ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA“MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” BOLIVIA TRABAJO DE GRADO “ESTIMACIÓN DEL POTENCIAL PRODUCTIVO DE LA FORMACIÓN LOS MONOS EN LA ESTRUCTURA SARARENDA” DAVID FERNANDO PEREIRA BANEGAS SANTA CRUZ – 2012 ESCUELA MILITAR DE INGENIERÍA “MCAL. ANTONIO JOSÉ DE SUCRE” BOLIVIA PERFIL DE TRABAJO DE GRADO “ESTIMACIÓN DEL POTENCIAL PRODUCTIVO DE LA FORMACIÓN LOS MONOS EN LA ESTRUCTURA SARARENDA” DAVID FERNANDO PEREIRA BANEGAS MODALIDAD DE PROYECTO DE GRADO, REQUISITO PARA OPTAR AL TÍTULO DE LICENCIATURA EN INGENIERÍA PETROLERA TUTOR: ING. LUIS SALAZAR C. Fuente de hidrocarburos……………. FIGURA 1.3. 8 FIGURA 7. 2 FIGURA 5.2...1.. ÍNDICE DE FIGURAS Pág. Ubicación en la estructura del Prospecto SRR-X1…….2. Poros intercomunicados…………………………………….……………………. Triángulo de los recursos de Gas y Petróleo…………… 7 FIGURA 6.1. 13 . 5 CUADRO 7.3.1. 9 . Objetivos y Acciones…………………………………………. CUADRO 4.. ÍNDICE DE CUADROS Pág. Contenido de la fundamentación teórica…………………. a su vez. Para equilibrar la ecuación demanda/producción. los mismos no podrán ser producidos rentablemente. este aspecto ha impulsado el desarrollo de nuevas tecnologías para la explotación de estos recursos por grandes compañías a nivel mundial. se denomina yacimientos no convencionales. A diferencia de los yacimientos convencionales. . (Perforación Dirigida y Fracturamiento Hidráulico). no permiten el flujo de fluidos por la casi inexistente conectividad de los poros (baja permeabilidad). consecuentemente para cubrir la creciente demanda. debido a que contienen un gran volumen de recursos importantes. A estos tipos de reservorios que almacenan gas en este tipo de rocas. constituyen una fuente importante de generación y almacenamiento de hidrocarburos. vienen desarrollando actividades exploratorias y de explotación principalmente en reservorios convencionales. pero cuyas características petrofísicas. INTRODUCCIÓN En la actualidad a nivel mundial existe un crecimiento sostenido de la demanda energética. estas formaciones no pueden producir tasas económicas de flujo. Las lutitas (ricas en contenido orgánico) consideradas rocas madres. los países poseedores de reservas de hidrocarburos.1. las altas tasas de producción vienen ocasionando la declinación acelerada de los yacimientos convencionales en actual producción. sin aplicárseles previamente técnicas y tratamientos para estimular su producción. Fuentes de Hidrocarburos Fuente: U.1.Fig. 2009 .S.1. Energy information Administration. que con lo que ya tiene y lo que puede conseguir del gas en las lutitas. un productor independiente americano que transportaba gas desde Texas a Chicago. A partir de aquí. Casualmente le tocó a EEUU. que en su afán de intentar lograr salvar sus reservas de gas se vio forzado a invertir en lo que aquellos estudios decían: se podía extraer gas de entre los yacimientos de lutitas.1. cerca de Dallas. La aparición del shale gas (gas de lutitas). no son muy . el recurso todavía no se ha cuantificado a nivel nacional para la mayoría de los países. cambió la percepción energética del mundo y rápidamente llamó la atención de las grandes cadenas energéticas. BGR 2009) muestran un inventario global de aproximadamente 16. por una parte. gracias a unos estudios geológicos que cayeron en manos de George P. está previsto que en unos 20 años vista. Con una fe ciega por salvar su campo de explotación de gas. se empezaron a hacer estudios geológicos para hallar subsuelo de esquisto.110 tcf o 456 tcm de los recursos de shale gas comparado con 187 tcm de gas convencional. montó una formación geológica llamada Bernett Shale. En aquel laboratorio se corroboró lo que los estudios decían: se podía extraer gas de entre las formaciones lutiticas del subsuelo. Ahora bien. controversia que siempre acompaña a un nuevo descubrimiento. con lo que hoy en día se conoce como Fracturación Hidráulica. Mientras se cree que la base del shale gas es grande y extensa. VNIIGAS 2007. TX. con ella apareció la controversia acerca del impacto ecológico que podía provocar.2 ANTECEDENTES Su conocimiento data de mediados de la década de 1980. por detrás de Rusia. USGS 2008. que ante la noticia que promueve el fin del petróleo dentro de unos 40 