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EVALUACION DE AGENTES SUSTENTANTES (APUNTALANTES)

INTRODUCCIÓN

En la práctica que se desarrolla a continuación se hace énfasis en la relevancia de los agentes apuntalantes en el fracturamiento hidráulico como método de estimulación de pozos, ya que éste agente es parte vital para que se lleve a cabo un fracturamiento eficiente, debido a que es el encargado de mantener abierta la fractura para que los fluidos contenidos en la formación puedan fluir de mejor forma hacia el interior del pozo, debido al canal genrado por dicho método de estimulación, por ello es necesario realizarle pruebas al apuntalante para que sea eficiente al momento de ser puesto en operación.

ANTECEDENTES FRACTURAMIENTO HIDRAULICO

DEFINICIÓN.

Es la técnica mediante el cual se crea una geometría de fractura (canal) en la formación aplicando una presión mayor a los esfuerzos mínimos de la formación y apuntalada con agente de soporte (apuntalante) de tamaño especifico y alta

conductividad con el propósito de apartar el daño de formación y aumentar el área deflujo. El fractura miento es una técnica de estimulación que consiste en la inyección sostenida de un fluido a una presión tal que provoque la ruptura de la roca del yacimiento y mantenerla abierta con un agente apuntalante, arena natural o sintética, una vez que se haya liberado la presión de inyección con el objeto de crear nuevos canales o conectar canales de flujo existentes y de esa forma aumentar la tasa de flujo del pozo y con ello su productividad. La fractura apuntalada se comporta como un canal de alta conductividad entre el yacimiento y el pozo, mejorando significativamente su capacidad productiva.

Diseño

Los fluidos para fracturamiento hidráulicos son diseñados para romper la formación y llevar el agente de sostén hasta el fondo de la fractura generada. Para estos deben cumplir ciertos requerimientos y deben tener ciertas propiedades:

1. Un fluido de fractura tiene que ser compatible con el fluido de formación y compatible con la roca. Es decir, no debe generar ninguna emulsión con el petróleo o agua de formación, no debe generar un bloqueo en el caso de yacimientos de gas seco, no debe reaccionar químicamente con la roca, no debe desestabilizar las arcillas

2. Un gel de fractura debe generar un ancho suficiente de fractura para que el agente de sostén penetre hasta la longitud deseada. Como hemos visto el ancho depende de la conductividad requerida y del ancho depende la granulometría del agente de sostén. El ancho es dependiente de la viscosidad del fluido. Además la viscosidad es un parámetro a tomar en cuenta al momento de trabajar la tortuosidad.

DENSIDAD La densidad (símbolo ρ) es una magnitud escalar referida a la cantidad de masa contenida en un determinado volumen de una sustancia. La densidad mediaes la razón entre la masa de un cuerpo y el volumen que ocupa

Si un cuerpo no tiene una distribución uniforme de la masa en todos sus puntos la densidad alrededor de un punto puede diferir de la densidad media. Si se considera una sucesión pequeños volúmenes decrecientes (convergiendo hacia un volumen muy pequeño) y estén centrados alrededor de un punto, siendo la masa contenida en cada uno de los volúmenes anteriores, la densidad en el punto común a todos esos volúmenes:

La unidad es kg/m3 en el SI.

PROCEDIMIENTO

EQUIPO Y MATERIALES       

EQUIPO VIBRADOR MALLA NO. 10,20,30,40,50 60Y 80 BALANZA ANALITICARIA PROBETA DE 10 CC BALANZA GRANATARIA BOTELLA BABCKOC AGENTE APUNTALANTE (ARENA DE SILICE)

TAMAÑO DEL AGENTE APUNTALANTE 1. PESAR 200GR DE SUSTENTANTE (BALANZA GRANATARIA) 2. COLOCAR EL SUSTENTANTE EN LAS MALLAS,PREVIANTENA ARREGRLADAS EN FORMA DESCENDENTE DE NUMERO MENOR A MAYOR 3. COLOACAR EL JUEGTODE MALLAS EN EL EQUIPO VIBRADOR Y AGITAR DURANTE 20MIN 4. RETIRAR LAS MALLAS DEL EQUIPOVIBRADOR Y PESAR EL RESIDUO DE APUNTALANTE EN CADA UNA DELAS MALLAS Y REGISTRAR LA INFORMACION, DETERMINAR PORCENTAJE

