1 Reservoir Description Tool (RDT) Herramienta para Descripción de YacimientosLa herramienta de Descripción de Yacimientos representa la siguiente generación de probadores de formación. Incorpora un control digital retroalimentado sobre el sistema hidráulico para obtener las muestras de la más calidad posible.
2 Introducción La herramienta RDT está diseñada básicamente para:Obtener muestras de fluido en las formaciones que atraviesa el pozo. Registrar el comportamiento de la presión en varios puntos. Durante y después de la obtención de la muestra de fluido. Asimismo, puede identificar el fluido que ingresa a la herramienta.
3 RDT™ / MRILab® Algunas VentajasMuestras de Calidad PVT una sola fase y con un mínimo grado de contaminación. Estimación Mejorada de la presion de formación, Movilidad y Anisotropía. Determinación de Características in-situ, tales como: Punto de Burbuja, índice de viscosidad y densidad, parámetros de Resonancia Magnética , etc. Mayor Capacidad de Bombeo que otras disponibles en el Mercado, lo que conlleva a una reducción de tiempo de equipo. Evaluación del potencial productivo de las Zonas de Interés
4 Caracterización de Yacimientos: Desafíos Geológicos y de Evaluación PetrofísicaDiagrama de Trabajo para la Caracterización del Yacimientos Tipo de Roca del Yacimiento Espesores de las Unidades Litológicas Porosidad del Yacimiento y tipos de Poro Tipos de Fluido del Yacimiento Capacidad de Flujo del Fluido del Yacimiento Relación Espacial de las Unidades Litológicas Relación dentro y entre capas Mecanismos de empuje del Yacimiento RDT®
5 Quienes necesitan información de fluidos ?Completación y producción: Diseño de Completación Especificaciones del Material Cálculos de levantamiento Artificial Interpretación de registros de producción. Diseño de las facilidades de Producción Pronósticos de Producción Aseguramiento de flujo e instalaciones Aseguramiento de flujo Separación Tratamiento Mediciones Transporte Datos del Fluido Reservorios: Estimación de reservas Calculo de Material Mecanismo de conducción natural Simulación de reservorio Interpretación de pruebas de pozo Geología: Correlación de reservorios Estudios de geoquímica Estudios de yacimiento de hidrocarburo
6 Por que Probadores de Formación y Muestras de Fluidos?Descripción de Yacimientos: La Roca Movilidad, anisotropía, conectividad lateral, conectividad vertical Los Fluidos composición, propiedades, aseguramiento de flujo (flow assurance), efectos de corrosión, compatibilidad para la mezcla. Mecanismos de Explotación del Yacimiento presión, productividad Propiedades de la Roca + Propiedades del Fluido = Descripción de Yacimientos
7 Reservoir Description Tool RDTpsi, 350OF, OD:4-¾” (Modular) Sección de Poder y Telemetría (PTS) Sección de Probador Dual (DPS) Sección de Sensor de Cuarzo (QGS) Sección de bombeo y control de flujo (FPS) The reservoir description tool (RDT†) is actually a testing system composed of 7 tool sections that can be deployed in a number of configurations to fit a testing or sampling requirement. Fig. 1 illustrates the tool sections and their general specifications. The power telemetry section (PTS) conditions power for the RDT tool sections. Each section has its own process-control system and can function independently. While the PTS provides a common RDT intra-tool power bus, the entire tool string shares a common communication bus that is compatible with other logging tools. This arrangement enables the RDT to be combined with other logging systems such as Magnetic Resonant Image LoggingÔ (MRIL†) or High-Resolution Array Induction (HRAI†) logging systems. The other RDT tool sections have a common intra-tool flow line to transport fluids to any RDT tool section. The hydraulic power section (HPS) converts electrical power to hydraulic power for the DPS. Up to two DPSs can be powered by the HPS if needed. Major components of the DPS include two closely spaced probes (7.25-in. spacing), setting rams, and a 100-cm3 pretest piston pump. Each probe has a high-resolution temperature compensated strain-gauge pressure transducer that can be isolated with a shut-in valve to monitor the probe pressures independently. The pretest piston pump also has a high-resolution, strain-gauge pressure transducer that can be isolated from the intra-tool flow line and probes. A resistance/capacitance cell is located near the probes to monitor fluid properties immediately after entering either probe. Sección de Válvulas y Cámaras (CVS) Módulos de cámaras múltiples para muestras
