Jul 03, 2024
Nuevos Avances en Geofísica:
Reduciendo el Riesgo en Pozos Exploratorios
Esta breve Nota Técnica, preparada especialmente para PETROLEUM MAGAZINE, va dirigida específicamente a los estudiantes o jóvenes graduados en geociencias: ingeniería de petróleo, geología, geofísica y otras disciplinas afines.
Por Martín Essenfeld y Rafael Sandrea
La misma pretende estimular, en este grupo específico, su interés en participar en las nuevas áreas profesionales de “integración” de sus respectivas disciplinas.
Así, esa “integración” la cual adquiere ahora más y mayor relevancia, les permitirá aplicar con la mayor efectividad sus conocimientos en los “nuevos equipos interdisciplinarios” que les ofrecerán mayores y mejores oportunidades para el desarrollo profesional de sus carreras.
Con ese fin de promover su interés, se resumen a continuación los logros de un programa de investigación interdisciplinaria del tipo descrito que – en menos de doce meses – ha tenido un impacto de gran trascendencia, al aumentar significativamente las probabilidades de tener éxito en los costosos programas de exploración para materializar objetivos productores en trampas cada vez más complicadas operacionalmente y adicionalmente por razones de sus elevados costos.
Primer Objetivo – Julio/Diciembre 2023
Desde mediados del 2023 hasta finales del mismo año, se investigaron 32 acumulaciones gigantes (16 productoras de petróleo y 16 productoras de gas) a nivel mundial, para identificar – a partir de su correspondiente información y data sísmica disponible ANTES de perforar el primer pozo productor – rasgos que permitieran concluir, ANTES del descubrimiento, sobre la posible existencia de gas o líquido (agua o petróleo) en esas trampas. Se hace énfasis en que la identificación de los rasgos debía ocurrir con los datos disponibles ANTES de su perforación.
Los resultados de esa primera etapa, altamente confiables, se publicaron en la revista especializada GEOExPro (Ref. 1, Diciembre 2023). Esos resultados demostraron inequívocamente que si la data sísmica disponible para el prospecto indica una velocidad interválica (Vp) en el horizonte prospectivo-objetivo por debajo de 11.000 p/seg, el fluido contenido en la trampa exploratoria es – en toda probabilidad – una fase gaseosa.
La Figura 1, preparada con la Base de Datos que se muestra en forma tabular en la Referencia 1, resume básicamente este importante resultado.
Fig. 1. Vp vs Porosidad – Campos Gigantes de Petróleo y Gas.
Es así como se logró definir con base cierta, utilizando la información sísmica disponible, un criterio de Velocidad Interválica – disponible antes de la primera perforación del objetivo – que reduce la incertidumbre de lograr los resultados anticipados, si se pretende explorar y desarrollar reservas de gas.
Esa primera etapa de la investigación no resolvió la incógnita de aquellos prospectos con Velocidad Interválica por encima de 11.000 p/seg.
Ello ya que, para el amplio rango de porosidades en las acumulaciones (5-35%), la saturación anticipada de líquido bien podría no fluir hidrocarburos, sino agua, ya que ambos fluidos muestran prácticamente la misma respuesta de velocidad en el análisis de la data sísmica.
Segundo Objetivo – Diciembre 2023/Junio 2024
Los resultados de la primera etapa de la investigación, que se han descrito, guiaron la segunda parte del programa.
Así, se amplió la Base de Datos original de los yacimientos gigantes productores de hidrocarburos líquidos (petróleo – no condensados) y se elevó a veinte (20) yacimientos clase-mundial. La Base de Datos se describe en detalle en la Referencia 2 junio 2024, también publicada en GEOExPro por los mismos autores de la presente Nota Técnica.
Muy brevemente, como se explica en detalle en la Referencia 2, GEOExPro junio 2024, los autores primero expandieron el trabajo de Morris y Biggs 1967 (Ref. 3) y luego acometieron un análisis mecanístico que permitiera pasar de Swirr (reflejo de la estructura microscópica de poros) a Swi promedio iniciales a la fecha de “descubrimiento” de cada acumulación, respectivamente.
En la Figura 2, se muestran los resultados que se obtuvieron al ampliar la Base de Datos de Morris et al (Ref. 3) y aplicar su metodología para representar la sólida relación K, PHI, Swi, como lo indican Essenfeld y Sandrea en la Referencia 2.
Fig. 2. Correlación de Morris et al (Ref. 3) ampliada por Essenfeld/Sandrea (Ref. 2) resaltando los resultados de su aplicación en esta investigación.
