PRESENTACION FRACTURAMIENTO

7/25/2019 PRESENTACION FRACTURAMIENTO

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FRACTURAMIENTO HIDRULICO

FRACTURAMIENTOHIDRULICO

Ing. Zeudy GalbnIng. Zeudy Galbn


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El fracturamiento es una tcnica de estimulacin que consiste enla inyeccin sostenida de un uido a una presin tal queprovoque la ruptura de la roca del yacimiento con el objeto decrear nuevos canales o conectar canales de ujo existentes y deesa forma aumentar la tasa de ujo del pozo y con ello suproductividad.

DEFINICINDEFINICIN

Luego se procede a llenar la fractura creada con agente de soporte, de manera que nopueda cerrarse por completo al cesar el bombeo, creando un canal de alta conductividadpara la produccin de uidos


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!isminuir la velocidad de ujo en la matriz rocosa

"ncrementar el #rea efectiva de drenaje de un pozo

$onectar sistemas de fracturas naturales %$ret#ceo&

!isminuir la ca'da de presin en la matriz

OBJETIVOS y PRINCIPIOS BSICOSOBJETIVOS y PRINCIPIOS BSICOS

OBJETIVOOBJETIVOSS

PRINCIPIOSPRINCIPIOSBSICOSBSICOS"nyeccin de uidos

(ormacin de )brea*s do+n

-ropagacin de la fractura

)-ropantes son utilizados para mantener la fractura abierta


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ipos de (luidos/umectabilidad0ravedad 1-"$omposicin del 1gua-rofundidad0radiente de (ractura-orosidad

2aturaciones-ermeabilidad-resin de 3acimiento$ontactos 0as4-etrleo y -etrleo41guaLitolog'a5ineralog'aEspesoremperatura

INFORMACIN Y DATOS REQUERIDOSINFORMACIN Y DATOS REQUERIDOS

1. CARACTERSTICAS DEL SISTEMA ROCA-FLUIDO1. CARACTERSTICAS DEL SISTEMA ROCA-FLUIDO

2. GEOMETRA DE LA FRACTURA2. GEOMETRA DE LA FRACTURAEsfuerzo m'nimo en sitio6elacin de -oisson5dulo de 3oung-resin de -oro %yacimiento&


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PERMEABILIDAD

GAS PETRLEO

7aja * 8 9.: md * 8 : md5oderada 9.: 8 * 8 : md : 8 * 8 :9 md

1lta * ; : md * ; :9 md

Cont.Cont.


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DEPENDIENDO DE LAS DIRECCIONES DEDEPENDIENDO DE LAS DIRECCIONES DELOS ESFUERZOS PRINCIPALESLOS ESFUERZOS PRINCIPALES

FORMAS DE FRACTURAFORMAS DE FRACTURA

Fra!"ra V#r!$a%

Esfuerzo principal mnimo

Fra!"ra H&r$'&(!a%

PRINCIPIO DE RESISTENCIAPRINCIPIO DE RESISTENCIAMNIMAMNIMA


7/42FRACTURAMIENTO HIDRULICO

PRESIONES) ESFUERZOS * PROPIEDADES DE LA ROCA INVOLUCRADASPRESIONES) ESFUERZOS * PROPIEDADES DE LA ROCA INVOLUCRADASEN LA PROPAGACIN DE UNA FRACTURA VERTICALEN LA PROPAGACIN DE UNA FRACTURA VERTICAL


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Linear (racture (lo+

7ilinear (lo+

Linear (ormation (lo+

Elliptical or ransition (lo+

-seudoradial (lo+

RGIMENES DE FLUJO - FRACTURA VERTICALRGIMENES DE FLUJO - FRACTURA VERTICAL


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C&(+"!$,$+a+ +# %a ra!"raC&(+"!$,$+a+ +# %a ra!"ra

