Optimización del Rendimiento de Pozos: Fundamentos y Parámetros Clave en Sistemas de Producción

Introducción a los Sistemas de Producción

Un sistema de producción es aquel que tiene la capacidad de transportar fluidos del reservorio hasta la superficie y separarlos en petróleo, gas y agua. Si es necesario, el petróleo y el gas son tratados y preparados para la venta o el transporte desde el campo. Cualquier caudal de agua producido también es tratado y preparado para su reinyección en el reservorio.

Perfil de Presiones a lo Largo del Sistema de Producción

El estudio de las presiones a lo largo de la trayectoria del fluido (desde el reservorio hacia la superficie) es uno de los puntos más importantes a la hora de evaluar el rendimiento de un pozo y optimizar la producción de un reservorio. Este estudio de las caídas de presión en los distintos puntos del sistema forma parte del conocido Análisis Nodal (marca registrada de Flopetrol Johnston, una división de Schlumberger).

Definiciones Importantes en el Rendimiento de Pozos

1. Permeabilidad (k)

   Es una propiedad de la roca que mide la capacidad de transferencia de fluidos a través de ella. En su forma más simple, la ley de Darcy se aplica a una losa rectangular de roca.

2. Espesor (h)

   El espesor útil es el promedio de la formación permeable que contiene el área de drenaje por la cual el fluido fluye hacia el pozo. Este no es solamente el intervalo punzonado o el espesor de formación encontrado por el pozo.

3. Radio de Drenaje (re)

   Es la distancia comprendida entre el centro del pozo y el límite del volumen de roca permeable donde se interrumpe la presión estática. Se denomina radio de drenaje, ya que en la mayoría de los casos se asume un flujo radial desde el reservorio hacia el pozo.

4. Presión Promedio del Reservorio (pr)

   Esta es la presión promedio del reservorio que se asume como la presión estática desarrollada a una distancia del pozo igual al radio de drenaje. Para distancias mayores a re, la presión se mantiene constante.

   Este valor de presión se puede obtener de ensayos de formación tipo Build-up o Drawdown. Se puede observar en la figura siguiente el perfil de presiones típico para un reservorio sin daño de formación.

5. Presión Dinámica de Fondo (Pwf)

   Esta es la presión que se desarrolla en la cara de la formación, es decir, en las paredes del pozo donde se encuentran los punzonados. Esta se puede determinar con ensayos de formación, perfiles de presión o con sensores de fondo. Su valor puede variar para pozos con cierta proximidad y afectados por la misma formación debido al daño que exista en el volumen de roca en las cercanías del pozo.

6. Diferencial de Presión (Drawdown Pressure, (pr-pwf))

   Esta es la diferencia entre la presión estática del reservorio y la presión dinámica de fondo. Esta influye en el desempeño del pozo, y una gran diferencia de presión es un indicador de la permeabilidad de la formación, ya que esta es inversamente proporcional a dicho diferencial.