REPUBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN IUPSM-MARACAIBO-SEDE IUPSM-MARACAIBO-SE DE LOS OLIVOS CATEDRA: ESTIMULACION DE POZOS
Josehaly Urdaneta 20778088
MARACAIBO, AGOSTO DEL 2017
INTRODUCCIÓN
Una estimulación se define como el proceso mediante el cual se restituye ó se crea un sistema extensivo de canales en la roca productora de de un yacimiento que sirven para facilitar el flujo de fluidos de la formación al pozo. Básicamente la estimulación es
una actividad fundamental para el
mantenimiento ó incremento de la producción de aceite y gas, además puede favorecer en la recuperación de las reservas. Por otra parte la estimulación matricial reactiva o acidificación matricial consiste en la inyección a la formación de soluciones químicas a gastos y presiones inferiores a la presión de ruptura de la roca. A lo largo de este trabajo se van a definir aspectos fundamentales de la estimulación matricial reactiva, como puede favorecer esta en cuanto a la productividad del yacimiento, pero como en ocasiones puede generar daños a la formación.
ÍNDICE 1- Daño a la formación por estimulación estimulación matricial reactiva 1.11.21.3-
Daños durante las operaciones de estimulación química matricial Daños por estimulación matricial acida en areniscas Daños por estimulación matricial acida en carbonatos
2- Principales acidos y aditivos utilizados en la estimulación estimulación matricial 2.1-
Ácidos
2.2-
Aditivos
3- Tratamientos reactivos no ácidos. 4- Elementos utilizados en la estimulación matricial matricial reactiva
1- Daño a la formación por estimulación matricial reactiva reactiva La estimulación matricial reactiva o acida consiste en la inyección a la formación de soluciones químicas a gastos y presiones inferiores a la presión de ruptura de la roca. Estas soluciones reaccionan químicamente disolviendo materiales extraños a la formación y parte de la propia roca. El objetivo principal en esta técnica es remover el daño ocasionado en las perforaciones y en la vecindad del pozo y eliminar obstrucciones en el mismo. También, en formaciones de alta productividad, la acidificación matricial se usa para estimular la productividad natural del pozo. Así como en el caso de la estimulación matricial no reactiva, los surfactantes son los productos activos, en la estimulación matricial reactiva los ácidos constituyen el elemento básico.
1.1-
Daños durante las operaciones de estimulación química matricial
La estimulación química matricial es un proceso mediante el cual se trata de restablecerla permeabilidad efectiva al petróleo o gas de una roca, eliminado el daño mediante la inyección de fluidos, reactivos o no, a tasas de inyección y presiones por debajo de los limites de fractura de la misma. Solamente el daño alrededor del pozo puede ser disminuido durante este proceso, si la formación tiene baja permeabilidad natural, no habrá mejoras en la productividad por estimulación química.
1.2-
Daños por estimulación matricial acida en areniscas
El proceso de estimulación matricial acida en areniscas hay que estudiarlo tomando en cuenta todos los elementos que intervienen, tales como: los ácidos involucrados, los minerales de la formación, las aguas y el crudo que
saturan el yacimiento, y los filtrados y sólidos introducidos a la formación por procesos anteriores. La primera consideración que debe haberse hecho antes de diseñar una estimulación de este tipo es un diagnostico correcto del daño presente, y haber determinado que esta es la estimulación adecuada.
1.3-
Daños por estimulación matricial acida en carbonatos
Los yacimientos de carbonato que contienen hidrocarburos pueden ser de calizas (CaCO3) o de dolomita (CO3)2CaMg, o de mezclas de ambos. Entre las impurezas más comunes encontradas en estos yacimientos tenemos: pirita (FeS2) y siderita (CO3)3Fe2. La caliza, generalmente contiene sus fluidos en sus sistemas sistemas de fracturas naturales, que constituyen su porosidad secundaria, con una porosidad primaria baja, que contribuye al sistema de fracturas naturales, mientras que la dolomita posee buena porosidad primaria, y sus granos se presentan cristalizados. La caliza reacciona muy rápidamente con con HCL, mientras que la dolomita lo hace mas lentamente.
