Actuar a tiempo para maximizar el aprovechamiento de los Hidrocarburos
La maximización de la recuperación de hidrocarburos y la aceleración de la producción son sólo dos de los beneficios que se obtienen por actuar en base a los datos apropiados y en el momento adecuado. El acceso inmediato a los datos de fondo de pozo y de superficie, posibilitado por los desarrollos tecnológicos recientes, está mejorando la eficiencia y la rentabilidad, tanto en los campos nuevos como en los campos maduros..
Hoy, la industria del petróleo y el gas se ve obligada a proveer un volumen creciente de hidrocarburos y al mismo tiempo optimizar la recuperación final, incrementar la eficacia de las operaciones de exploración y producción en materia de costos y mejorar el desempeño con respecto a la seguridad y el medio ambiente. Para lograr tales objetivos será necesario contar con una nueva generación de procesos, nuevas mediciones y acceso oportuno a toda la información necesaria que facilite la toma de mejores decisiones.
Diversas expresiones han sido acuñadas para describir el nivel de prontitud requerido para que los datos produzcan un impacto sobre una decisión. “Tiempo real, a tiempo, oportuno, tiempo interactivo y justo a tiempo,” son todas expresiones que connotan el marco temporal en el que los ingenieros y geocientíficos pueden utilizar los datos y la tecnología para tomar una decisión. La decisión puede consistir en ajustar la trayectoria de un pozo, modificar la densidad del lodo durante la perforación, revisar los programas de adquisición de registros (perfilaje), ajustar las válvulas de estrangulamiento de producción, detectar fallas de funcionamiento en los equipos de fondo de pozo o en las bombas de levantamiento artificial, interrumpir la inyección de agua o ejecutar cualquier número de acciones rutinarias o excepcionales en busca de hidrocarburos.
Cualesquiera sean las palabras que se utilicen para transmitir la idea de esta nueva interacción acelerada con un pozo o con un yacimiento, el objetivo es aumentar el rédito económico a través del incremento de la eficiencia, la reducción del riesgo, la aceleración de la producción y la maximización de la recuperación. Comienza con una revisión de los marcos temporales de los procesos de decisión comunes a muchas de las operaciones de
exploración y producción (E&P). Luego, para comprender qué beneficios pueden obtener las compañías de petróleo y gas, examinamos el caso de la adquisición y el análisis de datos a tiempo para generar cambios en una amplia gama de actividades asociadas con pozos y yacimientos. Además, presentamos algunos ejemplos que ponen de relieve ciertas tecnologías disponibles para facilitar un proceso de toma de decisiones más rápido y más preciso. Por último, analizamos las limitaciones que se deben superar para promover nuestras capacidades de interacción con el yacimiento en tiempo real.
Tiempo de decisión
Por cada medida adoptada para optimizar un activo de petróleo o gas o para responder a un suceso imprevisto, existe una ventana de oportunidad en la que la información nueva puede
producir un impacto. La ventana se define en términos generales como el tiempo transcurrido entre la grabación de los datos y la decisión de actuar en base a las implicancias de esos datos. Los datos deben ser adquiridos, procesados e interpretados y luego integrados con el conocimiento existente, antes de tomar la decisión de adoptar medidas; todo esto dentro de la escala de tiempo pertinente. La escala puede ser corta, del orden de unos segundos, o muy larga, incluso de varios años, dependiendo de la decisión de E&P en cuestión.
Las acciones más rápidas son habitualmente procesos automatizados que cierran pozos o ponen equipos fuera de servicio cuando la presión, la temperatura, la tensión u otros factores exceden un límite preestablecido. En el pasado, estos episodios de cierre, tales como la activación de las válvulas de seguridad de fondo de pozo, solían implicar demoras entre el suceso y la reacción; sin embargo, hoy en día el proceso tiene lugar sin que medie decisión o interacción humana alguna.
