ACIDIFICACION DE POZOS
Los ácidos tienen su utilidad en la estimulación de pozos por su eficacia en la disolución de minerales de la formación y también de materiales extraños a la misma, tales como lodos de inyección, arcillas y carbonatos que pueden haber sido introducidos durante las operaciones de perforación y/o completación. De la eficacia en la disolución de esos minerales y materiales dependerá el incremento lorado en la producti!idad del pozo. La acidificación se refiere a la estimulación de un depósito de petróleo con una solu soluci ción ón que que cont contie iene ne ácid ácido o reac reacti! ti!o o para para me"o me"ora rarr la perm permea eabi bili lida dad d y la producción de un pozo. #n formaciones de piedra piedra arenisca, los ácidos ácidos ayudan a ampliar los poros, mientras que en formaciones de carbonato, los ácidos disuel!en la matriz entera. La acidificación puede di!idirse en dos cateor$as% cateor$as% &ara la ran mayor$a de aplicaciones, la acidificación se usa en yacimientos de areniscas con el ob"eti!o de remo!er el daño de la formación. #n formaciones donde el contenido de cuarzo es de aproximadamente el '(), es posible estimular la formación por disolución de cuarzo. *in embaro se puede llear a estimular en yacimientos de tipo carbonático, lleando a obtener un !alor de daño de +. La acidif acidifica icació ción n enera eneralme lmente nte ocurre ocurre en pozos pozos que se encue encuentr ntran an en las etapas etapas finales finales de producció producción. n. -tiliza -tiliza principalm principalmente ente ácido ácido hidroclorh hidroclorh$dric $drico o y fluorh$drico en concentraciones diluidas, diluidas, entre el y el (). Métodos de acidificación de pozos petroleros *e clasifican en principalmente% . La! La!ados ados ácid ácidos os . 0cidif 0cidifica icacio ciones nes de matriz matriz . 1rac 1ractu tura ras s acid acidifi ifica cada das s
LAVADO ACIDO
#l
la!ado ácido, que tiene como propósito remo!er los depósitos de las
paredes
del pozo
o
para
abrir los
inter!alos perforados
obturados,
eneralmente tapados con escalas. #s una operación destinada a remo!er depósitos solubles en ácidos en las paredes del pozo o para abrir perforaciones obturadas. *e coloca una pequeña cantidad de ácido frente a la zona a tratar, permitiendo que ésta reaccione sin aitación externa. 0 !eces, por presión el ácido inresa pie o alo más para acelerar el proceso de disolución. ACIDIFICACION DE MA!IZ 0cidificación de 2atriz 3 utilizado en formaciones de arenisca, ácidos son bombeados a un pozo a ba"as presiones, disol!iendo sedimentos y sólidos de lodo, aumentando la permeabilidad de la roca, el tamaño de los poros naturales y estimulando el flu"o de petróleo y as. #s la inyección de un ácido a la formación a una presión menor a la de fractura de la misma. #l éxito del tratamiento depende de que el ácido se expanda en forma radial dentro de la formación .#s de uso eneralizado cuando no se puede arriesar una fractura hidráulica debido a las intercalaciones de arcillas u otras barreras que deban proteerse con el ob"eto de minimizar la entrada de aua o as. F!AC"!AS ACIDAS #l ob"eti!o de este tipo de tratamientos es inyectar ácido dentro de la fractura creada en la formación a una presión lo suficientemente alta para abrir fracturas naturales o para fracturar 3romper3 la formación. #l método es ampliamente utilizado en dolomitas.