años (hace 50 ya se decía lo mismo) vieron aquí una oportunidad de oro para compensar este “pesimismo” energético que venía asolando el globo. Los estudios más reconocidos (IGU 2003. Pero no fue hasta mediados de los años ’90 cuando la tecnología permitió la extracción de dicho combustible. Se asume que casi el 40% de estos recursos serían económicamente recuperables. Las estimaciones europeas del recurso. pase a ser el segundo mayor exportador de gas del mundo. Mitchell. Los Estados Unidos y los países CIS (Comunidad de Estados Independientes) cuentan con más del 60% del total estimado. De acuerdo a estudios geológicos. utilizando en un futuro cercano la perforación horizontal y el Fracturamiento Hidráulico (Fracking) de la misma. como un yacimiento no convencional. . dan cuenta de la existencia de generación y migración de los hidrocarburos.1% a finales de 2007. Los Estados Unidos representan un ejemplo. y China y la India en apenas alcanzan el 2% cada uno. A finales de 2008.7 tcf.8 tcf.0%. Este elemento importante se ha considerado para encauzar del presente trabajo que tiene como objetivo estimar el potencial productivo de la Formacion Los Monos (LMS) que pudiese ser considerado por su gran potencia (espesor). el shale gas explicó 13. En 2007. comparadas con 9.alentadoras aproximadamente del 7% de los recursos globales estimados. Se debe enfatizar que hoy éstas son las mejores estimaciones disponibles y pueden cambiar significativamente cuando se realicen evaluaciones más apropiadas. pero solamente un año más tarde fue revisado a 32. es que se ha visto la conveniencia de realizar el estudio de la estimación del potencial productivo de la Formacion Los Monos (roca madre). considerando como roca madre a la formacion los monos con un contenido TOC de 1. Al ser la Serrania Sararenda una estructura conocida y en actual perforación. la base de recurso de shale gas de los Estados Unidos (véase las definiciones en el extremo) estaba estimada en 21.4% de reservas probadas de gas natural de los Estados Unidos. Estudios geoquímicos realizados en el área camiri-Guairuy. sísmicos y pozos preliminares se establece en la secuencia estratigráfica. la existencia de un potente espesor de sedimentos lutiticos de aproximadamente 1600 mts correspondiente a la Formacion Los Monos. Recopilar la información durante la etapa de perforación del pozo SRR-X1. Evaluar Técnica – Económicamente el proyecto.1 Identificación del Problema Los valores del Contenido Total de Carbón (TOC. 1. por sus siglas en ingles).4 OBJETIVOS 1. .4. establecen que la Formación Los Monos es Roca Madre o Roca Generadora de hidrocarburos. para estimar los recursos potencialmente recuperables. 1.1. por consiguiente este aspecto se constituye en motivo de estudio.2 Formulación del Problema De acuerdo al volumen de hidrocarburos contenido en la Formación LMS y sus características petrofísicas deficiente se plantea la siguiente interrogante: ¿Cuál será el volumen recuperable de hidrocarburos en la Formación LMS y cuál será el comportamiento de la producción? 1.3.1 Objetivo General Estimar el potencial productivo de las reservas recuperables de la Formación Los Monos en la estructura Sararenda.4.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1. Determinar las reservas recuperables y el potencial productivo de la Formacion Los Monos en la estructura Sararenda.2 Objetivos Específicos Caracterizar la información geológica de la estructura Sararenda. determinados.3. Obtener los datos del Contenido Total de carbón (TOC). Caracterizar la información geológica estructurara Sararenda. Calcular el potencial productivo de Formacion Los Monos en la estructura. Descripción de los costos que se asignarían al aplicar nuevas tecnologías para la extracción del HC en la Formacion LMS.1. 3. 2012. Fuente: Proyecto de grado “EMI” Ing. Total (UGT) de la formacion LMS. Evaluación Técnica – Económica.4.3.1 Objetivos y Acciones Objetivo Específico Acciones 1. y el potencial productivo de la 3. Realizar el análisis técnico – 4.1. Determinar las reservas recuperables hidrocarburos in situ. M. Recopilar la información durante la 2. 