Es la permeabilidad, m!+f > anc


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f

ffDkx

wkC =

2 xf

w

fracture conductivity

no nameC&(+"!$,$+a+ +# %ara!"ra a+$/#(0$&(a%

CONDUCTIVIDAD ADIMENSIONALCONDUCTIVIDAD ADIMENSIONAL


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FUNDAMENTOSFUNDAMENTOS

(luido ocupando la fractura

(luido fug#ndose a travs de las paredes de la fractura-ropiedades de la formacin

-ropiedades del uido

iempo de inyeccin

MODELO FSICOMODELO FSICO


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MODELOS BIDIMENSIONALESMODELOS BIDIMENSIONALES2D2D 2e asume la geometr'a de la fractura La altura es dato del modelo La viscosidad es constante $uando las barreras son fuertes ; @:99 lpc, los modelos son satisfactorios 2i las barreras son dbiles 8 :99 lpc, no deben usarse los modelos

MODELOS TRIDIMENSIONALESMODELOS TRIDIMENSIONALES3D3D odas las dimensiones se calculan en base a la distribucin de presin en la

fractura

MODELOS PSEUDO 3DMODELOS PSEUDO 3D

A! simplicados %06"& A! completados

MODELOS DE FRACTURAMIENTOMODELOS DE FRACTURAMIENTO


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0,wPKNww =

wKGDww =

wellbore tip

hfPKN

KGD

hf

ww,0

ww

xf

qi

qi

MODELOS !DMODELOS !D

M&+#%& P#r4$(0) 5(#r) N&r+6r#(M&+#%& P#r4$(0) 5(#r) N&r+6r#(

M&+#%& +# 5r$0!$a(&,$7-Z7#%!&,-G##r!0/a-D#5%#r4 5GDM&+#%& +# 5r$0!$a(&,$7-Z7#%!&,-G##r!0/a-D#5%#r4 5GD


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FLUJO ENTRE DOS PLACAS PARALELAS 5GDFLUJO ENTRE DOS PLACAS PARALELAS 5GD

312HW

q

X

P a

=

FLUJO EN UNA TUBERIA ELIPTICA P5NFLUJO EN UNA TUBERIA ELIPTICA P5N

PX

q

HW

a

=

64

3

L1 E$B1$"CD "DE061 EL 1D$/C %& $CD L1 LCD0"B! %F&>f%F&, !->f%F& ED 5C!ELC2 G! 2E ("H1 L1 1LB61 3 I $157"1 -C6 L1 -E6!"!1 !E("L61!C

MODELOS !DMODELOS !D


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2egJn este modelo, la presin durante un fracturamiento deber'a comportarse as'=

P

!

P#(+$#(!# (#6a!$,a

2e


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!e acuerdo a este modelo, la presin medida a fondo de pozo durante la fractura deber'a decomportarse segJn la Kgura siguiente=

P#(+$#(!# 8&0$!$,a

P

!

Este comportamiento se


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x

ywellbore element

tip element

MODELOS #D $FINITE ELEMENT MODELING%MODELOS #D $FINITE ELEMENT MODELING%


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-resin de inicio de fractura

-resin de propagacin

0eometr'a de la fractura

MECNICA DEL FRACTURAMIENTOMECNICA DEL FRACTURAMIENTO


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L1 -6C-101$"D ME6"$1L !E BD1 (61$B61 2E61 !EE65"D1!1 -C6 EL

$CD612E !E LC2 E2(BE6NC2 /C6"NCD1LE2 "D 2"B !E L12 !"ME6212 $1-12.

L1 -6C-101$"D L1E61L E21 !EE65"D1!1 -C6 BD 71L1D$E !E MCLB5ED ED6E

EL (LB"!C "D3E$1!C 3 EL IBE 2E ("L61 1 61ME2 !EL 16E1 !E L12 -16E!E2 !E L1

(61$B61 $6E1!1.

EL 1D$/C !E L1 (61$B61 LC !EE65"D1 EL 5!BLC !E EL12"$"!1! !E L1 6C$1

3 L1 M"2$C2"!1! !EL (LB"!C (61$B61DE.

ED 0EDE61L, l> f%vol, $t, f%l, visc, E& f%E,l&

$CD LC IBE EL 2"2E51 !E E$B1$"CDE2 E2 "D!EE65"D1!C.

