Resumen de Determination of vertical and horizontal permeabilities for vertical oil and gas wells with partial completion and partial penetration using pressure and pressure derivative plots without type-curve matching

Katherine Moncada, Djebbar Tiab, Freddy Humberto Escobar Macualo, Matilde Montealegre Madero, Abel Chacon, Renzon Zamora, Sandra-L. Nese

• español

  Desde hace mucho tiempo se sabe que en algunos yacimeintos el flujo no sigue la trayectoria cilíndrica esperada. El flujo esférico puede ocurrir en sistemas con pozos completados en formaciones con mucho espesor con una pequeña porción de intervalo perforado abierto al flujo dando lugar a una única y más compleja respuesta de presión temprana. Algunas de las principales razones para acudir a penetración parcial es evitar la conificación de agua y minimizar la producción de arena. Un comportamiento similar de la presión a tiempos tempranos podría deberse al taponamiento en las perforaciones. Tales completamientos se denominan entrada limitada, entrada restringida o pozos con penetración parcial. Un caso típico de propagación esférica del transiente de presión ocurre durante medidas de RFT. Dicho registro mide presiones de formación y muestrea los fluidos de la formación para tener una idea de la mecánica de flujo en el yacimiento. El propósito de este estudio es identificar características únicas en le gráfico de la presión y la derivada para diversos regimenes de flujo que resultan de este tipo de completamientos y determinar los distintos parámetros del yacimiento. Tales como permeabilidad vertical, permeabilidad horizontal, y diversos factores de daño. La interpretación se lleva a cabo usando la Tiab’s Direct Synthesis (TDS) Technique, introducida por Tiab (1993), la cual usa ecuaciones analíticas obtenidas de líneas y puntos característicos hallados en el gráfico log-log de presión y derivada de presión para determinar permeabilidad, daño y almacenamiento sin emplear curvas tipo. La extensión de esta metodología para el caso en estudio incluye almacenamiento y daño. La técnica se aplica tanto a pruebas de restauración como de declinación de presión. Encontramos que el flujo hemisférico o esférico toma lugar antes del flujo radial siempre que la relación de penetración sea aproximadamente menor del 20%. Una pendiente negativa de ½ en la curva de la derivada es la característica única para identificar la presencia de flujo hemisférico/esférico. Esta línea típica de pendiente -½ se usa para determinar la permeabilidad esférica y los daños esféricos, para luego estimar la permeabilidad vertical y el índice de anisotropía. Los resultados de la TDS fueron satisfactoriamente comparados con casos de campo y casos simulados.

• English

  it has been long recognized that in some reservoirs the flow does not follow the expected radial cylindrical pattern. Spherical flow may take place in systems with wells completed in thick reservoirs where a short completion interval is open to flow yielding a unique and more complex early-time pressure behavior. Some of the main reasons for partial penetration are to avoid coning of water and minimize sand production. A similar early-time pressure behavior may be due to the presence of plugged perforations. Such well completions are referred to as limited-entry, restricted-entry or partially penetrating wells. A typical case of spherical propagation of pressure transients occurs during the repeat formation tester measurements. Such a test measures spot formation pressures and recovers formation fluid samples for gaining an insight into the reservoir flow mechanics. The purpose of this study is to identify on the pressure and pressure derivative curves the unique characteristics for different flow regimes resulting from these type of completions and to determine various reservoir parameters, such as vertical, horizontal permeability, and various skin factors. The interpretation is performed using Tiab’s Direct Synthesis (TDS) Technique, introduced by Tiab (1993), which uses analytical equations obtained from characteristic lines and points found on the log-log plot of pressure and pressure derivative to determine permeability, skin and wellbore storage without using type-curve matching. The extension of this methodology for the case under study includes wellbore storage and skin effects. It is applied to both drawdown and buildup tests. We found that a spherical or hemispherical flow regime occurs prior to the radial flow regime whenever the penetration ratio of about 20%. A half-slope line on the pressure derivative is the unique characteristic identifying the presence of the spherical/hemispherical flow. The typical half-slope line of theses flow regimes is used to estimate spherical permeability and spherical skin values. These parameters are then used to estimate vertical permeability, anisotropy index and skin. Results of TDS technique where successufully compared to those of conventional technique for field and simulated examples.