Análisis Avanzado de Micro sísmica

ESG continúa liderando la industria del petróleo y gas no convencional con nuevos desarrollos para el análisis microsísmico avanzado, fracturamiento hidráulico y estimulación de yacimientos. De suma importancia para este análisis es el servicio de caracterización mejorada de yacimientos de ESG, que utiliza técnicas microsísmicas avanzadas, para ofrecer a los clientes retroalimentación sin precedentes, sobre la respuesta del yacimiento a la estimulación.

Las grabaciones en múltiples pozos ofrecen la oportunidad de examinar tanto el crecimiento de la fractura como la eficacia de los programas de bombeo. Utilizar enfoques basados en la inversión del tensor de momento sismológico (SMTI), patente pendiente, establecido exclusivamente por ESG y confirmado mediante la evaluación independiente por grupos de investigación universitarios a nivel mundial; Se puede obtener información del campo de tensión y deformación, las orientaciones de las fracturas y la red de fractura. Este análisis se puede utilizar como insumo para los modelos geomecánicos, proporcionando una visión de las regiones de flujo mejorado y de la producción futura.

Caracterización Mejorada Yacimiento

La caracterización mejorada del yacimiento (ERC, por sus siglas en inglés) es la culminación de casi una década de investigación y desarrollo centrada en el análisis microsísmico avanzado, en Yacimientos no convencionales. Fundamentalmente, ERC pretende caracterizar la deformación del yacimiento así como el flujo a través del yacimiento, para comprender factores como el estado de estrés, la complejidad de la fractura y la facilidad de deformabilidad del yacimiento, y finalmente relacionar esta información con el potencial de producción. ERC evalúa el comportamiento del yacimiento utilizando dos herramientas primarias: Seismic Moment Tensor Inversion (SMTI) Production Suite™ y Flow Dynamics Suite™ de ESG, usando Parámetros Dinámicos.

SMTI Production Suite™

En cualquier programa de fracturamiento hidráulico, no es suficiente saber que un yacimiento ha sido estimulado o incluso cómo se produjeron las fracturas, si no podemos vincular esta actividad directamente a la producción. Disponible en el mercado en la industria de petróleo y gas desde 2010, el software de patente pendiente, Seismic Moment Tensor Inversion (SMTI) Production Suite, de ESG, utiliza el conocimiento del desarrollo del fracturamiento, para comprender mejor los procesos en el yacimiento, optimizar completaciones y mejorar la producción de yacimientos no convencionales.

Los operadores necesitan un mayor nivel de comprensión del movimiento del fluido dentro de las redes de fractura desarrolladas, para ser capaz de predecir la eficacia en la entrega de hidrocarburos desde las zonas estimuladas. El nuevo componente de SMTI Production Suite describe el drenaje de hidrocarburos como resultado de la estimulación de fracturas hidráulicas, mapeando las vías de drenaje del yacimiento dentro de un yacimiento estimulado y ayudando a los operadores a predecir mejor los volúmenes de producción. ESG adaptará el análisis de los datos SMTI a las preguntas de interés para el cliente; Las posibles áreas de análisis incluyen:

  • Mecanismos de la Fuente
  • Análisis de Redes de Fracturas Discretas
  • Complejidad e Intensidad de la Fractura
  • Flujo Mejorado de Fluido
  • Potencial de Drenaje
  • y más...

SMTI Production Suite™ de ESG ha sido validado en numerosas formaciones a través de América del Norte y Oriente Medio, incluyendo Horn River, Marcellus, Bakken, Barnett, Basamento Pérmico, Granite Wash, Woodford, Montney, Duvernay, Cadomin y Diatomita California. El flujo de trabajo (patente pendiente), se basa en 20 años de experiencia en la adquisición procesamiento y análisis microsísmico y se ha aplicado con éxito a más de 200.000 inversiones de tensor de momento, hasta la fecha.

Mecanismos de la Fuente

El primer paso en el análisis avanzado de microsismica es calcular los mecanismos de las fuentes de los eventos. Los datos de alta calidad adquiridos por múltiples arreglos, se pueden usar para describir el mecanismo de fallamiento inducido en la fuente del evento. Los Entregables en esta etapa incluyen planos de fractura, ejes de deformación y tipos de fuentes (cuando la calidad de los datos lo permite).