Muchos otros incidentes que afectan la salud ocupacional, la seguridad, el medio ambiente y las actividades de perforación, requieren decisiones rápidas. Dentro de esta escala de tiempo sumamente breve, que oscila entre segundos y horas, se encuentran las decisiones asociadas con el control de pozos, tales como el incremento de la densidad del lodo para evitar reventones o su reducción para prevenir el fracturamiento de la formación y la pérdida de control del pozo. Las decisiones relacionadas con las trayectorias de los pozos, tales como el direccionamiento de una barrena para maximizar el contacto del pozo con las formaciones productivas, tienen lugar en una escala de tiempo similar. Para sacar provecho de la disponibilidad de equipos de perforación y herramientas, la interpretación preliminar de los registros e imágenes adquiridos durante la perforación (LWD, por sus siglas en inglés) y de los obtenidos con herramientas operadas a cable, debe realizarse a las pocas horas de la adquisición de los registros para determinar si se requieren carreras de adquisición de registros o de muestreo adicionales. Una vez que un pozo es puesto en producción, las decisiones relacionadas con la seguridad, tales como el cierre inmediato del equipo rotativo, demandan un flujo oportuno de datos de monitoreo clave. Muchas de las medidas adoptadas en este marco temporal han sido automatizadas a través de los sistemas de supervisión, control y adquisición de datos (SCADA, por sus siglas en inglés). Otras decisiones asociadas con la producción impactan los regímenes de flujo de producción e inyección. Para las decisiones correspondientes a este marco temporal de “optimización del operador,” los datos deben estar disponibles en el término de segundos, minutos u horas y a menudo necesitan actualizarse con la misma frecuencia.
En la escala de tiempo siguiente, que oscila entre aproximadamente un día y algunos meses, se debe realizar una interpretación detallada de los registros de pozos para poder diseñar e implementar las operaciones de terminación y estimulación o para que pueda abandonarse el pozo. Las pruebas de pozos o de producción, que llevan días o semanas, proveen información de presión y fluidos para evaluar descubrimientos, registrar reservas y desarrollar o revisar modelos de yacimientos. La información estratigráfica y textural de los registros de imágenes es incorporada junto con los datos sísmicos en los modelos geológicos, formando la base para la selección de la ubicación de pozos vecinos. La optimización de la producción tiene lugar en esta escala de tiempo; por ejemplo, a través de la modificación de los ajustes de las válvulas y los estranguladores de producción y de la adopción de medidas en base al diagnóstico de los sistemas de levantamiento artificial. Y, dentro de esta escala de tiempo, una nueva generación de pozos inteligentes puede modificar sus configuraciones de fondo en respuesta a las mediciones de producción de fondo de pozo y de superficie.
En el período que fluctúa entre uno y dos años, los equipos a cargo de los activos de las compañías operadoras toman las decisiones relacionadas con la optimización de los campos petroleros. Los geocientíficos e ingenieros integran datos de pozos múltiples para construir y calibrar modelos y corren simuladores numéricos con el fin de optimizar el desarrollo de los campos. Los esfuerzos por optimizar el drenaje de los yacimientos incluyen la selección de la posición de pozos de relleno, las operaciones de remediación y reterminación de pozos, así como también otras intervenciones programadas.
En la escala de tiempo más larga, las decisiones guían la optimización integral de activos y portafolios para maximizar la recuperación. Se proponen e implementan programas de recuperación secundaria y asistida. Puede tomarse la decisión de desarrollar o empalmar campos marginales o satélites, o de utilizar la infraestructura existente para explotar objetivos más profundos o pasados por alto. La mayoría de las decisiones asociadas con la optimización de yacimientos, que se toman dentro de este marco temporal, utilizan los datos adquiridos durante un período de varios años. No obstante, cuando llegue el momento de ejecutar planes a largo plazo, será vital contar con datos e interpretaciones en el tiempo pertinente para lograr una optimización exitosa.
Elaborado por: Leonard Zambrano
Fuente: Extracto Oilfield Primavera (2006) Schlumberger
