METODOS DE ESTIMULACIÓN ESTIMULACION Es el proceso mediante el cual se crea un sistema extensivo de canales en la roca
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METODOS DE ESTIMULACIÓN
ESTIMULACION Es el proceso mediante el cual se crea un sistema extensivo de canales en la roca productora, con la finalidad de aumentar K de un yacimiento.
Sirve para facilitar el flujo de los fluidos de la formación hacia el pozo o de éste a la formación.
OBJETIVOS • Para pozos productores incrementar la producción de HCS. • Para pozos inyectores aumentar la inyección de fluidos como agua, gas o vapor. • Para procesos de recuperación secundaria y mejorada, optimizar los patrones de flujo. • A través de la estimulación de pozos ha sido posible mejorar la producción de aceite y gas e inclusive, incrementar las reservas recuperables.
METODO PARA EVITAR DAÑOS SURFACTANTES:
• Utilizados para romper emulsiones presentes en la formación, para remover lodo y para dispersar arcillas como también para alterar las propiedades humectantes del fluido en la roca (mojabilidad).
POR DESCARGA:
• Técnica que utiliza unas bolas (proppant), en cualquier tipo de fluidos, permitiendo inyectar fluido a la formación presurizar y luego descargar limpiando los perforados y/o la zona cercana alrededor del pozo.
IMPORTANCIA El daño, a la permeabilidad de la formación puede darse debido al lodo de perforación, a filtrados, a depósitos secundarios como escamaciones, parafinas, asfáltenos y formaciones de finos.
El daño se encuentra a pocas pulgadas del hueco del pozo considerando adecuado un barril de fluido de tratamiento por pie de formación manteniendo controlada la velocidad y la presión para que no se fracture.
Un barril por pie llegara a aproximadamente 3 pies desde la cara de la arena en una formación promedio y dos barriles por pie, llegaran de 3 a 5 pies dependiendo de la porosidad.
Los resultados varían de acuerdo al daño pero pueden aumentar la capacidad de producción en un 350% si el pozo esta parcialmente tapado y se le devuelve la permeabilidad en un radio de 5 pies.
CON FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO: Primero Fracturamiento Ácido: Utilizado para formaciones de permeabilidad natural baja y para atravesar zonas dañadas no removibles; puede ser usando sustentador o no de fractura, conocido como material apuntalante (propant).
Segundo Fracturamiento Hidráulico: Con sustentador (proppant) utilizado para atravesar formaciones con daño alrededor del pozo (permeabilidad baja y formaciones heterogéneas), consiste en crear y dejar abierto un camino por donde pueda fluir los fluidos del pozo.
ACIDOS Son sustancias que se ionizan en el agua. Los iones hidrógenos son los elementos activos que reaccionan con los minerales disolviéndolos. Entre más completa y rápida sea la disociación en agua mayor poder de disolución tendrá el ácido y este será en un ácido fuerte.
Para la estimulación se requiere un ácido que los compuestos sean solubles en agua y removibles en la formación. También deben ser controlables en sus efectos dañinos, ser seguros en su manejo, encontrarse en grandes cantidades y tener bajo costo.
ESTIMULACION ACIDA Proceso mediante el cual se restituye o se crea un sistema extensivo de canales en la roca productora de un yacimiento que sirvan para facilitar el flujo de fluidos de la formación hacia el pozo, o de éste a la formación.
ESTIMULACIÓN ÁCIDA: • Regular: Utilizada para eliminar daños cercanos a la
boca del pozo por lodo, o para mejorar la permeabilidad natural de la formación, HCl, HF, ácidos orgánicos (acético - cítrico).
• Retardo: Utilizado para eliminar daños de la formación, con creación de nuevos caminos y/o para atravesar daños no removibles dentro de la formación (mezcla de HCl - ácidos orgánicos y otros).
IMPORTANCIA • Incrementar las reservas recuperables.
• Se aplica para todo tipo de formaciones y profundidades de los pozos petroleros y de agua, dependiendo del ácido a utilizar y las condiciones presentes. • La estimulación debe ser diseñada para evitar que los fluidos inyectados en la formación puedan dejar residuos por precipitaciones secundarias o incompatibilidades con los fluidos de la formación.
TIPOS DE ACIDOS Los ácidos mas empleados por la industria petrolera son:
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Ácido Clorhídrico (HCI). Ácido Fluorhídrico (HF). Ácido Acético (CH3COOH). Ácido Fórmico (CHOOH).
ACIDO CLORIDRICO - HCl Es el ácido más utilizado en la estimulación de pozos, es una solución de gas cloruro de hidrógeno en agua. Este gas se disocia en agua rápida y completamente, en concentraciones de hasta 43% Su amplio uso es debido a la propiedad de disolver mayor cantidad de roca calcárea. La principal desventaja es que puede causar corrosión severa.
El ácido clorhídrico se emplea en la mayoría de los tratamientos de estimulación y de acuerdo al uso y tratamiento, varia entre 1 y 35%.
Se emplea en acidificación de areniscas, si bien, no disolverá las arenas o las arcillas si lo hará con cualquier carbonato presente en la formación y también deshidratara, parcialmente las arcillas expandidas por agua hasta en un 80%.
ESTIMULACIÓN EN ARENISCAS Los objetivos de este tipo de estimulación son: 1. Eliminar el daño de la formación alrededor del pozo, debido principalmente a la invasión de partículas sólidas, y el hinchamiento, dispersión, migración o floculación de arcillas.