8 Herramienta de Descripción de Yacimientos (RDT)etc. Sección de Doble Probeta (DPS) DPS proporciona presión, gradientes, movilidad y anisotropía de la movilidad Otras configuraciones proporcionan Mini-DST y pruebas de Interferencia, notablemente con Patín Oval (OPS) y Straddle Packer (SPS) RDT/MRILab extrae muestras de fluido limpias y minimiza el tiempo de bombeo innecesario Sección de Sensores de Cuarzo (QGS) Sección de Control de Flujo y Bombeo (FPS) Sección Multi Cámara (MCS)
9 Funcionamiento Válvula de Ecualización Sensor de PresiónCámara de Prueba con vólumen variable Probetas Pads Zona Con Hidrocarburo Línea de Flujo Cámaras de Muestreo Zona Invadida Enjarre
10 DPS - Dual Probe SectionPhotographs illustrate how the dual probe can be configured with two different pads and probes. Video
11 FPS – Sección de bombeo y control de FlujoMCS – Sección de camaras multiples The flow-control pump-out section (FPS) contains the same type of electrohydraulic motor as the HPS but it is housed in a section with the double acting piston pump. Two high‑resolution, strain-gauge pressure transducers measure the inlet and outlet pump pressures. The FPS can pump over 1.0 gpm at 500 psi with a maximum 4000-psi pressure differential. This system has more than a 50% greater pumping capacity than earlier systems over its entire operating range (0.63 gal/min is typical). Flow line fluids can be pumped either up or down (surface selectable) with all of the flow line fluid being directed through the pump. The pump can also be configured to pump fluid directly into or from the well bore if needed. For sampling, the FPS is normally configured in the up-down mode to maintain maximum control of the sampling process.
12 DPS – Sección de Doble ProbetaBeneficios de la Doble Probeta Redundancia - dos trayectorias de flujo Estrechamente espaciada – realza la permeabilidad Probeta con válvula de cierre - reduce la línea de flujo Reducidos tiempos de buildup – zonas compactas Sensor de Resistividad Sistema de Control Retroalimentación Control de Gasto (0.1 to 15 cc/sec) Control Preciso de volumen ( cc) Compresibilidad y Punto de Burbuja
13 QGS+DPS–Estimación de punto de burbujaCompressibilidad de Fluido Cambio de Volumen (cc/cc) Punto de Burbuja A bubble-point test can be preformed where the pretest chamber isolates the flow line fluid and a 0.1 cm3/s pretest piston rate was maintained. From the slope the fluid compressibility is determined and a slope change determines the bubble-point. Presión (psi) Volumen Aislado Pretest piston displacement
14 FPS – Sección de Control de Flujo y Bombeo hacia AfueraBeneficios del Bombeo Bombeo de Alto Gasto – menos contaminación Reducción de Tiempo de Bombeo – Reducción de tiempo de Equipo Razón de Flujo de Muestreo – Control en Tiempo Real Pistones de Bombeo Intercambiables disponibles para 4000, 6000 y 8000 psi de diferencial Sistema de Control de Retroalimentación Control Instantáneo (0.25 to ~ 62 cc/s) Limites de Presión (sobre presión) Muestras de una Sola Fase
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16 RDT – Sección de Patín Oval (OPS) Para zonas de Baja Permeabilidad, Zonas Laminadas y/o Aceite Pesado 9.00” Apertura Vertical 1.75” Canal de Flujo
17 Straddle packer The Oval pad provides for a unique “middle ground” application between stand dual probe applications and Straddle packer applications . UH
18 Straddle Packer Cilindros Retraibles Libre de FallasTamiz del Puerto de Admisión Junta para Inserción de Espaciadores
19 Cuando usar que? Ventajas y Aplicaciones del Patín OvalCerca de cero almacenamiento, no “volumen muerto”, rápido buildup en zonas de baja permeabilidad Descripción pie a pie en Arenas Laminares Menos limitaciones por presión diferencial, consideraciones de temperatura o permeabilidad del gas Menos propenso a “atrapamiento” o arenamiento Múltiples pruebas en una corrida Ventajas y Aplicaciones del Doble Empacador (Straddle Packer) Menos sensitivo a algunos tipos de rugosidad Altos gastos para rocas de baja permeabilidad (tight zones) Capaz de probar en muchas geometrías de fracturas Geometría de Flujo Radial, análisis convencional de las curvas para aplicaciones de pruebas de presión Pruebas de Inyectividad
20 RDT Oval Pad vs. Straddle Packers Curva de gasto de bombeo
