Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara 1 1.1 BASE TEÓRICA HUFF AND PUFF La tecnología de Huff and Puff consiste en un proceso cíclico de inyección de un fluido, comúnmente gas natural o CO2, y después de un periodo de recuperación donde el pozo es puesto a producir con la finalidad de lograr un recobro adicional. La inyección cíclica de Huff and Puff emplea un mismo pozo como inyector y productor. El ciclo empieza inyectando el fluido seleccionado durante un intervalo de tiempo determinado para luego dejar el pozo en reposo donde el fluido se disuelve en el petróleo, logrando una disminución en la viscosidad del petróleo, se re-presuriza el sistema y reduce la tensión interfacial. Finalmente, el pozo se pone en producción por un tiempo determinado adicional para luego repetir nuevamente el ciclo de Huff and Puff. La inyección del fluido seleccionado además genera un cambio de la permeabilidad relativa en consecuencia del proceso de drenaje/imbibición y una reducción de la permeabilidad relativa al agua por el cambio de saturaciones. La inyección Cíclica de Gas Natural, Huff and Puff, se ha empleado en diferentes Lotes Petroleros del Noroeste Peruano como el Lote III y el Lote X, donde el método de Huff and Puff logró incrementar las reservas de los pozos seleccionados. 1.1.1 LOTE III El Lote III se encuentra ubicado en el Noroeste del Perú, abarcando un total de 35, 799.305 hectáreas y está subdividido en 3 zona: Zona “A” comprendida por los yacimientos Boca y la Brea, Zona “B” por los yacimientos Lagunitos y la Zona “C” comprendida por los yacimientos Mirador, Mirador Sur, Portachuelo, Portachuelo Oeste y San Luis. Los yacimientos pertenecientes a la Zona “A” y “C” están destinados a la explotación y la Zona “B” está considerada como zona de exploración. Figura 1 Mapa estructural de Salinas Mogollón 1.1.1.1 POZO 8005 1 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara 1.1.1.1.1 CONSIDERACIONES PREVIAS 1.1.1.1.2 Resumen del Pozo El pozo 8005 se perforó en agosto de 1955 bajo la categoría de pozo de desarrollo ubicado en el yacimiento Mirador. El pozo 8005 llegó hasta los 4970 pies teniendo al reservorio Salinas Mogollón como objetivo. La completación del pozo se realizó con casing cementado y se estimuló la formación Salinas Mogollón. Los trabajos realizados en el pozo 8005 lograron un acumulado de 400.9 MBls de petróleo hasta diciembre del 2020. Figura 2 Historia de producción del pozo 8005 El pozo 8005 cuenta con dos secciones como se muestra en la tabla. Tabla 1 Completación del pozo 8005 Profundidad O.D. Grado Peso 10 3/4 5 1/2 H40 N80 32.75 15.5 Zapato F.C. Diámetro de Broca 421 4725 4683 8½ El pozo fue baleado con 717 jets ½” de 4643´-3825´ Fm. Salina Mogollón, teniendo un RPI de 541 x 0 x 24 x 1/4” x Fluyente. Posteriormente en 1960 se baleó con 128 jets de 4526´-3672´ Fm. Salina Mogollón teniendo un RPR de 187 x 0 x 24 x PU x GOR=3400. En 1996 el pozo fue rebaleado con 42 jets en el intervalo de 4586´-38660´ teniendo un RPR de 14 x 0 x 24 x PU. 2 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara Figura 3 Estado Mecánico del Pozo 8005 1.1.1.1.3 Análisis de la estimulación 3 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara La realización del Huff and Puff en el pozo 8005 tuvo un impacto positivo al inicio de la producción luego del ciclo de inyección ya que pudo aumentar su producción del pozo, pasando de un promedio de 4 barriles de petróleo por día hasta un promedio de 8 barriles de petróleo por día, sin embargo, se tendría que tener más información disponible para comprobar que este aumento de producción también se refleje en que la cantidad petróleo recuperado después de un ciclo de inyección sea mayor al dejado de producir en este ciclo. Figura 4 Ciclo de inyección del Pozo 8005 El ciclo de inyección de gas en el pozo 8005 empezó en enero del 2020 durante 6 meses con un total de 83,000 MMCF. Tabla 2 Primer ciclo de inyección Huff and Puff Fecha Días Inyectados Volumen de gas (MMCF) Ene-20 Feb-20 Mar-20 Abr-20 May-20 Jun-20 17 21 25 30 31 1 9141 12221 18876 20950 21446 368 Promedio Mensual (MMCFD) 294.8 421.4 608.9 698.3 691.8 12.3 La información disponible hasta finales del 2020 nos muestra solo un ciclo de inyección en el pozo 8005 y un volumen de petróleo recuperado de 746 barriles de petróleo, para poder determinar un incremental de petróleo se necesita saber el inicio del segundo ciclo de