4nicialmente, un colchón de fluido es inyectado a un caudal superior al que la matriz puede aceptar de manera que se causa un incremento en la presión lo suficientemente alta para sobrepasar los esfuerzos compresi!os de la tierra y los esfuerzos tensionales de la roca. #n este punto, la formación falla por ruptura y se forma una fractura. #l caudal de inyección tiene que ser lo suficientemente alto y la permeabilidad de la formación lo suficientemente ba"a para que la pérdida de fluido no sea excesi!a de manera que la presión pueda incrementar lo suficiente para fracturar la formación o para abrir fracturas naturales existentes. *e utilizan ácidos para rabar las caras de las fracturas promo!iendo que ellas no sean pare"as mediante la creación de canales o 56orm+holes7 para pre!enir que se cierren completamente en las formaciones carbonáticas. La fractura rabada actuará como un canal de alta conducti!idad para mo!er los fluidos hacia las cercan$as del pozo con mayor facilidad. #n pozos de ba"a a mediana temperatura, el control de la pérdida de fluido del ácido es la consideración más importante. #n pozos de alta temperatura, la distancia de penetración efecti!a del ácido está limitada por un rápido consumo, por tanto, se deberá utilizar ácidos retardados 8elificados y/oreticulados9. ACIDIFICACION EN CA!#ONAOS #l ácido utilizado es :;l. La alta reacción de este ácido con las calizas y dolomitas da como resultado la formación de randes canales de flu"o, llamados 5huecos de usanos7 86orm holes9. La penetración !a desde unas pocas puladas hasta alunos pies.
!E$"ISIOS DE LOS ACIDOS -n ácido para ser apropiado en las estimulaciones deberá%
•
•
*er posible de inhibirlo ante reacciones con materiales férricos
•
*er posible de transportarlo sin peliro
•
*er de ba"o costo y fácil obtención
IPOS DE ACIDOS EMPLEADOS EN LA ACIDIFICACION DE POZOS Los ácidos de uso corriente pueden ser clasificados en% =2inerales = >ránicos diluidos = >ránicos en pol!o = :$bridos o mezclados = * 24?#<0L#*% ;lorh$drico, 1luorh$drico, ;lorh$drico 3 fluorh$drico ACIDO CLO!%ID!ICO 4oniza completamente y es considerado un ácido fuerte. La principal des!enta"a del :;l es su alto poder de corrosión en el pozo y en las tuber$as y su alta toxicidad en los humanos. #n la mayor parte de los tratamientos en formaciones con carbonatos se usa :;l en una solución de ( ) por peso en aua. #sta concentración se la denomina ácido reular y fue usada principalmente por la falta de inhibidores de corrosión y la dificultad en pre!enirla. 0ctualmente, con el desarrollo de los inhibidores de corrosión, se están usando concentraciones más ele!adas de ácido ACIDO FL"O!%ID!ICO #l ácido fluorh$drico 8:19 puede corroer el !idrio, el acero y la roca. ;on el fin de e!itar que disuel!a el entubado del pozo, el cual es diseñado para e!itar la
contaminación del suelo o las auas subterráneas por el petróleo o quimicos, la industria mezcla el ácido en otras sustancias + las mismas que se utilizan durante traba"os de fracturamiento hidráulico.
Después del traba"o de
fracturamiento, los productos qu$micos, petróleo y cualquier sedimento que son utilizados y producidos, son bombeados hacia la superficie en un proceso llamado bac@flush. #l :1 es creado en el sitio del proyecto por la mezcla de ácido clorh$drico y fluoruro de amonio, y lueo inyectado inmediatamente en un pozo. = #l :1 disminuye las part$culas de bentonita que contienen los lodos de perforación. = &resenta, además, la habilidad de disol!er las arcillas 8silicatos9 y la arena 8s$lice9. = Las arcillas son disueltas más rápidamente que las arenas ba"o las condiciones enerales de uso. ACIDO CLO!%ID!ICO&FL"O!%ID!ICO •
#sta mezcla de ácidos es usada casi exclusi!amente en estimulación de areniscas.
•
La concentración más adecuada de :1 es la de ), concentraciones mayores han demostrado que en el bombeo hacia el pozo la presión se incrementa y disminuye la permeabilidad de la formación.