21 RDT Oval Pad vs. Straddle Packers Tiempo minimo de bombeo
22 MRILab Analizador de Fluido de Resonancia MagneticaHerramienta de Descripción de Yacimiento/RMN Modulo en-línea 12 pies de Longitud Medición con Fluido en Movimiento y Estático Medidas RMN NMR del Hidrogeno a 1,000 gauss (4 MHz) IH, T1, T2, D Tiempo de Medida 30 segundos Sección NMR
23 Configuración del Sensor en el Fondo del PozoEntrada de Flujo N S Sección de Doble Probeta (DPS) Sección de Polarización Sección de Sensores de Cuarzo (QGS) Sección de Control de Flujo y Bombeo (FPS) Antena Transmisora Antena Receptora MRILab N S Sección de Resonancia MRILab Sensor de Capacitancia del Fluido Sección de Multi Cámara (MCS) Salida de Flujo
24 Aplicaciones Matriz de Identificación del Fluido en Bruto HydrogenÍndice de Hidrogeno Capacitancia del Fluido Fluid T T1 Difusividad Diffusivity 1 Index Capacitance Gas Gas Alta High Baja Low Baja Low Very High Muy Alta Aceite Oil ~ ~ 1/ 1/ h h Media Medium - - High Alta Baja Low ~ ~ 1/ 1/ h h Agua High Alta High Alta High Alta High Alta
25 FluidXpert
26 FluidXpert Nivel de Contaminación Actual Tiempo de Predicciónpara la Limpieza de la muestra a un umbral de Contaminación del 5%
27 Secuencia de Muestreo “Zero Shock”Puerto de Expulsión adyacente a las Válvulas de las Cámaras de Muestra Válvula de Expulsión Abierta P1 kh/kv m Rfl kh P2 Probador 1 (psi) Gasto de Bombeo (gpm) Probador 2 (psi) Q IN OUT Zero Shock is achieved through the advanced digital control feedback system that instantaneously changes in pump-out flow rates to maintain a prescribed pressure. An in-situ PVT can be performed with the DPS pretest piston to determine the bubble-point and ideal pressure to maintain a single-phase sample. RDT enables up to eight fluid and formation properties to be monitored during testing: resistivity/capacitance, viscosity, density, bubble point, compressibility, horizontal permeability, vertical permeability, and anisotropy. By monitoring these properties in real time, operators can determine the optimum point at which to take the samples: a steady state condition indicates that minimum filtrate contamination has been achieved and sampling can begin. The Zero Shock valve sequence is animated in this slide sequence, which demonstrates how the motorized chamber valves are switched without interrupting the pump and pressure control. An expulsion port is positioned so that sampled fluid must pass the chamber valves before exit into the wellbore. This passage insures that the flowline is purged before the sample valve is opened. In the pump-out mode, the pressure at the outlet of the pump is at hydrostatic pressure as the sample is forced through the expulsion port. Inicio Limpieza Inicia Bombeo Anisotropía kh/kv Horizontal kh (md) Viscosidad (cp) Resistividad (ohm/m)
28 Secuencia de Muestreo “Zero Shock”Continúa Expulsión de Fluido Válvula Check Previene flujo en reversa P1 kh/kv m Rfl kh P2 Probador 1 (psi) Gasto de Bombeo (gpm) Probador 2 (psi) Válvula de Cámara Abierta Q IN OUT The sample chamber can be opened when sensors indicate that minimal contamination has been achieved as pumping continues. At this point the expulsion valve is still open, ensuring a smooth transition and maintaining hydrostatic pressure against the pumped fluid. A check valve insures that flow cannot be reversed through the expulsion port. Inicio Limpieza Muestra Anisotropía kh/kv Horizontal kh (md) Viscosidad (cp) Resistividad (ohm/m)
29 Secuencia de Muestreo “Zero Shock”Válvula de Expulsión Cerrada 2a y 3a válvulas abiertas Cámara se llena y sobre presuriza kh/kv m kh P-outlet Q P2 P1-inlet Rfl Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3 Fin Probador 1 (psi) Probador 2 (psi) Gasto de Bombeo(gpm) IN OUT Now the sample fluid is directed into a chamber containing a separator piston with one side exposed to hydrostatic pressure as the expulsion valve is closed. When the chamber is filled additional pressure can be applied to the sample to maintain its single-phase integrity against thermal gradients. Attritional chambers can be filled with out stopping the flow control pump. Anisotropía kh/kv Horizontal kh (md) Resistividad (ohm/m) Viscosidad (cp)
30 Muestras de una fase
31 Importancia en el Aseguramiento del flujoCual es el comportamiento del fluido en el rango esperado de temperatura y presion? El fluido tiene potencial para formar hidratos, cera o asfalteno?