Los tensores de momento sísmico (SMT) son comúnmente representados por los icononicos "beachballs" (representaciónes estereográficas).  Estas representaciones se utilizan para describir la orientación de las fracturas que se generan en un yacimiento, y si sus mecanismos son de cizallamiento, de apertura de tensión, de cierres o alguna combinación de los mismos.

Análisis de Redes de Fracturas Discretas (DFN)

El análisis SMTI se puede utilizar para determinar las orientaciones relativas, el acimut y el buzamiento de fallamientos asociados con eventos microsísmicos discretos, al igual para obtener una estimación más precisa de la dimensión de las fracturas.  Además, el grado de conectividad de las fracturas también puede ser establecido tanto espacial como temporalmente.

Basado en estos análisis, las redes de fracturas discretas pueden ser establecidas y utilizadas en los modelos de yacimientos para evaluar la eficacia de los programas de completación y potencialmente establecer los niveles de reserva. ESG también ha desarrollado modelos geomecánicos únicos para incorporar los valores de DFN y SMTI y definir regiones en las que se espera que habrá flujo mejorado de fluido (EFF), o un aumento de la permeabilidad mejorada, relacionada con la estimulación.

Complejidad e Intensidad de la Fractura

Una vez definida las Redes de Fracturas Discretas, los datos pueden ser evaluados posteriormente para examinar la complejidad y la intensidad de la fractura.

La complejidad de la Fractura (FC) se deriva a partir del número de intersecciones de fracturas por unidad de volumen, mientras que la intensidad de la fractura (FI) se interesa en la medición relativa y el grado de longitud de las fracturas desarrolladas por unidad de volumen. La evaluación de estos parámetros revela si existe una buena conectividad para las etapas analizadas y el grado en que se ha logrado la estimulación eficaz.

Flujo Mejorado de Fluido 

Utilizando los resultados del análisis SMTI de los datos microsísmicos, es posible desarrollar un modelo basado en la geomecánica, de las vías y el volumen de flujo mejorado de fluido, dentro de un yacimiento estimulado. Este enfoque está directamente relacionado con el grado relativo de fracturas abiertas sobre un volumen de fracturas con orientación similar.

En nuestros estudios de diversos yacimientos de lutitas fracturadas naturalmente en América del Norte, se ha identificado que la mayoría de las fallas observadas son fallas de modo mixto, por lo general de cizallamiento de extensión, con componentes de fallameinto ya sea de rupturas de abertura o de cierre, y que las fracturas en sí, generalmente están relacionados con el fallamiento de fracturas pre-existentes.  Al examinar el comportamiento espacial y temporal de las fallas dominadas por la apertura, se pueden identificar mapas de las zonas de intersección de potencial flujo mejorado de fluido.

Drenaje del Yacimiento

El mapeo de las vías de drenaje dentro de un yacimiento estimulado puede ser usado para ayudar a los operadores a predecir mejor los volúmenes de producción. Utilizando un modelo geomecánico de la tensión impartida sobre la masa rocosa, identificamos potenciales vías de flujo dominantes, de los hidrocarburos en el yacimiento, proporcionando una indicación de dónde y cuán rápido se producirá el drenaje.

Flow Dynamics Suite™

ESG ha desarrollado un nuevo enfoque estadístico de análisis microsísmico, que se centra en el comportamiento colectivo de agrupamientos de sismicidad. Como parte de este enfoque, fueron identificados un conjunto de parámetros dinámicos, lo cuales combinan características de la fuente de microsismos con la sincronización de eventos y la distribución espacial, para caracterizar, mapear y estudiar el comportamiento colectivo de la sismicidad en un yacimiento.

Ejemplos de estos parámetros dinámicos incluyen Índice de Difusión (dirección y velocidad de la actividad sísmica y la transferencia de tensión asociada), Índice de Fractibilidad (susceptibilidad de una masa rocosa a la fractura), Índice de Estrés (donde el flujo de sísmica se ve obstaculizado por la complejidad de fractura) y el Índice de Plasticidad (facilidad con el que el yacimiento se deforma).

Con estas herramientas, ESG ayuda a los operadores a entender mejor los procesos del yacimiento, optimizar las completaciones y mejorar la producción de yacimientos no convencionales.

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