Gradientes de fractura y su calculo

GRADIENTES DE FRACTURA Y SU CALCULO

• DETERMINACION TEORICA
• DETERMINACION EN CAMPO
Relación entre presión de poro y gradiente de fractura
Cuando un revestimiento es asentado, como práctica normal se desarrolla una prueba de leak off test, que consiste en aplicar presión al wellbore para determinar el momento en que la formación inicia su fracturamiento sin llegar a presentarsefracturas profundas, esta presión revelará qué tan profundo se puede perforar de manera segura la siguiente sección a un peso de lodo proyectado.
La resistencia de la formación a fracturarse proviene de la presión de poro de la formación y el tensile strength de la roca (resistencia a la tracción de la roca en estado de no-confinamiento)

Todo plan de pozo demanda el conocimiento de laspresiones requeridas para desencadenar el fracturamiento de las formaciones, tales cálculos de gradiente de fractura son esenciales para minimizar o eliminar los problemas que degeneran en pérdidas de circulación, además de seleccionar la profundidad apropiada de asentamiento del casing
DETERMINACION TEORICA
Diferentes ecuaciones teóricas han sido usadas para establecer los gradientes defractura de las formaciones, mientras algunas son de aplicación inmediata en una área dada, otras requieren estar basadas en los registros eléctricos de densidad (o en otros) que se toman después de perforar el pozo:
Una asunción común en estas determinaciones es que el área geológica que se observa es una cuenca tectónicamente relajada conteniendo shales plásticos con intercalaciones desecuencias arena-shale. Las principales determinaciones usadas para calcular gradientes de fractura son:
 Hubert & Willis.
 Matthews & Kelly.
 Eaton
La determinación teórica más usada según los expertos es la de Eaton, porque es satisfactoria para ser usada en pozos continentales o en zonas marinas en el mundo, además de extender los conceptos dados por Matthews yKelly mediante la introducción de la relación de Poisson en la expresión de gradiente fractura:

Donde:
• P = Presión de formación, psi
• D = Profundidad, pies
• S = Presión de overburden (sobrecarga de las formaciones superiores), psi
• V = Relación de Poisson
• F = Gradiente de fractura, psi/pie
Eaton asumió además que la presión de Overburden y larelación de Poisson varían con la profundidad (figura mostrada a continuación), asimismo preparó gráficos que ilustran tal efecto, cuyos valores, según sea el caso, pueden reemplazarse en la ecuación anterior, inclusive estas gráficas sirven para calcular gradientes de fractura en pozos costa fuera. Como se muestra más adelante.
Tal determinación asume que la presión de overburden consiste enlas presiones que proporcionan las matrices de las rocas y los fluidos que estas contienen. En perforaciones costa afuera, el agua (la distancia desde el Flow line de la torre hasta la línea de lodo), no estará contenida en la matriz de la roca, así el gradiente será menor comparado a un pozo a profundidad equivalente en tierra. Sin embargo en aguas poco profundas, esta reducción se hace casiinsignificante. Al aumentar la profundidad de agua, el gradiente de fractura declina, en cuanto a este aspecto, Christman lo ha tenido en cuenta en el planteamiento de su ecuación, de manera que se ha desarrollado un procedimiento para calcular el gradiente de fractura en aguas profundas utilizando las técnicas establecidas por Eaton. El siguiente ejemplo muestra como se desarrolla:Ejemplo:
Cuál será el gradiente de fractura a la profundidad de asentamiento de un casing que se encuentra hasta una profundidad de 4,060 pies, los cuales se dividen así:
• Altura de la embarcación (nivel del mar – Mud line) sdsadsadasdasdsddsadasds60 pies
• Profundidad del mar 1,000 pies
• Profundidad de roca...