3.2. hidrocarburos de la Fm.2.1.3 Acciones del Proyecto Cuadro 1.2. Determinar la zona de interés a ser evaluada (Fm.2. LMS). de la estructura Sararenda. Examinar las unidades de gas etapa de perforación del pozo SRR. Calcular el volumen de 3. LMS. Francisco Martínez Solaris.Sc. detectados durante la perforación del pozo SRR-X1. 2. Elaborar una curva IPR.1. 2. 1.1. 4. Adquirir información de las características geológicas. económico. Elaboración: Propia . 4. X1. de la 1. 01 y 0. se recurrió entonces a la fracturación hidráulica masiva. 1. pero gracias a la combinación adecuada de tecnologías y precios internacionales elevados para los hidrocarburos en los últimos años.1. Argentina Petroleum Section.5 JUSTIFICACIÓN 1. Triangulo de los recursos de gas y petróleo Fuente: SPE. se desarrolló la opción de explorar y explotar este tipo de yacimientos considerados no convencionales.1 md). hasta hace una década atrás. Fig. técnica que permitió fracturar la roca y conectar los poros secundarios para liberar el hidrocarburo almacenado en estos yacimientos.1 Justificación técnica Realizar el estudio de las formaciones lutiticas.2. antes eran consideradas improductivas. Las rocas sedimentarias con gran contenido de materia orgánica compactadas. debido a que el hidrocarburo no podía ser expulsado de la misma al pozo y de esta a la superficie. 2010 . hasta formar capas rocosas casi impermeables (entre 0.5. no se hubiera considerado viable. atraer inversiones y aplicar nuevas tecnologías. de manera tal que se pueda cumplir con los compromisos de mercado externo e interno 1.6. permite encontrar nuevas posibilidades u otras alternativas de desarrollo en los campos. SRR-X1 Formación de Estudio: “Los Monos” .1.2 Alcance Geográfico País: Bolivia Departamento: Santa Cruz Provincia: Cordillera Estructura: Sararenda Pozo: Exploratorio.6.1 Alcance Temático Área de Investigación: Ingeniería de Reservorios Ingeniería de Producción. Tema Especifico: Estimación del potencial productivo de la formación los monos en la estructura Sararenda.2 Justificación Económica La realización de este tipo de estudio a realizar. que a su vez permitan incrementar las reservas de gas natural de lutita.6 ALCANCE 1. 1.5. YPFB. Fig. Ubicación en la estructura del prospecto Sararenda-X1 Fuente: Prospecto SRR-X1. (2009) 1. Andina S. .3. 1.A.6.3 Alcance temporal La elaboración del proyecto tendrá una duración de nueve meses comprendidos entre Febrero y Octubre del año 2012. Interpretar los registros de Registros de características pozo para determinar el tope pozos realizados. Analizar las 2. Adquirir información de las Principios características geológicas.1.2. información de la estructura geológica de la Sararenda.1. recuperables y 4. Determinar la zona de interés a ser evaluada. Determinar las 4. petrofísicas de la y base de la formacion LMS.2. Calcular el potencial Estimación de la . pozo SRR-X1. Recopilar la 1. 1. método de cálculo.1. Caracterizar la 1. Examinar las unidades de información gas total (UGT) de la durante la etapa Formación LMS. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA 7.1.1. Formacion LMS 4. : Contenido de la Fundamentación Teórica Objetivo Fundamentación Teórica Específico Acciones 1. Calcular el volumen de Descripción del reservas hidrocarburos in situ.7. Fundamentación teórica Cuadro 7. de perforación del durante la perforación del pozo SRR-X1. estructura 1. detectados Detecciones de gas en superficie. Obtener los datos del Sararenda. 2.1. 2. Interpretación Contenido Total de de resultados Carbón (TOC) de análisis geoquímicos.2. Geológicos. la Formacion 4. el potencial productivo de hidrocarburos curva IPR. 5. Económica. M. LMS. los procesos por los que se forma. Realizar el análisis técnico – Costos y Técnica – económico. propiedades. y los cambios en la historia de la vida de la tierra. productivo de de la Fm. Evaluación 5.Sc. Desarrollo de la Fundamentación Teórica 7.3. se asignarían al aplicar nuevas tecnologías para la extracción del HC en la Formación Los Monos.1. en la que se combinan diversos métodos o técnicas exploratorias para seleccionar las mejores zonas para la búsqueda y ubicación de hidrocarburos.1. .2.2. estructura.2. 