32 Configuraciones RDT (Modular)QGS HPS MCS OPS Oval Pad MCS DPS MRILab QGS FPS SPS
33 RDT – Configuración FlexibleMedición de Gradiente de Presión PTS DPS HPS QGS CVS Muestreo de Fondo Para PVT “Zero Shock” FPS MCS Monitoreo de Anisotropía con Probador Dual Monitoreo de Propiedades del Fluido de Formación Rango Extendido para Muestreo de Presión 8 kpsi 4 kpsi Pressure-Gradient Testing. Two DPSs can be run together in this configuration to pressure test four probes simultaneously. The pressure gradient between the probes is determined in this manner as well as the permeability and anisotropy. Two DPSs provide an additional level of redundancy for pressure testing and sampling. While drawing a sample from one probe, the pressures at the other three probes can be monitored. This testing mode extends the depth of investigation and ability to detect permeability barriers. Extended Range Pressure Sampling. In depleted zones the hydrostatic pressure is much higher than the pore pressure. Using two Flow-control Pump-out Sections, where one is configured for 4000-psi pumping pressure and the second for 8000-psi, the range of sampling can be extended. If the overbalanced pressure exceeds 3000 to 4000 psi the pumping rate can be increased and more than doubled with the 8000 psi pump. The 8000 psi pump has twice the mechanical advantage and pumps at 0.5 gpm at 4000 psi, but the 4000 psi pump would be near its shut-in pressure with a limited pumping rate. In many cases, zones are tested over a wide range of overbalanced pressures in a single trip and the dual FPS configuration extends the range of sampling, saving rig time and providing higher quality samples. Ultimately, the pump-out rate determines the quality of the sample and the 4000-psi RDT pumps 50% faster than current pump-out tools at any pressure. With the FPS configured for 8000 psi, the RDT can obtain samples where it is not possible with current generation tools.
34 The Oval pad provides for a unique “middle ground” application between stand dual probe applications and Straddle packer applications .
35 RDT - ESPECIFICACIONESPTS General Temperatura Presión Diametro Nominal Diameter del Probador Dual Diam. De Agujero Min/Max Sección de Probador Dual Motor de Bomba Volumen de Pre-prueba Gasto de Pre-prueba Distancia Vertical de Probadores Limpiador de Snorkel Pretests por Asentam. de Emp. Configuración del Sistema Resistividad de Fluido Sección del Sensor de Cuarzo Sección de Bombeo y Control de Flujo Motor de Bombeo 500 psi Rango de Presión Secciones de Muestro MCS – Cámaras transportables CVS – Cámaras estándar Control de Flujo 350 F 20,000 psi 4 ¾" 5 1/4” 5 7/8”-18” 1.5hp cm3 cm3/sec 7.25"(18.4 cm) Con cada Set ilimitado Controlado en Superf. (ohm-m) 17-20 Kpsi (±1 psi) 1.5 hp 1.00 GPM (4k - 6k - 8k) psi 1000cc 1-5 gal. Por presión o gasto HPS DPS QGS FPS Review specifications emphasizing high pumpout rates and pretest feedback control. CVS MCS
36 Conclusion: Obtiene muestras representativas con calidad para PVTMuestreo de Presión Controlada “Zero Shock” Menores tiempo de obtención de muestras Sensores para identificación de Fluidos. Secciones de la herramienta independientes Estimaciones de Permeabilidad Mejoradas Alta confiabilidad y redundancia High-quality samples continue to be the driving force for each new advancement. Now microprocessor digital control technology combined with modern hydraulic servo systems add a new level of sampling control and improved quality. Zero Shock assures single phase samples. Even when a sample is carefully drawn into the tool, if it is not kept in a single phase in the chamber before it is retrieved to the surface, its quality can be corrupted.
37 Gracias ……