FLUIDOS DE FRACTURAMIENTO
CONCEPTO: Los fluidos para fracturamiento son diseados para
romper la formacin y llevar el agente de sostn hasta el fondo de la
fractura generada. Este crea las fracturas en la formacin gracias a
la alta presin con que es inyectado. La inyeccin del fluido se
lleva a cabo en 3 etapas: El fluido de relleno (Pad) es el fluido
que se inyecta al principio y es el que crea la fractura en s, no
lleva apuntalante. Fluido con agente de soporte o apuntalante es el
fluido con la arena natural o sinttica que se inyecta en el fluido
de fractura. Tiene como funcin principal mantener abierto los
canales fracturados un vez que la presin de inyeccin disminuya. El
fluido de lavado es el que se utiliza para desplazar la suspensin
de la pared del pozo a la formacin. AGENTE SOSTEN: Se agrega despus
del fluido colchn (Pad) para mantener abierta la fractura una vez
la presin de inyeccin disminuya, se conoce como fluido slurry y con
el transcurso del tiempo, incrementa su concentracin en el borde de
la fractura. Para seleccionar un buen agente sostn se debe tener en
cuenta propiedades como: redondez, tamao, permeabilidad, gravedad
especfica, densidad, solubilidad en cido, partculas finas y
resistencia a la trituracin.
IMPORTANCIA: sta operacin se realiza para:1. Desviar el flujo
para evitar el dao en las vecindades del pozo y retornar a su
productividad normal.2. Extender una ruta de conducto en la
formacin y as incrementar la productividad a sus mximos niveles.3.
Alterar el flujo de fluidos en la formacin; esto permite que se
realice una adecuada gestin en la administracin de los
yacimientos.PROPIEDADES Y CARACTERSTICAS Tener la capacidad de
transportar arena al interior de la fractura de manera que evite su
cierre cuando finaliza la operacin. Generar el menor dao posible a
la formacin, minimizando la concentracin de residuos insolubles que
afecten la produccin del pozo. Un fluido de fractura tiene que
sercompatiblecon el fluido de formacin y compatible con la roca. Un
gel de fractura debe generar un ancho suficiente de fractura para
que el agente de sostn penetre hasta la longitud deseada. El gel
debe ser capaz de transportar el agente de sostn durante todo el
tiempo que dura la operacin. Debe mantener el control de laprdida
de fluido, o eficiencia del fluido. Una vez que se termin el bombeo
y que la fractura se ha cerrado, el gel tiene
querompersecompletamente volviendo en algo lo ms parecido posible
al fluido base. Debe ser estable para que pueda mantener su
viscosidad a lo largo del tratamiento y debe mantener un equilibrio
entre los requerimientos y el costo.SELECCIN DEL FLUIDO
FRACTURANTE: Los factores que se deben considerar para la seleccin
del fluido fracturante incluyen la disponibilidad, seguridad,
facilidad para mezclar y usar caractersticas de viscosidad,
compatibilidad con la formacin, disponibilidad de limpieza y el
costo.CLASIFICACIN Base Agua: Son los ms utilizados en el
tratamiento de pozos con fracturamiento hidrulico. VENTAJAS La base
del fluido agua es mucho ms econmica que el aceite, condensados,
metanol o cido. Los fluidos basados en agua incrementan el
rendimiento del cabezal hidrosttico en comparacin con los de
aceite, gases y metanol. Estos fluidos son incombustibles, son
fcilmente viscosificados y controlados. Los fluidos basados en agua
incrementan el rendimiento del cabezal hidrosttico en comparacin
con los de aceite, gases y metanol. Aunque muchos
perfeccionamientos han sido hechos de fluidos basados en aceite, el
desarrollo tcnico ms reciente, ocurri con la tecnologa de los
fluidos basados en agua, parcialmente por el reconocimiento de que
los fluidos basados en agua se escogen para fracturas en la mayora
de las reservas. Los componentes esenciales de los fluidos base
agua son: Agua de alta calidad: Tiene que ser limpia, filtrada, sin
slidos, en el laboratorio se determina el rango adecuado de pH para
