En la Parte I  se analizaron las lecturas de presión en zonas de transición capilar. Dicho análisis abarca el comportamiento de fases continuas en equilibrio hidrostático. En esta página se amplía el desarrollo mencionado para incluir el comportamiento de fases discontinuas en equilibrio hidrostático. Como caso particular se analizará el comportamiento de bolsones aislados de gas, analizando su posibilidad de detección mediante lecturas de RFT y su significado en la evaluación de reservorios.

Como es habitual, para realizar el desarrollo completo, es conveniente comenzar con el estudio de sistema simples, donde las variables resultan más fácilmente analizables. Con este objetivo vamos a realizar un experimento imaginario que consiste en introducir algodón seco en una cubeta con agua, estudiando las variables que gobiernan el estado de equilibrio.

Imaginemos una lámina circular de algodón (en color rosa), tal como se ilustra en la Figura 1. Esta placa se coloca entre dos placas de vidrio del mismo tamaño, con el objeto de dejar expuesto sólo los bordes de la lámina de algodón.

El resultado de este “emparedado” se ilustra en la Figura 2.

Si esta triple lámina se sumerge en una cubeta con agua  (Figura 3.) comienza un proceso de imbibición espontánea. Este proceso ocurre en forma simétrica, desde el borde circular, puesto que es la única parte del algodón expuesta al contacto con agua.

El proceso de imbibición se detiene cuando el aumento de presión del gas (cuyo volumen disminuye a lo largo del proceso) equilibra la presión capilar que se desarrolla en la interfase agua-gas. Al final del proceso la diferencia de presión entre el gas (fase no-mojante) y el agua (fase mojante) es exactamente la presión umbral del sistema.

En el ejemplo desarrollado (Figura. 1 a Figura. 4) se empleó algodón dado que resulta fácil visualizar el proceso de imbibición de agua en este medio poroso. Sin embargo el mismo fenómeno se presenta cuando el agua invade una zona del reservorio inicialmente ocupada por gas. Durante este proceso (avance del acuífero en un casquete de gas) el gas queda como fase residual  discontinua. Esta fase dispersa puede adoptar todos los tamaños desde burbujas aisladas en poros individuales hasta “bolsones” en los que la altura de gas no permita el desplazamiento de la “burbuja” hacia el tope de la estructura. El tamaño de los “bolsones” de gas queda determinado fundamentalmente por dos variables del sistema.

1. La permeabilidad. Cuanto menos permeable es el medio poroso, mayor es la presión umbral y por lo tanto mayor es la altura de gas que puede permaneces atrapada en una zona intermedia de la trampa.
2. La heterogeneidad. En los sistemas más heterogéneos se favorece el avance desigual del acuífero y la posibilidad de atrapar mayores volúmenes de gas.

También la velocidad del proceso y el espesor permeable condicionan el tamaño de los bolsones a obtener.

En la Figura. 5 se muestra una estructura con dos bolsones de gas de diferente tamaño. En esa misma figura está esquematizada la presión que mediría una herramienta RFT que atravesara la zona de bolsones. Se observan los quiebres que surgen en la lectura de RFT conforme al análisis realizado en la Parte I.

En este caso (bolsones aislados de gas) la lectura de RFT puede resultar más errática que la obtenida con una fase gas continua por varias razones

• Existen muchas zonas de transición.
• No existe un único FWL asociado al contacto de gas y agua en ausencia de medio poroso.
• Cada bolsón de gas puede tener su propia presión umbral en función de la permeabilidad de cada nivel.

Sin embargo un hecho destacable es que los distintos bolsones de gas están  separados por un gradiente de agua. De este modo es posible establecer dos series de lecturas que respeten el gradiente de la fase continua tal como se muestra en la Figura 6.

En la Figura 6., tanto la línea negra como la línea roja marcan un gradiente de agua.

IMPORTANTE: La diferencia de presión entre ambas series de lecturas (línea roja y línea negra) corresponde a la presión umbral del sistema.

En base a lo expuesto puede concluirse que la existencia de bolsones aislados de una fase en el seno de otra fase puede dar lugar a lecturas de presión con interpretaciones complejas. Sin embargo, una vez resuelto este tipo de escenarios, es posible derivar información muy importante para la evaluación de reservorios.

• La identificación de bolsones aislados de gas debe acompañarse de un modelo que justifique su presencia y la magnitud de los mismos.
• La determinación de la presión umbral por medición directa permite realizar evaluaciones confiables de la columna de gas necesaria para el llenado de la trampa y otros parámetros de escalamiento. En general, estos resultados e interpretaciones requieren una integración adecuada con mediciones de laboratorio para definir modelos de escalamiento de otras variables del reservorio.

Observaciones

1. Si los bolsones aislados de gas tienen otro origen (tal como la co-existencia de roca madre y roca reservorio), es necesario haber alcanzado el equilibrio capilar dentro de la estructura para que las lecturas de presión umbral resulten significativas.
2. Nuevamente es necesario señalar que en rocas de muy baja permeabilidad o en sistemas marcadamente heterogéneos, todos los fenómenos mencionados pueden alcanzar magnitudes mucho más marcadas, dificultando la tarea interpretativa. Simultáneamente, es en este tipo de reservorios donde tienen mayor significación los parámetros analizados en esta página.
3. Las situaciones analizadas en esta página  también se aplican cuando la fase residual es petróleo, habida cuenta de las consideraciones de mojabilidad y tensiones interfaciales de los sistemas agua-petróleo.

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