La presión de formación, es la presión dentro
de los espacios porosos de la roca reservorio.
Esta presión puede ser afectada por el peso de
la sobrecarga (capas de rocas) por encima de la
formación, la cual ejerce presión en los granos y los
poros con fluidos de la roca reservorio.
Los granos
son el elemento sólido o roca, y los poros son los
espacios entre estos granos. Si los fluidos tienen
libertad para moverse y pueden escapar, los granos
pierden parte de su soporte y se aproximan entre si.
Este proceso se denomina compactación.
Las formaciones con presión normal, ejercen
una presión igual a la columna del fluido nativo de
dicha formación hasta la superficie.
El gradiente de
presión de los fluidos nativos generalmente fluctúa
de 0,433 psi/pie (0.0979 bar/m) a 0.465 psi/pie
(0.1052 bar/m), y varía de acuerdo con la región
geológica. Las formaciones presurizadas dentro de
este rango, son llamadas normales, dependiendo del
área.
Para simplicidad, en este texto designaremos
un gradiente de 0.465 psi/pie (0.1052 bar/m) como
normal. En las formaciones con presión normal
la mayor parte de la sobrecarga es soportada por
los granos que conforman la roca.
Cuando la
sobrecarga aumenta con la profundidad, los fluidos
porales se mueven libremente reduciéndose el
espacio poral debido a la compactación.
Las formaciones con presión anormal ejercen
una presión mayor que la presión hidrostática
(o gradiente de presión) que la de los fluidos
contenidos en la formación.
Cuando se desarrollan presiones anormales,
durante la fase de la compactación, el movimiento
de los fluidos de los poros es restringido o
paralizado. La presión en los poros aumenta,
generalmente excediendo 0.465 psi/pie (0.1052
bar/m). El resultado causado por un incremento de
sobrecarga, hace que ésta sea soportada parcialmente
por los fluidos porales más que por los granos
de la roca.
Para controlar estas formaciones puede
necesitarse trabajar con altas densidades de fluidos,
y a veces, mayores que 20 ppg (2397 kg/m³).
Puede haber otras causas para la existencia de
presiones anormales, tales como la presencia de
fallas, domos de sal, levantamientos, y diferencias
de elevación de las formaciones subterráneas. En
muchas regiones cientos de pies de capas de rocas
preexistentes (sobrecarga) fueron desapareciendo
por efecto de la erosión. Al final, a profundidades
superficiales por esta pérdida de sobrecarga debido
a la erosión, estas formaciones pueden originar
que la presión se convierta en anormal, encima de
0.465 psi/pie (0.01052 bar/m), o 8.94 ppg (1072
kg/m³)
Cuando una formación normalmente
presurizada es levantada hacia la superficie
previniendo que no pierda su presión poral durante
el proceso, cambiará de presión normal (a mayor
profundidad) a presión anormal a profundidad
superficial). Cuando esto sucede, y se tiene que
perforar en estas formaciones, puede ser necesario
usar densidades de fluido de 20 ppg (2397 kg/m³)
para controlarlas. Este proceso es la causa de
muchas de las presiones anormales en el mundo.
En áreas donde hay presencia de fallas,
se pueden predecir capas o domos de sal, o
son conocidos gradientes geotérmicos altos, las
operaciones de perforación pueden encontrar
presiones anormales. Las formaciones con presiones
anormales pueden a menudo ser detectadas usando
antecedentes de otros pozos, la geología superficial,
los perfiles del pozo y por medio de investigaciones
geofísicas..
Las formaciones con presiones subnormales
tienen gradientes menores que los del agua dulce, o
menores que 0.433 psi/pie (0.0979 bar/m).
Formaciones con presiones subnormales
pueden ser desarrolladas cuando la sobrecarga ha
sido erosionada, dejando la formación expuesta a
la superficie.
La reducción de los fluidos porales originales a
través de la evaporación, acción de la capilaridad y
dilución producen gradientes hidrostáticos inferiores
a los 0.433 psi/pie (0.0979 bar/m). Las presiones
subnormales pueden ser también inducidas a través
de la depletación de los fluidos de la formación
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