MECNICA DEL FRACTURAMIENTOMECNICA DEL FRACTURAMIENTO


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log(

t)

%&6P(

I

II

III

IV

" 1ltura conKnada, crecelongitud

"" crecimiento estable en alturao incremento Kltrado

""" restriccin de altura

"M crecimiento r#pido altura

DEFINICINDEFINICINEF$E2C !E -6E2"D ED (CD!C %-& IBE 2E "EDE $CD 6E2-E$C 1 L1 -6E2"D !E

(61$B61 6EIBE6"!C -161 "D"$"16 3 -6C-10616 L1 (61$B61

PRESIN NETAPRESIN NETA


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w (ancho) w = 4( 1 - 2)pc (h)/E

L (longitud) = !1"#$2 (%$t4E/h4)1/!

DONDE: &'dulo de oissonE &'dulo de oun*h +ltura de la fracturaT ,iempo de omeoq ,asa de inyecci'n viscosidadpc presi'n diferencial tip-poz

G#&/#!r:a +# %a Fra!"ra M&+#%& P#r4$(0) 5(#r) N&r+6r#(G#&/#!r:a +# %a Fra!"ra M&+#%& P#r4$(0) 5(#r) N&r+6r#(

GEOMETRA DE LA FRACTURAGEOMETRA DE LA FRACTURA


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E;!#(0$


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COEFICIENTE DE P=RDIDA DE FILTRADO DEL FLUIDO DECOEFICIENTE DE P=RDIDA DE FILTRADO DEL FLUIDO DEFRACTURAFRACTURA2e usa para calcular la prdida de Kltrado del uido de fractura


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P>r+$+a +# F%"$+&P>r+$+a +# F%"$+&

Pr& +# ?%!ra+& &(!r&%a+& 8&rPr& +# ?%!ra+& &(!r&%a+& 8&rcomposicin del uido

tasa de inyeccin

permeabilidad, presin

saturacionestamaPo de poro

fallas y fracturas

@Cr+$+a +# "$+&@Cr+$+a +# "$+&de uido fracturante ; uido de yacimiento %en yacimientos de gas&

viscosidades y compresibilidades similares en ambos uidos %para


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F%"$+&0 +# Fra!"ra/$#(!&F%"$+&0 +# Fra!"ra/$#(!&Los uidos de fracturamiento originan la fractura y transportan los agentes de soportea travs de la longitud de la fractura.

Cara!#r:0!$a0Cara!#r:0!$a0Miscosidad %6eolog'a&

$ompatibilidad con la formacin y sus uidosEKciencia

$ontrol de prdidas del uido

(#cil remocin post4fractura

Econmicos y pr#cticos

7ase 1cuosa o 1ceite

FLUIDOS DE FRACTURAMIENTOFLUIDOS DE FRACTURAMIENTO


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Ba0# A"&0a %soluciones salinas, pol'meras, mezclas agua4alco


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A(%$0$0 ":/$& 9 E0!r"!"ra% +# (%#&0A(%$0$0 ":/$& 9 E0!r"!"ra% +# (%#&0

-etrograf'a= composicin,materiales cementantes, tamaPo de poros.!ifraccin de 6ayos F= tipo de formacin cristalina

I(!#ra$


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A6#(!#0 +# S&8&r!#A6#(!#0 +# S&8&r!#-revienen el cierre la fractura tras el bombeo

2e aPaden al uido de fracturamiento al mismo momento que ste es bombeado

dentro de la fractura

T$8&0T$8&01rena 7rady,exana y Ctta+a %ejemplos= B2 mes< @GQG9, G9QR9 y R9QS9&

1gentes 5ejorados= 7auxita 2interizada, 1renas cubiertas de resina

AGENTES DE SOPORTEAGENTES DE SOPORTE


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Pr&8$#+a+#0Pr&8$#+a+#06edondez y esfericidad0ravedad espec'Kca!ensidad volumtrica-art'culas Knas y limos

6esistencia a la ruptura

TAMAO DEARENA US

MESH

GRANOSROTOS

RESISTENCIA A LARUPTURA

@GQG9 @T A999 -2"

G9QR9 @R R999 -2"