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Las
caracter$sticas
de
corrosión
en
las
mezclas
:1+:;l
son
comparables a aquellas que produce el :;l, siendo por esta razón que se usan inhibidores de corrosión similares. •
#l :;l mezclado con :1 tiene, de acuerdo a lo ya !isto, los siuientes propósitos%
3 ;on!ertir :1 a partir del bifluoruro de amonio 3 Disol!er los materiales de la formación solubles en el :;l y pre!enir que el :1 se aste demasiado rápido
3 &re!enir la precipitación de fluoruro de calcio al mantener un p: ba"o ACIDIFICACION EN A!ENISCAS •
La acidificación en las areniscas tienen como finalidad restaurar la permeabilidad oriinal de las mismas.
•
#l principal daño está dado por el hinchamiento de las arcillas
•
Las arcillas como la montmorillonita se hinchan en contacto con el aua dulce o con ba"os contenidos de sales en solución.
•
#l contacto de las arcillas con el aua puede deberse a%
1iltrados de lodo &érdida de aua durante la terminación ;ontacto con aua de formación por conificación Aratamiento del pozo con fluidos acuosos incompatibles
•
La mezcla de estos ácidos 8:lL+:1l9se debe a su habilidad para disol!er arcillas contenidas en los lodos de perforación. 0demás ambos reaccionan con la mayor$a de los componentes de las areniscas% s$lice, feldespatos y materiales calcáreos.
•
La penetración del ácido en la formación se supone que es radial y contacta con una ran superficie de la roca. #l mayor consumo del mismo se realiza a poca distancia del pozo, como resultado de su alta reacción con las arcillas.
•
De acuerdo a 2orris 2us@at, la relación entre el $ndice de producti!idad dañado y sin daño, para un sistema radial es iual a%
Otros 'sos La acidificación sir!e muchas !eces como colchón de fracturamiento hidráulicos, para disol!er finos y part$culas formadas en el proceso de cañoneo.
Los pasos básicos para el diseño de una acidificación son básicamente los siuientes% a( Seleccionar los candidatos de pozos más adecuados, e!aluando la se!eridad del daño, su localización, radio de penetración del daño y si un ácido puede remo!er el mencionado daño. )( Dise*ar el tratamiento más adecuado de acuerdo a% el tipo de ácido que puede remo!er el daño de la formación y su compatibilidad con la formación y los fluidos contenidos en ella, caudal máximo de operación. c( Control de calidad+ d( Monitoreo del trata,iento+ e( E-al'ación de res'ltados+ #ntre los daños remo!ibles por el ácido tenemos% sólidos y filtrado de lodo durante la perforación, in!asión de filtrado durante el proceso de cementación
8a causa del efecto del p:9,compactación de la zona cañoneada y formación de de bris, taponamiento de depósitos oránicos,carbonato de calcio, miración de fluidos y óxidos de hierro durante la producciónB in!asión desólidos, hinchamiento
de
arcillas
durante
traba"os
de
reacondicionamientoB
desprendimiento de arcillas y finos, precipitación de sólidos formados por las reacciones qu$micas entre los fluidos tratamiento+formación y cambio de mo"abilidad durante un traba"o de estimulación.
El
procedi,iento operacional en 'n tra)a.o de acidificación es el
si/'iente0
a9 &ic@lin% consiste en inyectar aentes de control de hierro tanto en la tuber$a de producción, casin y coiled tubin, para e!itar posible contaminación del tratamiento principal. b9 Desplazamiento del crudo 8sol!ente9 C+( al/pie c9 Desplazamiento del aua de formación +( al/pie d9 &reflu"o de ácido acético para limpieza (+CC al/pie e9 &reflu"o de :;l con el ob"eti!o de e!itar reacciones secundarias (+CC al/pie f9 Aratamiento principal 8:;l+:1, ácido oránico, :1 de acuerdo al tipo de formación9 (+CCal/pie. 9 >!erflush 8que debe ser el mismo ácido para mantener el equilibrio del sistema. h9 Desplazamiento. #l tratamiento principal !a a depender de la solubilidad que tena este con los minerales presentes. Eeneralmente las concentraciones a usar 8esto no se debe usar como una receta de cocina9 son las siuientes.
