ASSESSMENT OF CAUSES OF OVERPRESSURE DIFFERENT FROM SUB-COMPACTION: APPLICATION IN UNCONVENTIONAL RESERVOIRS

The need of hydrocarbon producing countries to increase reserves has led energy companies to explore the deposits available in source rocks that might be over-pressured and thus, strict rules are required for their development. Overpressure, which may result in wellbore stability problems, could result from several causes such as mechanical effects, dynamic transfer, chemical stress, thermal stress, among others, in which undercompaction is frequently the main cause, generated when the sediment deposition velocity exceeds the fluid ejection rate. The expansion of fluids generated by thermal stresses and the reduction of porosity caused by chemical stresses may be among the other causes of overpressure in shales. The new methodology presented in this paper makes it possible to determine the pressure due to thermal stresses caused by the cracking of kerogen and oil in shales. In addition, petrophysical and geochemical models are considered in order to precisely ascertain the increase in pore pressure due to temperature and fluid expansion. An increase of 20% in pressure is seen when compared with undercompaction. As a result of this methodology, the mud window was optimized and the hydrocarbons, generated under subsurface the conditions (pressure, temperature) analysed, were quantified. RESUMEN La necesidad de los países productores de hidrocarburos por incrementar sus reservas, ha conducido a las empresas del sector energético a explorar los yacimientos de roca generadora, los cuales, pueden estar sobrepresionados, obligando a establecer reglas estrictas para su desarrollo. Problemas de estabilidad de pozos pueden ser generados por esta sobrepresión, que es causada por esfuerzos mecánicos, la transferencia dinámica, esfuerzos químicos, termales, entre otros; siendo la sub-compactación la causa principal, generada cuando la velocidad de deposición del sedimento excede la velocidad de expulsión del fluido. Específicamente, al estudiar los Shales se deben incluir causas adicionales que propician tal sobrepresión, entre estas causas se puede citar, la expansión de fluidos generada por los esfuerzos térmicos y la reducción de la porosidad causada por esfuerzos químicos. Este trabajo presenta una metodología novedosa, que permite determinar la presión de poro incluyendo los esfuerzos térmicos originados por el craqueo del kerógeno y el aceite en el shale. Además, considera el acople de los modelos petrofísico y geoquímico, con la finalidad de conocer en profundidad el incremento de la presión de poro, debido a la temperatura y la expansión de fluidos. Como resultado, se evidencia un aumento de la presión de poro del 20%, en comparación a sólo considerarse la sub-compactación como variable de influencia. Con esta metodología se optimizan las ventanas de estabilidad y se cuantifican los hidrocarburos que pudieron generarse bajo las condiciones de presión y temperatura analizadas.