Técnicas de interpretación de los métodos geofísicos de pozos para colectores complejos en los yacimientos de petróleo cubanos


Trabajo de investigación - Instituto Superior Politécnico "José Antonio Echeverría" - Facultad de Ingeniería Civil - Departamento de Geofísica - Ciudad de la Habana
Jorge Genaro Ruiz Ibarra Opción D
1999

INTRODUCCI√ďN
 

¬†¬†¬†¬†¬†¬†Los m√©todos geof√≠sicos de pozo han experimentado un sensible y sostenido avance cient√≠fico a partir de las primeras formulaciones reportadas en la literatura especializada que datan fundamentalmente de la d√©cada del 40. No es casual entonces, que en los √ļltimos a√Īos a nivel mundial, se haya incrementado el volumen de estos trabajos con el fin de dar soluci√≥n eficiente y cient√≠ficamente argumentada a las tareas geol√≥gicas.

      Los colectores son rocas capaces de almacenar y permitir la extracción de fluidos. En Cuba, en la Unidad Tectónica Estratigráfica de Placetas donde se encuentran los yacimientos de Varadero y Guásimas al norte de la isla y en las cuencas sedimentarias del Cauto y los Palacios al sur, debido a factores geológicos, la mayoría de los colectores no responden desde el punto de vista petrofísico de igual forma que el clásico colector intergranular, muy estudiado internacionalmente.

¬†¬†¬†¬†¬†¬†En colectoras simples, con un sistema poral intergranular e interconectado, las soluciones son factibles sin necesidad de emplear un conjunto amplio de m√©todos geof√≠sicos de pozo Sin embargo, cuando los colectores son complejos, es decir, presentan variada composici√≥n y distintos sistemas porales, como ocurre en Cuba, se requiere emplear un mayor n√ļmero de registros, reformular los modelos de c√°lculo para las nuevas condiciones petrof√≠sicas y combinar los registros .para el c√°lculo cuantitativo. Precisamente en esta investigaci√≥n se han desarrollado nuevas t√©cnicas de interpretaci√≥n para un conjunto normal de los registros geof√≠sicos de pozo aplicados al estudio de yacimientos petrol√≠feros, pero que puede ser usado con otros fines como hidrogeologicos. Ello representa el problema cient√≠fico resuelto por esta investigaci√≥n, para lo cual se planted los siguientes objetivos:

      - Desarrollar técnicas para la interpretación de los datos petrofísicos y geofísicos de pozo que ayuden a esclarecer los modelos de los colectores complejos cubanos y permitan el cálculo de sus propiedades.

      - Desarrollar algunos aspectos insuficientemente abordados en la teoría del Potencial Espontáneo relativo a su respuesta ante colectores complejos.

      - Establecer criterios de clasificación de. los colectores cubanos atendiendo a sus sistemas porales sobre la base del análisis integrado de datos petrofísicos y geofísicos de pozos.

      Contribuir a la mejor interpretación de los registros geofísicos de pozo aplicados a la solución de tareas geológicas, es un aspecto que posee novedad científica incluso a nivel internacional. En particular constituyen aportes científico-técnico de la investigación desarrollada:

      - La reformulación teórica del método de Potencial Espontáneo frente a colectores complejos.

      
- Los nuevos sistemas de interpretación conjunta de registros geofísicos de pozo que presentan ecuaciones de respuesta como una función lineal de la composición volumétrica de la roca.

      - El desarrollo de metodología para la clasificación de sistemas porales, la definir la litología y la producción de petróleo en los yacimientos Varadero y Guásimas, empleando técnicas de reconocimiento de patrones.

ABSTRACT
 
No disponible

√ćNDICE
 
INTRODUCCI√ďN 1

1. GENERALIDADES GEOL√ďGICAS Y GEOF√ćSICAS DE LAS AREAS ESTUDIADAS 6
1.1 Estado actual de las investigaciones geofísicas de pozos en colectores complejos 6
1.2 Características geológicas de las áreas donde están los pozos estudiados. 8
1.2.1 Generalidades geológicas de la UTE Placetas 9
1.2.2. Particularidades geológicas fundamentales de las cuencas Terciarias. 13
1.2.3. Generalidades petrofísicos y colectoras de la UTE Placetas. 14
1.2.4Características geofísicas de las formaciones de la UTE Placetas 16
1.3. Relaciones entre los parámetros petrofísicos en la UTE Placetas 19
1.3.1. Correlaci√≥n entre los datos de n√ļcleo y de registros 19
1.3.2. Correlación entre los datos de los registros 23

