Fluidos del reservorio petrolífero: métodos de determinación, distribución y tipos de agua

Fluidos del Reservorio: Agua, Gas y Petróleo

Determinación del Contenido de Fluidos del Reservorio

Existen diversos métodos para identificar los fluidos presentes en un yacimiento, los cuales se pueden agrupar en dos categorías principales:

Métodos Indirectos

• Examen de los fluidos contenidos en testigos y recortes de perforación.
• Análisis del fluido en el fondo del pozo, ya sea mediante muestras llevadas a la superficie en dispositivos especiales para su ensayo o empleando equipos electrónicos de fondo (sondas).
• Examen en superficie de muestras de los fluidos del reservorio, tal como se obtienen de pozos productores.
• Estudio de la historia de producción del reservorio.

Métodos Directos

• Observación de los fluidos que llegan a la superficie durante las operaciones de perforación a cable o percusión.
• Obtención de muestras mediante ensayos de sondeo, también conocidas como pruebas DST (Drill Stem Test).
• Análisis de fluidos en los testigos y recortes obtenidos en boca de pozo.

Distribución de Agua, Petróleo y Gas

En las trampas petrolíferas que contienen gas, petróleo y agua, estos fluidos se distribuyen por gravedad según su densidad. De esta manera, se organizan de la siguiente forma:

• El gas, por ser más liviano, ocupa la parte superior del reservorio.
• Debajo de este se encuentra la capa de petróleo.
• Finalmente, en el fondo, se ubica una capa de agua.

A las líneas de contacto o interfaces entre los fluidos se les denomina, por ejemplo, contacto gas-petróleo (GOC - Gas-Oil Contact) y contacto petróleo-agua (OWC - Oil-Water Contact).

Agua de los Yacimientos

El agua asociada con yacimientos de petróleo y gas se denomina agua de yacimiento o agua de formación. Aquellos pozos que, al perforar una roca potencialmente productiva, solo producen agua con cantidades insignificantes de petróleo y gas, se denominan pozos secos o estériles.

La presencia y abundancia de agua en las rocas porosas presenta varios desafíos durante la exploración petrolífera. Por ejemplo, las aguas saladas o sulfurosas pueden ser indicios superficiales, pero también pueden contaminar el lodo de perforación, alterando sus propiedades fisicoquímicas.

Clasificación de las Aguas del Yacimiento

Según su Origen

• Aguas meteóricas: Son aquellas que provienen de la precipitación (lluvia, nieve) y que han llenado los poros de rocas permeables poco profundas, o que se han infiltrado a mayores profundidades a través de capas permeables, fracturas o planos de estratificación.
• Aguas fósiles (o connadas): Comprenden el agua intersticial que quedó atrapada en los poros de la roca reservorio durante su sedimentación y que no ha sido desplazada, existiendo antes de que la formación sea perturbada por la perforación.
• Aguas mixtas: Son el resultado de la mezcla de aguas meteóricas y aguas fósiles. Su composición química puede incluir cloruros, sulfatos, carbonatos y bicarbonatos.

Según su Forma de Aparición o Movilidad

• Aguas libres: Es el agua que ocupa el espacio poroso de la roca almacén no saturado por hidrocarburos. Esta agua es móvil y puede desplazarse hacia zonas de menor presión, como los pozos de producción.
• Aguas confinadas: Se refiere al agua contenida en un acuífero que está limitado superior e inferiormente por capas impermeables (acuicludos), lo que restringe su movimiento, principalmente al plano horizontal.
• Agua intersticial (o irreducible): Es la porción de agua que permanece en los poros de la roca de un yacimiento, incluso en la zona saturada de hidrocarburos. No pudo ser desplazada durante la migración del petróleo y el gas, y se mantiene retenida por fuerzas de capilaridad y por adsorción en la superficie de los minerales, especialmente en las arcillas.