5. la estructura Sararenda. Presupuestos. Elaborar un perfil de Los Monos en producción. y la historia de conformación y composición física del planeta. Una de las ramas de la geología es la geología del petróleo. Fuente: Proyecto de Grado “EMI” Ing. Aspectos Geológicos La geología comprende el estudio de la composición. Descripción de los costos que Flujo de caja. Francisco Martínez Solaris Elaboración: Propia 7. 7. 7. Los principales cambios diageneticos tienden a reducir la porosidad y permeabilidad de un sedimento. Diagénesis.1. pero algunos. puede incrementar la porosidad y/o permeabilidad.1. 7. Para que exista un yacimiento de petróleo o gas deben existir las siguientes condiciones: Cuenca sedimentaria.1. Es el proceso de alteración biológica.2. sufren transporte.2. Migración. derivan de productos provenientes de la meteorización de rocas preexistentes (rocas antiguas). Roca generadora o roca madre. Esto puede comenzar inmediatamente después de la depositación y continúa durante el soterramiento. Rocas Sedimentarias Las rocas sedimentarias son aquellas rocas formadas de sedimentos que provienen de rocas preexistentes.1. física y química de los fragmentos orgánicos debido al pronunciado efecto de la temperatura. Trampa. Roca reservorio Roca sello.3. .2. acumulación y diagénesis hasta formarse la roca sedimentaria.2. Condiciones Favorables para la formacion de yacimientos convencionales. tal como la disolución. 1. = Porosidad Vb= Volumen de roca (total) Vg= Volumen de los granos Vp= Volumen de los poros La porosidad de la roca puede clasificarse en: . Porosidad Es una medida de los espacios vacíos contenidos en una roca.2. Roca Madre Roca sedimentaria con alto contenido de materia orgánica. Que son las lutitas gasíferas? Las lutitas gasíferas son rocas sedimentarias de grano fino. 7. Reservorios No Convencionales Estos yacimientos (roca. 7. Presentan muy baja permeabilidad.4.7. formacion) actúan a la vez como fuente y reservorio de los hidrocarburos.1. lo que le confiere generalmente una distribución regional. Propiedades Petrofísicas de la roca.2.3.1.2. no presentando trampas ni sellos. el cual puede ser explotado a través de métodos no convencionales. ricas en contenido orgánico y capaz de generar y retener gas.3. dificultando la extracción del gas y haciendo necesaria la utilización de métodos no convencionales tales como fracturación (fracing) y perforación 7. que origina la formación de petróleo y/o gas.2. expresada como fracción o porcentaje del volumen total de dicha roca.2.2.2. 7. 2.3. Sw = Saturación de Agua So = Saturación de Petróleo .2. agua). Absoluta: Efectiva: Porosidad Primaria: Porosidad secundaria: Fig.2.3. gas. 7. : Poros interconectados Fuente: E. Saturación de agua Es una fracción o porcentaje del volumen poral ocupado por un fluido (petróleo. para permitir el flujo de fluidos.3.2. Permeabilidad Es la capacidad o habilidad que tiene el medio poroso. Sagarnaga (2009) 7. 7.3. 5. 7. tras lo que el perforador gira horizontalmente para introducirse y taladrar los pozos de shale.4.3. Sg = Saturación de Gas SHC = Saturación de Hidrocarburos 7. Se pretende utilizar el método volumétrico para determinar el volumen de los recursos hidrocarburiferos contenidos en la formacion de estudio. Fracturamiento Hidráulico El hecho que las formaciones porosas y permeables podrían fracturarse mediante la inyección de fluidos. una perforación vertical hasta llegar al yacimiento. la cual básicamente consiste en romper la formacion mediante fluidos apropiados y luego rellenar esta fractura con un agente de sostén que en la mayor parte de los casos consiste en arena de malla y grano redondeado. considerando además el efecto del Fracturamiento .. Se realiza. dio lugar al desarrollo de la técnica de Fracturamiento hidráulico. Evaluación del potencial productivo El potencial productivo se evaluara utilizando los métodos aplicados para reservorios convencionales. El proceso consiste en mezclar productos químicos especiales para obtener un fluido de Fracturamiento adecuado que se bombea dentro de la zona de interés a un caudal y presión superior a la presión de fractura del reservorio. inicialmente. 7.6. 