Como se indica en su título, en esta Figura 2 se muestran (sobre el gráfico extendido) los resultados obtenidos al estimar Swi para cada uno de los veinte (20) yacimientos gigantes productores de petróleo que conforman la Base de Datos, dichos valores de Swi obtenidos a partir de su data sísmica.
Con base al trabajo previo de varios autores que relacionan permeabilidad con porosidad, y Swi con permeabilidad, utilizando los trabajo previos de Essenfeld y Sandrea (Ref. 2) que exploraron la relación de la Velocidad Interválica (Vp) versus porosidad, se logró desarrollar un novedoso procedimiento que partiendo de la Velocidad Interválica (Vp) – siempre por encima de 11.000 p/seg – indica la “alta probabilidad” de que haya en el prospecto una saturación inicial de agua Swi por debajo de 40%. Este umbral, al confirmarse su existencia en el prospecto a perforarse, llevaría – en toda probabilidad – a la producción inicial de petróleo y no de agua.
Estos resultados se muestran claramente en la Figura 3. La misma fue preparada con la Base de Datos que se muestra en forma tabular en la Referencia 2, y básicamente resume este importante hallazgo.
Fig. 3. Vp vs Porosidad – Correlación para los campos petroleros en este estudio.
Por razones del limitado espacio disponible para esta publicación, se refiere a los lectores interesados en las dos Bases de Datos y todos los detalles de estas novedosas aplicaciones interdisciplinarias de los datos sísmicos, a que accedan a las Referencias 1 y 2 – de los mismos autores de esta Nota Técnica – en la página web de GEOExPro.
Conclusiones
De los logros descritos para los dos objetivos del proyecto, se concluye inequívocamente que se ha completado con éxito el programa interdisciplinario iniciado a mediados del 2023 para desarrollar una metodología novedosa, clase mundial, a fin de reducir el riesgo en los programas exploratorios a futuro, en dos líneas bien claras:
En un primer paso, se logró desarrollar y probar ampliamente un procedimiento confiable para identificar prospectos que contienen gas, a partir de la data sísmica disponible antes de acometer la perforación del primer pozo productor.
En un segundo paso, mucho más novedoso e impactante, se logró desarrollar y probar un procedimiento sólido para reducir el riesgo en los programas exploratorios a futuro, en cuanto a disminuir significativamente la incertidumbre de los resultados a obtenerse al perforar trampas que deben contener líquidos (agua o petróleo), identificando de la data sísmica, sumada a procedimientos sobre data regional asociados a la estimación de porosidad y permeabilidad en los horizontes-objetivos, logrando disminuir significativamente la incertidumbre sobre las posibilidades de producción de petróleo y no de agua, al estimar el nivel anticipado de Swi, por debajo del valor-umbral de 40%.
En resumen, no queda duda que con la suma de los dos trabajos indicados (Referencias 1 y 2 respectivamente) los autores han logrado demostrar que el procedimiento desarrollado basado en la relación entre la Velocidad Interválica (Vp) – parámetro geofísico – y la porosidad, para determinar el valor “estimado” de Swi (utilizando la correlación de Morris et al (Ref. 3) expandida por Essenfeld y Sandrea (Ref. 2), se ha aportado una nueva perspectiva a la conexión entre petrofísica y sísmica.
Es así, como se confirma para los jóvenes profesionales de geociencias, la ampliación significativa de sus posibilidades profesionales de crecimiento en trabajo interdisciplinario, que metódicamente conduzca a hallazgos y desarrollos clase-mundial, aún en escenarios de investigación de costo reducido, utilizando información publicada la cual adquiere nueva vida cuando se analiza con un enfoque fresco y creativo.
Reconocimiento
Los autores desean expresar su reconocimiento muy especial a Henk Kombrink, Editor de GEOExPro y al resto de su equipo, por todo el apoyo recibido. También a Yeni Ferreira y Luis A. Bravo – profesionales de EGEP- y a Miguel Castillejo de la Universidad Central de Venezuela, quienes participaron en ambos trabajos de las Ref. 1 y 2, cuyos resultados se reflejan en esta Nota Técnica.
Referencias
- Essenfeld Martin y Sandrea Rafael. “Seismic Velocity – A strong identifier of gas prospects” GEOExPro 6, diciembre 2023.
- Essenfeld Martin y Sandrea Rafael. “Using seismic velocity to derisk oil exploration” GEOExPro 3, junio 2024.
- Morris R.L. and Biggs W.P. “Using Log-derived values of water saturation and porosity” SPWLA-1967-X. 8th Annual Logging Symposium, Denver, Colorado Junio 1967.
01 Julio 2024