lagelificacin. Polmero (gelificante): Incrementan la viscosidad del
lquido porque son polmeros de cadenas muy largas que dificultan el
movimiento de las capas de fluido entre s. Reticulador
(crosslinker): Son sustancias activadoras que modifican la
estructura molecularentrecruzando las cadenas de polmeros para
formar una red. Con ello se consigue incrementar la viscosidad
antes que el fluidoingrese a la formacin. Estabilizadores de
arcillas: Inhiben o minimizan la incompatibilidad del fluido con la
matriz. Ruptores de gel (breaker): Se utilizan principalmente
oxidantes, enzimas y enzimasde alto pH y para romper los gelesbase
petrleo seutilizan sales inorgnicasycidos orgnicos. Reductores de
filtrado: Actan formando un revoque en las caras de la fractura,
para obtener un control adicional se puede usar partculas
insolubles, almidones, resinas, etc. Surfactantes: Reducen la
tensin superficial o la tensin interfacial y modifican el ngulo de
contacto, rompen y previenen problemas de emulsiones y bloqueos de
agua, forman espumas en los fluidos y ayudan a controlar las
bacterias. Bactericidas: Protegen la formacin del desarrollo de
bacterias anaerbicas que causan inestabilidad en la densidad del
fluido. Base Aceite: Se debe a que determinados tipos de geles
requieren este tipo de base para preparar el fluido fracturante.
Causan menos dao a la formacin. Son menos dainos pero ms costosos y
difciles de manipular. Alto impacto al medio ambiente Transporta
arenas muy bajos (3-4 lb/gal) Baja conductividad de la fractura
generada. Se usan en formaciones sensibles al agua Base Alcohol: En
fracturamiento hidrulico, el alcohol reduce la tensin superficial
del agua y tiene un amplio uso como estabilizador de temperatura.
Base espuma. Es una nueva tecnologa donde las burbujas de gas
proveen alta viscosidad y una excelente capacidad de transporte del
material soportante. Base petrleo. Fueron desarrollados debido a
que el agente de sostn tiene la necesidad de contar con un agente
de transporte que no provoque alteracin apreciable sobre
formaciones altamente sensibles a las soluciones acuosas. El fluido
ms usado, es el petrleo liviano del mismo pozo, pero su uso se
restringe a pozos poco profundos y con bajos gradientes de
fractura. ADITIVOS PARA FLUIDOS DE FRACTURAMIENTO: Para escoger el
aditivo se necesita verificar la relacin de compatibilidad de
varios aditivos. Rompedores: El rol a desempear es reducir la
viscosidad al disminuir el tamao del polmero; por consiguiente
tienen la tarea de limpiar residuos en el proceso de
post-tratamiento y en la produccin. En sistemas de geles base
aceite, los rompedores orgnicos son los bicarbonatos, cal y/o
soluciones acuosas de aminas. Buffer: Los agentes buffer
frecuentemente son usados para el control de pH para activadores
especficos y para tiempos de activacin, tambin aceleran o baja poco
a poco la hidratacin de ciertos polmeros, los productos tpicos son
el bicarbonato de sodio y combinaciones de estos qumicos. Los
buffer preferidos son los que contienen cidos orgnicos y el objeto
es provocar hidratacin de los fluidos.Surfactante y
Desemulsificantes: Debido a la naturaleza de su superficie activa,
los surfactantes pueden actuar como desmulsificantes o
emulsificantes. Su rol es prevenir las emulsiones, bajar la tensin
superficial y los cambios de mojabilidad.Aditivo para perdida de
fluido: Se usan en fluidos base aceite sin viscosificantes. Estos
productos tienden a taponear la superficie de la fractura con muy
poca penetracin dentro de la matriz de la formacin.*USOS: Los
fluidos de fracturamiento es la esencia del fracturamiento, una
tcnica utilizada en la industria petrolera para incrementar la
produccin de hidrocarburos de los yacimientos. Este mtodo de
optimizacin de produccin es utilizado para incrementar o
restablecer la produccin de hidrocarburos en los pozos, mediante
fracturas o canales conductores que aumenten la productividad del
yacimiento.
