1 Marzo 2012 Curso Fracturas Hidráulicas Nivel básico
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Marzo 2012
Curso
Fracturas Hidráulicas
Nivel básico
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Agenda de Curso
Objetivo
1. Teoría de Fracturas
1. Objetivo y consideraciones Económicas
2. Iniciación de fracturas
3. Efecto del esfuerzo en sitio
4. Fracturas múltiples
2. Hidráulica de Fracturas
1. Hidráulica
2. Presión Hidrostática
3. Caídas de presión
4. Prueba “Step Down”
5. Presión Neta
6. Arenamiento
7. Requerimiento de potencia
3. Caracterización del Yacimiento
4. Datos Geomecánicos
5. Fluidos de Fractura
6. Apuntalante
7. Diseño de fractura en software
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Objetivo
Definir las bases y el proceso para el diseño de un
fracturamiento hidráulico, en cuanto a los parámetros
requeridos, selección de fluido, apuntalante y tipo de
fracturamiento.
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Teoría de Fracturas
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Introducción
El primer tratamiento experimental de Fracturamiento Hidráulico fue ejecutado en 4 pozos en el Campo Houghton, Kansas en 1947. Se bombearon 1000 gal. De NAPALM gelificado, seguido de 2000 gal de gasolina como quebrador. El tratamiento no contenía apuntalante.
La primera Fractura Apuntalada se realizó en la formación Woodline en el Este de Texas con 23 Bls. De aceite gelificado y 160 lbs. De arena 16/30 a una concentración de .15 ppa.
En 1949 la Cía. Halliburton recibe la patente de Fracturamiento Hidráulico y el tratamiento se expande vertiginosamente.
Antes de que la patente de fracturamiento hidráulico fuera concedida a otras compañías de servicio para, 1949 ya era muy común en Arkansas y en la Cuenca de San Juan un tratamiento conocido como water o RIVER FRAC, para yacimientos de baja permeabilidad.
Fracturamiento Hidráulico
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Objetivo y consideraciones Económicas
• Mejorar la tasa de recuperación del pozo• Pasar el daño
– El largo de la fractura esta en base a las propiedades del reservorio y el análisis económico
• Acelerar la recuperación– Creando una alta conductividad en el empaque cercano al pozo
• Mejorar el recobro• Mejora de Productividad• Mejorar el VPN
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Teoría y mecánica de las fracturas hidráulicas
• Iniciación de fractura– La inyección del fluido debe de ser mayor al máximo gasto
matricial
• Crecimiento de fractura– Orientación– Crecimiento
• Largo• Alto• Ancho
– Propiedades que afectan a la orientación y crecimiento– Fractura Contenida
IHRDC PE305 Fracturing Text
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El mínimo estrés controla el Azimuth de la fractura
Menor esfuerzo principal
H1 = Min
H2
Dirección de Fractura
Vista isométrica
H -Min
H -Max
No
rte
Vista plana
La propagación de la fractura es perpendicular al mínimo estrés principal (menor resistencia)
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Efecto del esfuerzo en sitio en el crecimiento de fractura
Varias distribuciones de esfuerzos por estratificaciones
Barrera pequeña (capas) 7 estratificaciones Altos contrastes
SPE Monografía #12
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La desaceleración del crecimiento de la fractura por el efecto de la estratificación
(Generado por Pinnacle Technologies)
"C onventional" fracture grow th
Fracture grow th slow ed dow n by com posite m ateria l e ffect
Crecimiento convencional de fractura
Crecimiento reducido de la fractura por el efecto de la estratificación
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Factores que afectan el desarrollo de la fractura
• Propiedades de roca– Toughness– Propiedades mecánicas
• Poisson• Modulo de Young
– Esfuerzo en sitio• Presión de poro• Esfuerzo compresivo
• Caída de presión cercana al pozo– Perforaciones– Tortuosidad
• Propiedades del fluido– Reologías
• Múltiples fracturas• Transporte de apuntalante
– Convección• Decantación por gravedad
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Fracturas Múltiples
• Múltiples fracturas simultaneas• Fracturas hidráulicas en las cercanías del pozo (tortuosidad)
De GRI-AST April 1996
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Mundo Ideal Mundo Real
De GRI-AST April 1996
Fracturas Múltiples
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Minimizar la situación de las fracturas múltiples
• Intervalos pequeños perforados reduce el numero de interacciones de fracturas múltiples.
• Alta viscosidad / gasto de fractura ayuda a conectar las fracturas múltiples.
• Baches de apuntalante para taponear múltiples fracturas.• Disparos orientados.