Análisis de la compresibilidad de la roca de un yacimiento sensible a esfuerzos y su impacto en la productividad y en los planes de explotación de un campo de producción petrolera

Abstract

Para llevar a cabo un plan de explotación en forma eficiente y rentable se requiere de buenos estimados del factor de recobro. Éste depende fundamentalmente de los mecanismos de recuperación presentes. Los principales mecanismos de recuperación primaria son empuje por gas en solución y compactación. En los casos donde la compactación es un mecanismo de producción importante, no es posible expresar el cambio de la deformación volumétrica de la roca en términos del cambio de presión de poros solamente. En estos casos, es necesario considerar el problema completo de mecánica del continuo, en donde la compresibilidad no es una propiedad intrínseca de la roca: su magnitud será variable tanto en el tiempo como en el espacio, dependiendo del modelo constitutivo y la trayectoria de esfuerzos y deformaciones. El objetivo de este trabajo es evaluar, a partir del uso de modelos acoplados, el efecto que tienen algunas variables de tipo geomecánico en la compresibilidad de la roca (o compresibilidad de la formación), y su correspondiente efecto en la tasa de producción y en los planes de explotación de un campo de producción de petróleo. Para alcanzar este objetivo, se propone un modelo geomecánico simplificado de un yacimiento típico de la Faja del Orinoco y se comparan diferentes casos de estudio. Seguidamente, se resuelve la ecuación de Balance de Materiales para el caso de un yacimiento subsaturado no sometido a mantenimiento de presión, y se calcula la tasa de producción del pozo haciendo uso de las curvas de compresibilidad establecidas previamente. Por último, se determina el plan de desarrollo de un campo de producción de petróleo y se evalúa el impacto de la compresibilidad en la explotación del activo, en términos de potencial de producción, número de pozos y su distribución en el tiempo. Los resultados obtenidos evidencian cómo la compresibilidad de la formación depende de las condiciones locales de esfuerzos y deformaciones. La compresibilidad no sólo contribuye a incrementar la recuperación de petróleo, sino también a reducir la declinación de la tasa de producción de petróleo, prolongando la vida útil de los pozos.