¿QUÉ ES LA PRESIÓN?
Presión es la fuerza que se ejerce o se aplica sobre una superficie. Los tipos de presión
que encontramos a diario en la industria petrolera son: Presión de Fluidos, Presión de Formación, Presión de Fricción, Presión Mecánica, y... Presión Humana.
La comprensión de las presiones y sus interrelaciones es un factor importante para entender el control de pozos. Ya han pasado los tiempos en que no se esperaba que el personal,
desde el operador hasta los peones de perforación, conocieran algo sobre las presiones.
Cuando se exceden ciertos límites de presión, las consecuencias pueden ser desastrosas:
reventones, muertes, etc.
PRESIÓN HIDROSTÁTICA
La presión hidrostática es la presión total del fluido en un punto dado del pozo. “Hidro” sig
nifica agua o fluidos que ejercen presión como el agua, y "estática" significa que no está
en movimiento. Por lo tanto, la presión hidrostática es la presión ejercida por una columna
de fluido estacionaria (que no se está moviendo).
- Presión Hidrostática psi = Gradiente de presión psi/pie X Profundidad pies, PVV (TVD
en inglés)
- Presión Hidrostática psi = PVV pies X Densidad del Fluido ppg X Factor de Conver
sión 0,052
PRESIÓN DE LA FORMACIÓN
La presión de la formación es la que existe dentro de los espacios porales de la roca de
esa formación. Esa presión resulta del peso de la sobrecarga (capas rocosas) por encima
de la formación, que ejerce presión tanto sobre los fluidos porales como sobre los granos.
Los granos son el elemento sólido o “material rocoso” y los poros son los espacios entre los
granos. Si los fluidos porales tienen libertad de movimiento y pueden escaparse, los granos
pierden parte de ese soporte, y se aproximan entre ellos. Este proceso se denomina Compactación. Las clasificaciones de la presión de formación se relacionan con la presión de
los poros de la roca de la formación y la densidad del fluido nativo contenido en los espacios porales.
Las formaciones de presión normal ejercen una presión similar a la que ejerce una columna
de “fluido nativo” desde la formación hasta la superficie. Por lo general, el gradiente de presión del fluido nativo del área oscila entre 0,433 psi/pie a 0,465 psi/pie, pero puede variar
dependiendo de la región geológica. Generalmente al gradiente de presión de agua dulce
de 0,433 psi/pie suele considerárselo “normal”, pero cabe recordar que la calidad de
“normal” varía de región en región.
Las formaciones con presiones anormales ejercen presiones mayores que la hidrostática (o
gradiente de presión) del fluido contenido en la formación. Las formaciones con presiones
anormales se generan porque durante la fase de compactación, el movimiento del fluido
de los poros se restringe o se detiene, forzando de esa manera a que la sobrecarga sea
soportada más por el fluido de los poros que por los granos. Esto da como resultado una
“presurización” de los fluidos porales, excediendo por lo general los 0,465 psi/pie. Para
controlar estas formaciones puede necesitarse fluidos de mayor densidad y, a veces, superior a los 20 ppg.
Las formaciones con presiones subnormales, por lo general, tienen gradientes de presión
inferiores a los del agua dulce o menos de 0,433 psi/pie. Naturalmente, pueden desarrollar
se presiones inferiores a lo normal por desaparición total de la sobrecarga, quedando la
formación expuesta a la superficie. La reducción de los fluidos porales originales a través
de evaporación, capilaridad y dilución produce gradientes hidrostáticos inferiores a los
0,433 psi/pie.
PRESIÓN DE FRACTURA Y GRADIENTE DE FRACTURA
La presión de fractura es la cantidad de presión que se necesita para deformar de modo permanente (fallar o separar) la estructura rocosa de la formación. Superar la presión de la formación o entrar un bajo caudal a la formación, no es suficiente para provocar una fractura, si el fluido poral tiene libertad de movimiento. En cambio, si el fluido poral no puede desplazarse o acomodarse, si puede ocurrir una fractura o deformación permanente de la formación.
Las presiones de fractura se pueden expresar como un gradiente (psi/pie), un equivalente de presión (ppg) o por la presión de superficie calculada (psi). Los gradientes de fractura, por lo general, aumentan con la profundidad, principalmente debido al aumento de la presión por sobrecarga. Las formaciones profundas y altamente compactadas pueden requerir presiones de fractura muy elevadas para superar la presión existente de formación y la resistencia estructural de la roca. Formaciones poco compactadas, tales como las que se encuentran justo debajo de aguas profundas, pueden fracturar a gradientes bajos. Las presiones de fractura, a una profundidad determinada, pueden variar en forma considerable como resultado de la geología del área.
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