5. EL TAMAÑO DEL AGENTE APUNTALANTE SERA LA SUMA DE LOS PESOS QUE LLEGUEN AL 90% DEL TOTAL DEL APUNTALANTE FORMA DEL AGENTE SUSTENTANTE SEPARAR 20GRANOS (AGENTE APUNTALANTE) Y COMPARAR EN FORMA VISUAL CADA UNO DE LOS GRANOS CON EL DIAGRAMA DE KRUMBEIN Y REGISTRAR ESFERICIDAD Y REDONDEZ QUE MAS SE ASEMEJE (ESTA COMPARACION DEBERA REALIZARSE POR CADA INTEGRANTE DEL EQUIPO=

DENSIDAD DEL AGENTE APUNTALANTE DENSIDAD VERDADERA 1. PESAR 6 O 8 GR. DE AGENTE APUNTALANTE 2. VERTER ESTE AGENTE APUNTALANTE EN LA BOTELLA BABCKOC PREVIAMENTE AFORADA CON AGUA 3. MEDIR EL VOLUMEN DESPLAZADO EN LA BOTELLA 4. CALCULAR ELA DENSIDAD DIVIDIENDO EL PESO ENTRE EL VOLUMEN

DENSIDAD BRUTA 1. MEDIR DE 6 A 8CC DE AGENTE APUNTALANTE EN LA PROBETA DE 10CC 2. PESAR ESTE VOLUMEN DE AGENTE APUNTALANTE Y CALCULAR LA DENSIDAD

RESULTADOS

PESO DEL RESIDUO APUNTALANTE EN CADA UNA DE LAS MALLAS Y REGISTRO DEL PORCENTAJE DEL AGENTE APUNTALANTE. AGENTE APUNTALANTE

# MALLA

PESO (g)

%

20 30 40 50 60 80

149 33 7 2 191

77.6 17.1 3.6 1.0 99.4

DENSIDAD DEL AGENTE APUNTALANTE. DENSIDAD VERDADERA DENSIDAD

m/v

d. verdadera

1.

8gr /3.2 cc

2.5gr/cc

2.

6 gr/ 3.6 cc

1.66 gr/cc

3.

8 gr/ 2.8 cc

2.85 gr/cc

4.

8 gr /3.2 cc

2.5 gr/cc

5.

8 gr /2.6 cc

3.07 gr /cc

Promedio densidad verdadera

2.5 gr /cc

DENSIDAD BRUTA DENSIDAD

m/v

d. verdadera

1.

9.33gr / 6 cc

1.55 gr/cc

2.

9.58 gr/ 6 cc

1.59 gr/cc

3.

9.13 gr/ 6 cc

1.52 gr/cc

4.

8.91 gr / 6 cc

1.48 gr/cc

5.

9.45 gr / 6 cc

1.57 gr /cc

Promedio densidad bruta

1.54 gr /cc

SE TOMO EL GRADO DE ESFERICIDAD Y REDONDEZ DEL AGENTE APUNTALANTE (20 GRANOS) POR CADA UNA DE LOS INTEGRANTES DEL EQUIPO Y SE SACO EL PROMEDIO DE ESFERICIDAD Y REDONDEZ EN CADA UNO.

PROMEDIO GENERAL DE ESFERICIDAD Y REDONDEZ DEL AGENTE APUNTALANTE.

AGENTE APUNTALANTE INTEGRANTE 1. 2. 3. 4. 5. PROMEDIO GENERAL

ESFERICIDAD 0.74 0.68 0.73 0.62 0.55 0.66

REDONDEZ 0.60 0.55 0.64 0.53 0.52 0.56

CONCLUSIONES

Con base en lo anteriormente realizado concluimos que las pruebas que se le deben realizar al agente apuntalante son un parte aguas el cual tendrá gran impacto sobre el fracturamiento hidráulico, ya que de él depende en gran medida que sea eficiente la estimulación, por ello el que se le lleve a cabo la determinación de su densidad como de la esfericidad y redondez al tamaño de grano debe hacerse con una afinidad tal que nos permita un panorama mucho más amplio acerca de la elección del agente apuntalante óptimo para las condiciones que sea requerido éste ya que los medios en los cuales se ve inmerso son factores que se deben considerar para el diseño de un fracturamiento hidráulico. Con respecto al tamaño de grano esfericidad y redondez, es necesario señalar que, a medida de que ellos sean de buen tamaño (de acuerdo a las condiciones requeridas) esfericidad y redondez, el esfuerzo que se imprima por la columna geológica se distribuirá de tal forma que sea uniforme en el agente apuntalante para que sea un canal eficiente al flujo de fluidos.