2. Incrementar la permeabilidad natural de la formación en la zona vecina al pozo.
ACIDO FLUORHÍDRICO HF En la estimulación de pozos, el HF es comúnmente usado en combinación con el HCl. El HF es venenoso. Solo o mezclado con HCl, debe ser manejado con sumo cuidado.
Las mezclas de los dos ácidos pueden ser preparadas diluyendo mezclas de los ácidos concentrados con agua o agregando sales de flúor al ácido clorhídrico. Las sales de flúor dejan libre HF cuando son disueltas en HCl. Concentraciones de HF en soluciones de HCl varían de 0,5% al 9%.
ESTIMULACIÓN EN ARENISCAS En este tipo de estimulación se utiliza comúnmente la mezcla HCl + HF, siendo al ácido fluorhídrico el que reacciona con el material silícico. En formaciones con alta temperatura, también pueden utilizarse mezclas HF + ácidos orgánicos. Dadas las características de reacción del HF, estos tratamientos están limitados a penetraciones del orden de l a 3 pies de la pared del pozo.
ESTIMULACIÓN EN ARENISCAS Además de reaccionar el HF con los compuestos de sílice, también reaccionará con los carbonatos y con la salmuera de la formación. Por presentarse éstas reacciones indeseables, este tipo de técnica de acidificación consiste de la inyección de cuanto menos tres tipos de fluidos: un fluido de prelavado, el fluido de estimulación y un fluido de desplazamiento.
ESTIMULACIÓN EN ARENISCAS
La técnica de colocación de fluidos consiste en: 1. El bombeo inicial de un fluido de prelavado, que elimina de la zona, en contacto con el HF, el agua de la formación y el material calcáreo. 2. A continuación bombear el HF que disolverá el material silícico que daña o compone la roca.
3. Y finalmente bombear un fluido que desplazará dentro de la formación, fuera de zona crítica (vecindad del pozo), los posibles productos dañados que resulten de las reacciones dejando acondicionado el pozo.
FLUIDO DE PRELAVADO En la mayoría de este tipo de estimulaciones se utiliza como fluido HCL, entre el 5 y 15% dependiendo el contenido de carbonatos y un volumen entre 50 y 100 gal/pie.
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VHCL = 23.5 φ h (pies) * (rx2-rw2)/B VHCL =Galones Rx, rw = pulgadas B = factor de disolución
FLUIDO DE ESTIMULACIÓN Se utiliza la mezcla HF-HCL, a concentraciones de 3% y 12%. El volumen utilizado, de este fluido esta entre 125 y 200 gal/pie.
IMPORTANCIA Una selección inapropiada del fluido de estimulación o el no tomar en cuenta las condiciones del pozo puede llegar a daños severos y en ocasiones permanentes (Corrosión, Precipitación de hierro en la roca, cambios en la mójabilidad de la roca, crear emulsiones).
FLUIDO DE DESPLAZAMIENTO El volumen a usar para este fluido debe estar entre 50 gal/pie y 1,5 veces el volumen del fluido de estimulación. Los fluidos utilizados son: cloruro de amonio, HCL entre 5% y 10%, en pozos de gas se usa nitrógeno, solventes con concentración en volumen de 2 y 50%.
REACCIONES BASICAS La estimulación matricial reactiva o ACIDIFICACIÓN MATRICIAL, consiste en la inyección a la formación de soluciones químicas a caudales y presiones inferiores a la presión de ruptura de la roca. El objetivo principal de esta técnica es remover el daño ocasionado en las perforaciones y en la vecindad del pozo y eliminar obstrucciones en el mismo (en los alrededores).
REACCIONES BASICAS En formaciones de alta productividad se emplea para estimular la productividad natural del pozo. En el caso de la estimulación matricial no es reactiva; los surfactantes son los productos activos. Y en la estimulación matricial reactiva los ácidos constituyen el elemento básico.
Acidificación Intersticial Se debe considerar siempre que haya daño presente o cuando se este cerca de una zona de agua o con una capa gasífera, y la fracturación pudiera resultar en una mayor producción de agua o en una proporción excesiva de petróleo y gas.
Se trata a velocidad y presión bajas para que no hayan fracturas permitiendo el tratamiento de la permeabilidad ya sea de fracturas intergranulares, con drusas o naturales.
Acidificación de fractura La mayor parte de las formaciones de caliza y dolomita tienen bajas permeabilidades, la inyección de ácido en estas formaciones resulta en un tratamiento ácido de tipo fractura.
El éxito del tratamiento de acidificación de fractura depende de la habilidad para crear una fractura conductora que tenga la extensión vertical y lineal adecuadas.
Para lograr una buena extensión de fractura, y una adecuada capacidad de flujo, se debe utilizar el ácido con una baja perdida de fluido, de manera que los fluidos producidos tengan un camino de paso desde la formación hasta la cara del pozo.
ESTIMULACION MECANICA Sus objetivos son: • Estimular la formación, con el fin de Inducir el flujo desde la formación al pozo para dejarlo en producción por flujo natural. • Determinar el comportamiento y las características del nivel de fluido, para definir el sistema de producción más adecuado para el pozo.
ESTIMULACION MECANICA • Limpiar la formación en los alrededores del pozo, de las sustancias residuales producto de una estimulación (química). • Estos residuos pueden taponar las perforaciones y bloquear la entrada de fluido.
ESTIMULACION MECANICA • Operaciones posteriores a un cañoneo o recañoneo en un pozo (y este no fluye naturalmente).
• Pruebas de formación, operaciones posteriores a una estimulación química. • Operaciones posteriores a trabajos de limpieza.