PROPIEDADES AGENTES DE SOPORTEPROPIEDADES AGENTES DE SOPORTE


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C&(+"!$,$+a+ +# %aFra!"ra

0

2000

4000

2000 4000 6000

3.0 lb/ft2

1000

3000

5000

6000

0 8000

Presin de cierre psi

Condcti!id"d#md$pie

%

0.5 lb/ft2

1.0 lb/ft2

2.0 lb/ft2

0 2000 8000


Condcti!id"

d#md$pie%

2.0 lb/ft2

12/20$mes&

16/30$mes&

20/40$mes&

4000 6000

10.00010.000

5.0005.000

15.00015.000

10'000 15'000

2.0 lb/ft2


Condcti!id"d#

md$pie%

20/40 (tt"w"

20/40 )"xit"

Cer*mic"

0 5000

2.0002.000

4.0004.000

6.0006.000

8.0008.000

+es&+es&

C&(#(!ra$


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32/42


33/42


S#%#$


34/42


Pr&6ra/a +# B&/#&Pr&6ra/a +# B&/#&

@. -recolc


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Pr#&%7


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L$0!a +# V#r$?a$


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FRACTURAMIENTO EN FORMACIONES DE ALTA PERMEABILIDADFRACTURAMIENTO EN FORMACIONES DE ALTA PERMEABILIDADFAPFAP

ROAD ANALOG*ROAD ANALOG*


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Fra!"ra/$#(!& #( A%!a P#r/#a$%$+a+Fra!"ra/$#(!& #( A%!a P#r/#a$%$+a+

cnica que consiste en crear canales de ujo en formaciones no consolidadas, mejorandola comunicacin entre el yacimiento y el pozo. Es considerado tambin un mtodo decompletacin.

Ra'&(#0 8ara "0ar FAPRa'&(#0 8ara "0ar FAP

$ontrol de arenas no consolidadas5inimizar la produccin de Knos y produccin de asfaltenos5inimizar la coniKcacin de agua

FRACTURAMIENTO EN FORMACIONES DE ALTA PERMEABILIDADFRACTURAMIENTO EN FORMACIONES DE ALTA PERMEABILIDADFAPFAP


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FAPFAP

D$#r#($a0 #(!r# #% Fra!"ra/$#(!& H$+r"%$& 9 #%D$#r#($a0 #(!r# #% Fra!"ra/$#(!& H$+r"%$& 9 #%Fra!"ra/$#(!& #( A%!a P#r/#a$%$+a+Fra!"ra/$#(!& #( A%!a P#r/#a$%$+a+

. 1plicado a zonas de alta permeabilidad% no consolidadas&

? La fractura la provoca el uido V

agente de soporte

? (ractura de longitud controlada %radio

de daPo menor& y mayor anc


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T>($a +# Fra!"ra/$#(!& T$8-Sr##(&"! & TSOT>($a +# Fra!"ra/$#(!& T$8-Sr##(&"! & TSOC&(!r&% +# ar#(a #( 8"(!aC&(!r&% +# ar#(a #( 8"(!a

Eventos que se desarrollan en esta tcnica=

G#(#ra$


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T>($a +# Fra!"ra/$#(!& &( E/8aK"# I(!#r(&T>($a +# Fra!"ra/$#(!& &( E/8aK"# I(!#r(&

Esta tcnica combina el forzamiento de arena en la fractura y el empleo de unensamblaje de fondo para el control de la arena

TCNICAS MS COMUNES DE FAPTCNICAS MS COMUNES DE FAP


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MODELOS PSEUDO-MODELOS PSEUDO-

TRIDIMENSIONALESTRIDIMENSIONALESPLANARESPLANARES 5C!ELC !E /CL!"$/, 6"(61$

2"5-L1D, !E D2", "D$.

EDE6(61$, !E 2/ELL

DE PARAMETRIZACION DE GEOMETRIA DE LA FRACTURADE PARAMETRIZACION DE GEOMETRIA DE LA FRACTURA (61$-6C, !E 6E2CB6$E2 ED0"DEE6"D0 $C.

5(61$ "" !E 5E3E6 3 12C$"1!C2

MODELOS PLANARESMODELOS PLANARESTRIDIMENSIONALESTRIDIMENSIONALES E6614(61$, !E E6614EO

/3(61$ A! !E 1!M1D", BD"ME62"!1! !E LE"0/

5C!ELC !E L1 BD"ME62"!1! !E EF12, $/"D03E

MODELOS DE FRACTURAMIENTOMODELOS DE FRACTURAMIENTO

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