Yacimientos con presiones anormales
Como es conocido, la presión es el motor impulsor de la producción y su medición es esencial para optimizar la recuperación de hidrocarburos; por lo tanto, todo fenómeno relacionado con ella, es de interés en el mundo petrolero. Un fenómeno derivado de esta es el de los yacimientos sobrepresionados o las presiones anormales en los yacimientos.
La identificación y estimación del perfil de presión, a lo largo del campo que se desea perforar a través de un pozo, es una de las actividades claves a ser realizada durante la fase de su diseño, ya que esto permite minimizar los riesgos durante la perforación y definir las profundidades de asentamiento de las tuberías de revestimiento, con un menor nivel de incertidumbre, lo cual se traduce en ahorro de tiempo y dinero.
Los métodos para la estimación del perfil de presión, antes de la perforación, son obtenidos por datos de registros geofísicos de pozos perforados en las cercanías o de información sísmica, y su evaluación están basados en la tasa de compactación de las arcillas. El nivel de compactación de las arcillas tienen una respuesta específica sobre la porosidad, resistividad, densidad y tiempo de tránsito (tiempo que tarda una onda en atravesar un pie de la formación).
Las formaciones de presión normal generalmente poseen una presión de poro equivalente a la presión hidrostática del agua intersticial. En las cuencas sedimentarias, el agua intersticial normalmente posee una densidad de 1,073 kg/m3 [8.95 lbm/galón americano], lo que establece un gradiente de presión normal de 0.465 lpc/pie [10.5 kPa/m]. La desviación significativa con respecto a esta presión hidrostática normal se conoce como presión anormal.
Las presiones superiores o inferiores al gradiente normal pueden ser perjudiciales para el proceso de perforación.
La identificación de zonas de geopresión, se basa de información obtenida de pozos perforados y de datos sísmicos, la cual requiere ser integrada dentro de un modelo geológico coherente, ya que la misma se ve afectada por elementos y procesos geológicos, siendo determinante en el diseño en el pozo, especialmente en las profundidades de asentamientos de las tuberías de revestimientos.
Inicialmente, los sedimentos (que posteriormente darán origen al petróleo) depositados en las desembocaduras de los ríos, se encuentran en un estado poco consolidado y no muy compactado, y en consecuencia poseen una porosidad y una permeabilidad relativamente altas. Con el tiempo y la compactación, conforme se deposita más sedimento, el agua connata procedente de los ríos y que se encuentra presente en los poros, se mueve con mayor dificultad y el contacto entre los granos soporta una carga sedimentaria cada vez más grande, lo que origina una reducción en la porosidad. Si existe un conducto para que el agua salga, se mantiene el equilibrio en los espacios porosos.
A medida que el petróleo y el gas migran en dirección ascendente, quedan entrampados habitualmente debajo de las capas de baja permeabilidad o los sellos. Estos sellos pueden estar constituidos por diversos tipos de rocas, incluyendo lutitas, lutitas calcáreas, areniscas bien cementadas, ceniza volcánica litificada, anhidrita y sal.
La alta tasa de sedimentación en una cuenca es responsable de la presencia de estas lutitas (y otros minerales) subcompactadas; en este proceso de subcompactación, donde no se ha permitido el paso del flujo del fluido hacia niveles superiores, el fluido atrapado en el espacio poroso, soporta parte de la sobrecarga ejercida por los sedimentos mas recientes, generando la sobrepresión o geopresión.
La zona de geopresión es afectada tanto en magnitud, posición y configuración actual, por elementos o procesos geológicos, tanto estratigráficos (cambio de facies) como estructurales (fallas).
Causas de la presión anormal: el origen de estas presiones no se conoce en forma exhaustiva, el desarrollo de la presión anormal se atribuye normalmente a los efectos de la compactación, la actividad diagenética, la densidad diferencial y la migración de los fluidos. La presión anormal implica el desarrollo tanto de acciones físicas como de acciones químicas en el interior de la Tierra.
Las condiciones de presión subnormales se generan frecuentemente cuando la cota de superficie de un pozo es mucho más elevada que la capa freática del subsuelo o el nivel del mar.
Las presiones anormalmente bajas también se observan con frecuencia en los yacimientos agotados. Se trata de yacimientos cuya presión original ha sido reducida como resultado de la producción o de pérdidas. El fenómeno de agotamiento no es inusual en los yacimientos maduros en los que se han producido volúmenes significativos de petróleo y gas sin la implementación de programas de inyección de agua o de mantenimiento de la presión. Por el contrario, las presiones anormalmente altas son características de la mayoría de las regiones productoras de petróleo. Las sobrepresiones anormales siempre involucran una zona particular que se sella o aisla. La magnitud de la sobrepresión depende de la estructura, el ambiente sedimentario y los procesos y tasa de sedimentación.
Otra de las causas de la presión anormalmente alta es el levantamiento geológico y el desplazamiento de una formación, que reubica físicamente una formación de presión más alta, trasladándola de una profundidad a otra. Cuando una zona de presión previamente normal, situada a gran profundidad, es desplazada por la actividad tectónica hacia una profundidad más somera permaneciendo intactos los sellos, la presión resultante será anormalmente alta.
