERVACIÓN DE NUCLEOSPRESERVACIÓN DE NUCLEOS

TIPOS DE MUESTRAS DEFINICIÓN

En un pozo petrolífero es posible tomar tres tipos de muestras de rocas:

Muestras de canal Muestras de pared Núcleos.

Muestras

TIPOS



Muestras

TIPOS

Es el conjunto de fragmentos de rocas, provenientes de las diferentes formaciones atravesadas durante la perforación y traídas a la superficie por el lodo de perforación.

Canal

Pared

Núcleo



Muestras

TIPOS

Canal

Son porciones del yacimiento tomadas cuando se corren los perfiles eléctricos, presentan la ventaja de ser recuperados sin usar tubería (Se usa cable), se pueden recuperar varias muestras simultáneamente y se les pueden asignar profundidades confiables.

Pared

Núcleo



Muestras

TIPOS

Canal

Pared

Son muestras rocosas que se extraen de formaciones consolidadas e inconsolidadas; estas pueden ser desde dos pulgadas de diámetro hasta 4 pulgadas.

Núcleo


NUCLEOS - CORAZONAMIENTO DEFINICIÓN

Es un proceso de extracción de muestras rocosas de un yacimiento,

sacados de un pozo por métodos especiales; preservando su estructura

geológica y características físico-químicas para posteriores análisis

petrofísicos y geológicos.

Corazonamiento DEFINICIÓN



Corazonamiento DEFINICIÓN



Son las porciones de muestras

rocosas de un yacimiento, que es

tomada de un pozo de petróleo a

una profundidad especifica.

Núcleo

DEFINICIÓN



Son las porciones de muestras

rocosas de un yacimiento, que es

tomada de un pozo de petróleo a

una profundidad especifica.

Núcleo

DEFINICIÓN

PRESERVACIÓN



Núcleo

DEFINICIÓN

La preservación es un intento para mantener el corazón en las mismas condiciones de yacimiento, para su posterior análisis. Se debe evitar la evaporación y migración de fluidos, la oxidación, con el propósito de obtener un análisis confiable. PRESERVACIÓN

Métodos:

a) Estabilización mecánica b) Preservación ambiental c) Laminas Plásticas Térmicas d) Bolsas Plásticas e) Inmersiones y baños f)Cilindros interiores desechables, liners, tubos sellados g) Recipientes Anaerobios

Estabilización MecánicaEstabilización MecánicaEstabilización MecánicaEstabilización Mecánica

Todos los tipos de rocas deben ser mecánicamente estabilizadas para su posterior transporte. Los núcleos que han sido cortados usando plástico, fibra de vidrio o liners de aluminio, pueden ser moldeados usando resina, cera o espuma para rellenar el espacio anular. Todos los núcleos deben ser considerados frágiles y de manejo cuidadoso

Preservación AmbientalPreservación AmbientalPreservación AmbientalPreservación Ambiental

El núcleo es congelado para evitar la evaporación del fluido. Los núcleos pueden ser congelados por medio de la aplicación de hielo seco, nitrógeno liquido, o colocados en un congelador. El congelamiento puede resultar en la migración de fluidos dentro de la estructura o en la rotura del mismo. Esta técnica es de gran aplicabilidad y efectividad con rocas que contienen minerales arcillosos.

Laminas PlásticasLaminas PlásticasLaminas PlásticasLaminas Plásticas

La preservación con núcleos laminados pueden actuar como una barrera impermeable de vapores de agua y gases , y pueden resistir la alteración química y la degradación por fluidos . Las laminas son de fácil uso y el proceso de la preservación puede ser desarrollado rápidamente.

Cualquier discontinuidad en el sello puede negar las propiedades

de barrera del material. Un gas inerte puede ser frazado sobre la roca para minimizar la oxidación.

Bolsas PlásticasBolsas PlásticasBolsas PlásticasBolsas Plásticas

Estas son solamente recomendadas para preservaciones a corto plazo. Las muestras de núcleos deben tener un mínimo de espacio de aire entre el núcleo y las paredes de la bolsa. Un exceso de bolsa puede pegarse contra las paredes del núcleo y asegurar que se tape apretadamente.

Baños y CoberturasBaños y CoberturasBaños y CoberturasBaños y Coberturas

Son usados cuando los núcleos no son estudiados dentro de unas pocas horas o días y cuando el material es transportado por largas distancias. Los núcleos nunca deben ser bañados directamente dentro de cera derretida o material plástico. Todos los núcleos deben estar preenvueltos con un sello laminado o una película de plástico y una lamina de aluminio. El propósito de envolverlo en una película de plástico es prevenir el contacto de los fluidos del núcleo con las láminas de aluminio. Dicho contacto puede causar oxidación de la lamina y perdida de humedad, oxigeno y propiedades de barrera de la lamina.

Cilindros Interiores, Revestimientos y Tubos RígidosCilindros Interiores, Revestimientos y Tubos RígidosCilindros Interiores, Revestimientos y Tubos RígidosCilindros Interiores, Revestimientos y Tubos Rígidos

El núcleo puede ser preservado como esta por el sellamiento de los extremos o si el revestimiento esta hecho de plástico, aluminio o fibras de vidrio y puede ser enviado al laboratorio para su procesamiento. No se recomienda como método de preservación a largo plazo, pero permitirá que el núcleo sea procesado rápidamente y sin ningún equipo especial. El núcleo puede ser enviado rápidamente al laboratorio para muestreo y estudio . Cuando un cilindro convencional de corazonamiento u otro método es usado, es conveniente utilizar sellos en capas para preservar el núcleo con metal, aluminio o tubos plásticos.

