La determinación cuantitativa de la presión de poro se ha estado estudiando por más de 50 años, sin embargo, en la actualidad todavía un alto porcentaje de los tiempos no-productivos de la perforación de pozos están relacionados con problemas de presión de poro e inestabilidad de agujero (Hamid et al. 2016; Ong et al. 2015; York et al. 2009). Los malos pronósticos de la presión de poro generalmente están ligados con: el desconocimiento de la génesis de la presión de poro para un área en particular, el alcance limitado de los modelos de presión de poro utilizados y la determinación errónea de los parámetros que componen esos modelos.
Con relación a la génesis de la presión de poro, Swarbrick and Osborne (1998) describen varios mecanismos que origina las presiones anormales en el subsuelo y los agruparon como sigue:
- Presión de poro tipo 1: Por esfuerzos en la roca
- Desequilibrio en la compactación (Esfuerzo vertical)
- Actividad tectónica (Esfuerzo horizontal)
- Presión de poro tipo 2: Por incremento del volumen de fluido
- Expansión de agua debido al incremento de temperatura
- Generación de hidrocarburos
- Liberación de agua debido a fenómenos de diagénesis
- Presión de poro tipo 3: Por movimiento de fluidos y flotación
- Fenómenos osmóticos
- Nivel piezométrico del fluido (columna hidráulica)
- Flotación debida al contraste de densidades
Estos diferentes mecanismos, tienen que tomarse en cuenta cuando se realiza un pronóstico de presión de poro durante el diseño de la perforación de un pozo, con la finalidad de tener una ventana operativa que considere la mayoría de ellos. La Figura 1 muestra una gráfica del gradiente de presión contra profundidad, donde se ilustra la existencia de otros mecanismos que originan una presión de poro adicional a la ocasionada exclusivamente por el desequilibrio en la compactación.
Además, y a pesar de la amplia causal de sobrepresiones, todos los modelos de predicción basados en registros de pozo o sísmica, se desarrollaron para determinar la presión de poro sólo cuando su origen se debe al desequilibrio en la compactación (Hottmann y Johnson 1965; Eaton 1975; Bowers 1995; Zhang 2011) y se fundamentan en la teoría de la compactación de las arcillas desarrollada por Terzaghi y Peck (1948). La razón es porque en las lutitas se pueden observar los fenómenos de compactación y de desequilibrio en la compactación, lo que permite implementar modelos matemáticos para describir estos fenómenos; sin embargo, a diferencia de las lutitas, las rocas yacimiento como los carbonatos y arenas, no siguen del todo la teoría de la compactación tal como la describió Terzaghi y Peck (1948).
Green et al. (2016), argumentaron que una de las razones por las que los modelos de predicción de presión de poro fallan en carbonatos, es porque la pérdida de porosidad en ese tipo de rocas no está totalmente controlada por el esfuerzo efectivo (compactación), sino que existen otros parámetros que la influyen, como las condiciones de depósito, y las historias diagenética y de disolución; y lo mismo ocurre con las arenas de acuerdo con Mouchet y Mitchell, (1989). La Figura 2 muestra una ilustración donde se observa una bajo-predicción de la presión de poro utilizando un modelo de arcillas como los publicados por Eaton en 1975).
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