inyección. Tabla 3 Producción de petróleo luego del primer ciclo de inyección de Huff and Puff Días Producidos 10 Petróleo (Bls) 49 4 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara 31 30 31 1.1.2 204 245 248 LOTE X El Lote X se encuentra ubicado en el Noroeste Peruano dentro de la Cuenta Talara y abarca una extensión total de 470 km2 que está subdividido en 17 yacimientos, en la zona costa incluye los yacimientos Ballena, Central, Órganos Sur, Verde, Peña Negra, Reventones, Taíman, Órganos Norte y Patria; en la Zona Este se tiene a los yacimientos Zapotal, Laguna, Somatito y Tunal; y en la Zona Sur se tiene a los yacimientos Merina, Carrizo y la Tuna. Figura 5 Ubicación del Lote X, Libro de Reservas y Recursos 2020, Lote X 1.1.2.1 POZO 10004 1.1.2.1.1 CONSIDERACIONES PREVIAS 1.1.2.1.2 Resumen del Pozo El pozo 10004 se perforó en febrero-1982 bajo la categoría de pozo de desarrollo ubicado en el yacimiento Zapotal. El pozo 10004 llegó hasta los 2790 pies y atravesó las formaciones Equino repetido y Hélico. La completación del pozo se realizó con casing cementado y se fracturó con agua las formaciones Equino repetido y Hélico, en 2006 también se estimuló Arenas Talara. Durante la vida del Pozo se le han realizado trabajos como Baleo y fracturas logrando así un acumulado de 78 mil barriles de petróleo a diciembre-2020. 5 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara Figura 6 Historia de Producción del Pozo 10004 El pozo 10004 cuenta con dos secciones como se muestra en la tabla. Tabla 4 Completación del pozo 10004 Profundidad O.D. Grado Peso N° de juntas Pies 8 5/8 5 1/2 J55 K55 24 15.5 9 71 278.64 2720.33 Zapato F.C. Diámetro de Broca 280.64 2731.33 250.64 2693.36 12 ¼ 7 7/8 El pozo fue baleado con 55 jets ½” de 2613´-2005´ Fm. Echino Repetido/Helico, y luego fue fracturado en el mismo intervalo. Posteriormente se baleó con 48 jets 0.47” de 1921´-1222´ Fm. Echino Repetido y se fracturó nuevamente en el mismo intervalo. El pozo tuvo un pico de producción de 93 bopd. 6 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara Figura 7 Estado mecánico del pozo 10004 7 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara 1.1.2.1.3 Análisis de la estimulación La realización del Huff and Puff en el pozo 10004 tuvo un impacto positivo ya que pudo aumentar su producción del pozo, pasando de un promedio de 1 barril de petróleo por día hasta un promedio de 5-6 barriles de petróleo por día. Figura 8 Ciclos de inyección de Huff and Puff El ciclo de inyección de gas en el pozo 10004 es en promedio de 4 meses, teniendo así una inyección promedio de 150 scfd de gas y una etapa productiva del pozo de 3 a 4 meses. Huff and Puff - Pozo 10004 Volumen de gas inyectado (scfd) 250 200 150 100 50 01.12.2020 01.10.2020 01.08.2020 01.06.2020 01.04.2020 01.02.2020 01.12.2019 01.10.2019 01.08.2019 01.06.2019 01.04.2019 01.02.2019 01.12.2018 01.10.2018 01.08.2018 01.06.2018 01.04.2018 01.02.2018 01.12.2017 01.10.2017 01.08.2017 01.06.2017 01.04.2017 01.02.2017 01.12.2016 01.10.2016 0 Figura 9 Huff and Puff del Pozo 10004 La realización de este tipo de estimulación permitió la producción incremental de 6 mil barriles de petróleo en 50 meses desde su implementación a finales del 2016 hasta finales del 2020. 8 Proyecto de Investigación Evaluación y Análisis de los sistemas de Completación y Estimulación en pozos de la Cuenca Talara Huff & Puff - Pozo 10004 0,25 100 Gas (Mscf) Oil (Bopd) 0,2 0,15 10 0,1 0,05 0 Huff&Puff Básica 01.09.2020 01.12.2018 01.03.2017 01.06.2015 01.09.2013 01.12.2011 01.03.2010 01.06.2008 01.09.2006 01.12.2004 01.03.2003 01.06.2001 01.09.1999 01.12.1997 01.03.1996 01.06.1994 01.09.1992 01.12.1990 01.03.1989 01.06.1987 01.09.1985 01.12.1983 01.03.1982 1 Gas Iny Figura 10 Producción básica e incremental debido al Huff and Puff Este aumento de producción se incrementa a 12 Mbls hasta el límite de contrato en 2024 en el caso de que se siga realizando el método de Huff and Puff en el pozo 10004. Pronóstico Huff & Puff - Pozo 10004 - Límite de Contrato 2024 10 Huff&Puff 01.11.2023 01.03.2022 01.07.2020 01.11.2018 01.03.2017 01.07.2015 01.11.2013 01.03.2012 01.07.2010 01.11.2008 01.03.2007 01.07.2005 01.11.2003 01.03.2002 01.07.2000 01.11.1998 01.03.1997 01.07.1995 01.11.1993 01.03.1992 01.07.1990 01.11.1988 01.03.1987 01.07.1985 01.11.1983 1 01.03.1982 Oil (Bopd) 100 Básica Figura 11 Pronóstico de Huff and Puff del pozo 10004 al límite de contrato 9