2 REFORMULACI√ďN DE LA RESPUESTA DEL M√ČTODO DE POTENCIAL ESPONT√ĀNEO. 34
2.1. Modelo con una distribución regular de la porosidad. 34
2.2. Modelo con una distribución de poros en forma de fracturas horizontales. 37

3. T√ČCNICAS DE INTERPRETACI√ďN DE LOS DATOS GEOF√ćSICOS DE POZOS 44
3.1 Fundamentos teóricos de los sistemas de interpretación 44
3.2 Características de los sistemas simples 46
3.3 An√°lisis de sistemas para modelos no lineales de resistividad. 49

4. CLASIFICACI√ďN DE LOS COLECTORES ATENDIENDO A SUS SISTEMAS PORALES 56
4.1 Técnicas para la clasificación con datos petrofísicos 56
4.1.1. Modelo teórico de clasificación de sistemas porales 56
4.2 .Clasificación de los sistemas porales colectores mediante los datos geofísicos de pozos. 58

5. RESULTADOS DE LA APLICACI√ďN DE LAS T√ČCNICAS DE INTERPRETACI√ďN. 67
5.1 Resultado del an√°lisis petrofisico en la UTE Placetas 67
5.1.1 Resultados de la aplicación del modelo de clasificación de los sistemas porales. 70 5.2 Usos y aplicaciones de los sistemas de interpretación. 73
5.3 Resultados del uso de las técnicas de interpretación en los yacimientos de Guasimas y Varadero 78
5.3.1 Caracterización de los tipos de colectores de acuerdo a su saturación y/o producción 78
5.4 Caracterización de los diferentes sistemas porales en pozos. 83
5.5 Evaluaciones cuantitativas. 85

CONCLUCIONES 93

BIBLIOGRAFIA 94

CONCLUSIONES
 

      Durante el desarrollo de esta investigación, han sido demostradas las hipótesis básica de partida y fueron cumplidos los objetivos trazados. Fue posible incrementar el grado de conocimiento geológico de las áreas estudiadas y arribar a conclusiones que representan aportes en el orden científico-técnico, las que se resumen a continuación:

      1. Se desarrolló la reformulación teórica del método de Potencial Espontáneo frente a colectores complejos, demostrándose que su respuesta se relaciona linealmente con la composición volumétrica de la roca.

¬†¬†¬†¬†¬†¬†2. Se establecieron varios sistemas de interpretaci√≥n que vinculan al m√©todo de Potencial ‚ÄĘ Espont√°neo con otros registros geof√≠sicos de pozo cuya funci√≥n de respuesta es una funci√≥n lineal de la composici√≥n volum√©trica de la roca, lo que eleva el rigor de la evaluaci√≥n cualitativa y cuantitativa en colectores complejos arcillosos.

      3. Se desarrolló una metodología que permite clasificar los sistemas porales de las rocas partiendo de datos petrofísicos.

      4. Se demostró que el análisis integrado, en forma sistémica, del registro Gamma Natural y Resistividad Aparente, permite evaluar la porosidad efectiva de las formaciones profundas de la UTE Placetas, sin necesidad de suponer una saturación residual de petróleo en los colectores, lo cual eleva la efectividad de estas determinaciones.

      5. En el yacimiento Varadero, se establecieron relaciones estadísticas entre parámetros petrofísicos y geofísicos de pozo, que hacen más preciso el cálculo de las propiedades colectoras en este yacimiento.

      6. Se estableció una metodología de clasificación estadística empleando técnicas de reconocimiento de patrones para definir la litología y la producción de petróleo en los yacimientos Varadero y Guásimas.

      7. Se estableció una modalidad para analizar los resultados del empleo de las técnicas de reconocimiento de patrones a partir de datos de los registros geofísicos de pozos en colectores complejos. Esta modalidad se basa en el estudio teórico de modelos petrofísicos de calculo y geométricos de medición de los registros geofísicos de pozos que expliquen las formas de las distribuciones gráficas del análisis estadístico realizado.