7. Determinación del volumen in situ de hidrocarburos En base a la información geológica y petrofísica que se obtenga de la perforación del pozo SRR-X1. (Formacion los monos). Perforación Horizontal Permite llegar a la zona donde se ubica el shale gas. se aplicara métodos existentes para la determinación del volumen de hidrocarburos in situ. UU. De acuerdo a los registros de pozo que se tomaron. se pretende analizar UGT detectadas en superficie.. se pretende calcular el volumen de hidrocarburos que pudiese contener la Formación Los Monos.Obtener los datos del Contenido Total de Carbon (TOC) Solicitar los datos del TOC realizados en Bolivia por Wicaksono Prayitno en el año 2002. PASO 6. a la empresa YPFB Andina PASO 2. a ser evaluada.Interpretar los registros de pozo para determinar el tope y base de la Formacion Los Monos. PASO 7. En consideración a estos . PASO 3. detectados durante la perforación del pozo SRR-X1. en el área del subandino sur.Calcular el potencial productivo de hidrocarburos de la Fm.. PASO 5.Determinar la zona de interés a ser evaluada (Fm.Calcular el volumen de hidrocarburos in situ. determinar las profundidades a las que se encuentran el inicio y culminación de la Formación. 8. LMS. Solicitar información geológica del pozo SRR-X1 y de los campos Camiri y Guairuy.Examinar las unidades de gas total (UGT) de la formacion. PROGRAMA DE ACTIVIDADES PASO 1.. PASO 4. Aplicando el método volumétrico para estimación de reservas.hidráulico sobre la roca y la longitud de la trayectoria horizontal que presentaría el pozo..Adquirir información de las características geológicas de la estructura Sararenda... LMS) En función a las gradientes de presión estimadas durante la perforación se determinara la ubicación de la arcilla (lutita). El potencial de hidrocarburos se lo estimara en función a las experiencias realizadas en EE.. De acuerdo a los datos que se recepcionan en la cabina de logging. para la construcción de un pozo horizontal y las aperturas que tomaran las fracturas inducidas en la formación. 1.2. OBJETIVOS 1.datos. MÉTODOS DE CUANTIFICACIÓN DE RECURSOS . ALCANCE CAPÍTULO II MARCO TEÓRICO 2.2. RESERVORIOS NO CONVENCIONALES 2.6. 9. los cálculos para la estimación del potencial se lo harán como si fuese un reservorio convencional. ANTECEDENTES 1.4. JUSTIFICACIÓN 1. PASO 9. donde se estime el comportamiento que pudiese tener el pozo. PROPIEDADES PETROFISICAS DE LA FORMACIÓN LOS MONOS 2.Descripción de los que costos que se asignarían al aplicar nuevas tecnologías para la extracción del HC..5.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.6.Realizar el análisis Técnico – Económico PASO 10. INTRODUCCIÓN 1. PERFORACIÓN HORIZONTAL 2.3. ASPECTOS GEOLÓGICOS 2. FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO 2..5. Crear una curva IPR.3.4.Elaborar un perfil de producción. TEMARIO TENTATIVO CAPÍTULO I GENERALIDADES 1.. PASO 8. CAPÍTULO IV EVALUACIÓN 4. EVALUACIÓN DEL POTENCIAL PRODUCTIVO CAPÍTULO III MARCO PRÁCTICO 3. CONCLUSIONES 5. EVALUACIÓN TÉCNICA 4.2.2.3. RECOMENDACIONES GLOSARIO BIBLIOGRAFÍA ANEXOS . EVALUACIÓN ECONÓMICA CAPÍTULO V CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 5. CAMPO CAMIRI Y DEL POZO SRR-X1 3.5.7. DATOS GEOLÓGICOS DE LA ESTRUCTURA SARARENDA. 3.4.2. EVALUACIÓN Y DETERMINACIÓN DEL POTENCIAL PRODUCTIVO.2.1.1. APLICACIÓN DE UNA PERFORACIÓN HORIZONTAL Y EL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO.1. ANTECEDENTES DEL CAMPO GUARUY. 3. 3. CÁLCULOS PARA DETERMINAR EL VOLUMEN DE HIDROCARBUROS. . 10. RONOGRAMA DE ACTIVIDADES AÑO 2012 MESES Febrero Marzo Abril Mayo Junio Julio Agosto Septiembre Octubre Noviembre SEMANAS 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 Elaboracion del Perfil de Trabajo de Grado Correccion de Observaciones Defensa del Perfil ACTIVIDADES DEL MARCO TEORICO Aspectos Geologicos Propiedades Petrofisicas de la Fm LMS Reservorios no convencionales Perforacion Horizontal Fracturamiento hidraulico Metodos de Cuantificacion de Recursos Evaluacion del Potencial Productivo DEFENSA DEL MARCO TEORICO ACTIVIDADES DEL MARCO PRACTICO Datos Geologicos de la estructura sararenda Antecedentes del Campo Guairuy y Camiri Calculos para determinar el volumen de HC. Aplicacion de un Perforacion Horizontal y el Fracturamiento Hidraulico Evaluacion y determinacion del potencial productivo DEFENSA DEL MARCO PRACTICO Correccion de Observaciones Presentacion del 1er Borrador Defensa del 1er Borrador Defensa Borrador Final ante tribunal Defensa Final del Trabajo de Grado Fuente: Elaboración Propia .