Recipiente AnaeróbicoRecipiente AnaeróbicoRecipiente AnaeróbicoRecipiente Anaeróbico

La inmersión en un líquido dentro de una recipiente en un núcleo puede ser usada para prevenir la oxidación, evaporación y secado durante la manipulación del núcleo. La vasija anaeróbica es una jarra elongada con una pestaña sellable, dentro de la cual el liquido puede ser introducido sin remover oxigeno. El líquido de inmersión debe ser compatible con el núcleo y los fluidos del poro, y debe estar dispuesto a mantener la mojabilidad de la muestra.

Estos son algunos fluidos de inmersión:

a) Salmuera desoxigenada de formación o

salmuera sintética.

b) Crudo.

c) Aceite mineral refinado.

Recomendaciones para la Manipulación de Núcleos y Recomendaciones para la Manipulación de Núcleos y Recomendaciones para la Manipulación de Núcleos y Recomendaciones para la Manipulación de Núcleos y la Preservación de la Mojabilidad la Preservación de la Mojabilidad la Preservación de la Mojabilidad la Preservación de la Mojabilidad

La alteración de la mojabilidad puede ocurrir durante el corazonamiento, el trato del núcleo en el sitio del pozo o durante el periodo de almacenamiento antes de las mediciones hechas en el laboratorio. Si el núcleo debe ser descrito geológicamente en el sitio del pozo, la salmuera de formación o la salmuera sintética pueden ser usadas en algunos tipos de rocas para proteger el núcleo de evaporizaciones. Los test de mojabilidad pueden ser hechos en el sitio del pozo. Los requerimientos para mantener la mojabilidad variaran de un yacimiento a otro y estos tienen que ser determinados experimentalmente.

PrecaucionesPrecaucionesPrecaucionesPrecauciones

El núcleo nunca debe ser lavado con agua o aceite previamente a la preservación. La alteración de la roca puede ocurrir durante el corazonamiento, manipulación, preservación, muestreo y preparación previa o durante el análisis. Para una determinación confiable del fluido que contiene el corazón, debe ser designado un procedimiento uniforme para la manipulación y preservación. Este debe enfatizarse a un programa diseñado apropiadamente que beneficiara no solamente un uso a corto plazo, sino también a futuros usos del material del núcleo.

Estas son algunas precauciones para la manipulación de muestras: a) todos los núcleos deben ser preservados tan pronto como sea

posible después de ser removido del cilindro de núcleos. b) Para minimizar la perdida de fluidos, no se debe poner en

contacto al núcleo con trapos, papel o algún otro material con capilares finos.

c) No lave o cubra al núcleo directamente con cualquier otro fluido.

d) Ningún núcleo debe ser expuesto a condiciones ásperas o de lavado. Todos los datos pertinentes deben ser entregados con el núcleo.

e) Sellar cada recipiente de preservación apretadamente. En casos donde la confidencialidad es un problema, este dato debe ser codificado con números y referencias en una lista.

f) Deben ser seguidas todas las regulaciones de seguridad cuando se este manipulando el equipo de corazonamiento y el material para núcleos. El equipo humano del sitio del pozo debe ser protegido de materiales peligrosos con overoles, guantes, protectores de ojos, etc. También son recomendados un casco duro, botas punta de acero y protectores para oídos.

Cuando están presentes gases tóxicos como el sulfuro de

hidrogeno, proteger el aparato respiratorio, o suplir respiradores de aire.

Es requerido un entrenamiento en seguridad a los trabajadores del

pozo previo a la manipulación de los equipos de corazonamiento, de procesamiento, maquinaria y materiales para el núcleo.

PLANEACION DE UN PROGRAMA DE PLANEACION DE UN PROGRAMA DE PLANEACION DE UN PROGRAMA DE PLANEACION DE UN PROGRAMA DE CORAZONAMIENTOCORAZONAMIENTOCORAZONAMIENTOCORAZONAMIENTO

Un programa de corazonamiento es similar a muchos proyectos de ingeniería. Se avanza por una fase de exploración de fuentes alternas de información - pruebas de pozos, registros de sucesos, núcleos anteriores, y muestras o núcleos de paredes laterales. El mejor equipo para hacer esto es aquel que tenga personal de petrofísica, yacimientos, geología, perforación y producción. La planeación se vuelve un proceso interactivo donde se construye un consenso y se formula un programa detallado.

ObjetivoObjetivoObjetivoObjetivo

El objetivo de cada operación de corazonamiento es recolectar información que resulte en una producción más eficiente de crudo o gas.

a. Objetivos geológicos: 1. información litológica: a) Tipo de roca b) Ambiente deposicional c) Tipo de poros d) Mineralogía/geoquímica 2. Mapas geológicas 3. Orientación de fracturas b. Ingeniería petrofísica y de yacimientos: 1. Información de permeabilidad: a) Correlación de permeabilidad/porosidad b) Permeabilidad relativa 2. Datos de presión capilar 3. Datos para refinar los cálculos en los

registros de sucesos a) Propiedades eléctricas b) Densidad de granos c) Registro de gamma de núcleos

d) Mineralogía y la capacidad de intercambio de catión

4. Estudios del recobro mejorado de crudos 5. Estimación de reservas: a) Porosidad b) Saturación de fluidos c) Perforación y terminación: 1. Estudios de la compatibilidad de

fluido/formación 2. Datos del tamaño de grano para el diseño

de relleno de grava 3. Datos de la mecánica de la roca

Fluidos para el CorazonamientoFluidos para el CorazonamientoFluidos para el CorazonamientoFluidos para el Corazonamiento

La selección de un fluido para corazonamiento debe basarse en

cuatro puntos:

• Seguridad.

• El objetivo principal del programa de corazonamiento.

• Intereses ambientales.

• Costo.

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