Fracturamiento Hidraulico

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Guía de Diseño para Fracturamientos Hidráulicos
CONTENIDO
1. OBJETIVO 2. INTRODUCCIÓN 3. CONCEPTOS FÍSICOS 4. MECÁNICA DE LA GEOMETRÍA DE FRACTURA 5. SISTEMAS DE FLUIDOS FRACTURANTES 6. CARACTERÍSTICAS DE LOS APUNTALANTES 7. METODOLOGÍA DE DISEÑO 7.1. 7.2. 7.3. Fundamentos Consideraciones de diseño Evaluación durante el fracturamiento

APÉNDICE 1. Nomenclatura APÉNDICE 2. Referencias Elfracturamiento hidráulico consiste en la inyección de un fluido fracturante, altamente viscoso, por encima de la presión de fractura de una formación, con el objeto de generar en ella canales de flujo (fracturas) y colocar un elemento de empaque (arena) que permita incrementar la conductividad de la formación y, por ende, el flujo de fluidos hacia el pozo. En esta guía se presentan los conceptosfísicos básicos para entender esta técnica, las características y propiedades de los fluidos, apuntalantes y aditivos usados en las operaciones, así como las consideraciones técnicas más importantes para planear y diseñar un fracturamiento hidráulico. Estos conocimientos permitirán utilizar con mejor criterio los diversos programas de cómputo que existen en el mercado para este fin.Fracturamientos Hidráulicos

1. OBJETIVO Proporcionar al ingeniero de diseño los principales elementos técnicos que le permitan, por una parte, conceptualizar el proceso de fracturamiento hidráulico en sus fases de planeación y diseño y, por otra, que cuente con los elementos necesarios para interpretar el software técnico disponible en el mercado para este fin. 2. INTRODUCCIÓN El fracturamiento hidráulicoque utiliza un material sustentante se ha convertido, en la última década, en una de las operaciones más importantes en la terminación de pozos. En México, su uso más frecuente se ha dado en la cuenca de Burgos, cuyos pozos de gas producen en formaciones de arenisca de baja permeabilidad; aunque también se ha usado en pozos del paleocanal de Chicontepec y en algunos de la Cuenca de Veracruz, dondepredominan las formaciones carbonatadas. A pesar de que la idea original del fracturamiento hidráulico no ha cambiado, las técnicas, materiales y equipos que se utilizan para ello sí han evolucionado. Actualmente se dispone de una gran variedad de fluidos, según lo requiera la situación. Los equipos son cada vez más sofisticados en cuanto a capacidad y precisión de mezclado, así como en cuanto alcontrol de presión, gasto, dosificación de aditivos y materiales apuntalantes. Incluso se ha llegado a utilizar tubería flexible para realizar estas operaciones. Por otra parte, los adelantos en informática han hecho posible resolver con rapidez y eficiencia las complejas operaciones matemáticas del diseño y su optimización in situ, así como su evaluación final.

En la actualidad se dispone devarios modelos de simulación, así como técnicas de control y evaluación que hacen posible un diseño más realista y predecible de la operación, e incluso mejoran la capacidad de respuesta ante una situación imprevista. El software técnico ejecuta modelos matemáticos sumamente complejos con los que se pueden simular la geometría y los fenómenos relacionados con el fracturamiento. Su uso correcto y concriterio hace posible optimizar el diseño y la evaluación de un fracturamiento hidráulico. Aunque la técnica de fracturamiento hidráulico puede realizarse utilizando ácidos orgánicos o inorgánicos, esta guía se enfocará a la técnica que utiliza arena como material apuntalante o medio para sustentar las fracturas creadas en la formación, quedando fuera del alcance de esta guía el fracturamientocon ácido. 3. CONCEPTOS FÍSICOS DE FRACTURAMIENTO 3.1. Proceso de fracturamiento hidráulico El proceso consiste en aplicar presión a una formación, hasta que se produce en ésta una falla o fractura. Una vez producida la rotura, se continúa aplicando presión para extenderla más allá del punto de falla y crear un canal de flujo de gran tamaño que conecte las fracturas naturales y produzca una gran...