2- Principales acidos y aditivos utilizados en la estimulación matricial 2.1-
Ácidos
Los ácidos son sustancias que se ionizan en el agua. Los iones hidrógenos son los elementos activos que reaccionan con los minerales disolviéndolos. Entre más completa y rápida sea la disociación en agua mayor poder de disolución tendrá el ácido y este será en un ácido fuerte. Para la estimulación se requiere un ácido, que los compuestos sean solubles en agua y removibles en la formación, además deben ser controlables en sus efectos dañinos, ser seguros en su manejo, encontrarse en grandes
cantidades y tener bajo costo. Los ácidos mas empleados por la industria son:
Ácido Clorhídrico (HCI).
Ácido Fluorhídrico (uf).
Ácido Acético.
Ácido Fórmico,
2.2-
Aditivos
Un aditivo es cualquier material agregado a un acido para modificar su comportamiento o ajustarlo a las condiciones del yacimiento. El uso de aditivos permite proteger el pozo y evitar daños producidos durante la estimulación acida. La primera necesidad que nació con el uso de ácidos para tratar los pozos fue la de desarrollar inhibidores de corrosión para proteger las tuberías del contacto con el acido Otras propiedades que deben mantenerse son: la humectabilidad de la formación al agua, prevenir la formación de emulsiones, controlar precipitados, prevenir bloqueos por agua y estabilizar arcillas.
Principales de aditivos.
Inhibidores de corrosión. Por su propiedad de adsorción en las superficies solidas, un inhibidor de
corrosión es un agente tensoactivo de propósito único, el cual es proteger la tubería más que modificar el comportamiento del acido. Estos no eliminan la corrosión sino que reducen la velocidad de reacción del ácido con el acero. Todos los inhibidores son catiónicos y dejan las superficies mojables al petróleo. Este es el mecanismo mediante el cual se
adsorben y recubren la superficie del metal con una película mojable al petróleo para proteger al acero de la exposición al acido.
Agentes acomplejantes y estabilizadores de hierro. Durante el bombeo de ácidos en un pozo, se disuelve cierta cantidad de
hierro por la acción del acido en las líneas de superficie, tuberías del pozo, equipo de fondo y minerales de hierro que pueda contener la formación. La precipitación de hidróxido férrico o de otros compuestos secundarios que contengan hierro pueden bloquear los canales de permeabilidad de la formación, incluso durante la ejecución del trabajo de acidificación, dañando en forma permanente la permeabilidad que se había querido restaurar. Esta precipitación ocurre al gastarse el acido, aumentando su pH. Los agentes estabilizadores o acomplejantes de hierro constituyen un grupo de aditivos para prevenir la precipitación de hidróxido férrico de las soluciones de acido clorhídrico gastado. Pueden clasificarse en dos grupos: agentes reductores y los agentes acomplejantes.
3- Tratamientos reactivos no ácidos. En algunos casos el tratamiento que debe realizarse en un pozo no debe contener acido, por lo menos en su fase inicial, así, aquellos pozos que presenten daños por deposición de asfáltenos o parafinas, se trataran con mezclas de solventes aromáticos, surfactantes y solventes mutuos, que en algunos casos podrán contar con acido acético anhídrido, para reducir en agua presente en los alrededores del pozo. Un tratamiento especial a los pozos inyectores de agua que presentan un taponamiento por bacterias sulfatorreductoras, este consiste en inyectar al pozo una solución concentrada de hipoclorito de sodio con hidróxido de
sodio. Algunas formaciones muy sensibles al HCL pueden tratarse con soluciones acuosas no acidas de cloruro de amonio y estabilizadores de arcilla. Los bloques de agua pueden tratarse con mezclas de solventes y surfactantes para reducir al mínimo la tensión interfacial.
4- Elementos utilizados en la estimulación estimulación matricial matricial reactiva Así como en el caso de la estimulación matricial no reactiva, los surfactantes son los productos activos, en la estimulación matricial reactiva los ácidos constituyen el elemento básico. Los más usados son:
Acido clorhídrico Es al ácido más utilizado en la estimulación de pozos, es una solución de
gas cloruro de hidrógeno en agua. Este gas se disocia en agua rápida y completamente, hasta un limite de 43% en peso a condiciones estándar. Su amplio uso es debido a la propiedad de disolver mayor cantidad de roca calcárea. La principal desventaja es que puede causar corrosión severa. Esta acción severa del ácido restringe su aplicabilidad a altas temperaturas (300ºF). El ácido clorhídrico se emplea en la mayoría de los tratamientos de estimulación y de acuerdo al uso y tratamiento, varia entre 1 y 35%. Se emplea en acidificación de areniscas, si bien, no disolverá las arenas o las arcillas si lo hará con cualquier carbonato presente en la formación y también deshidratara, parcialmente las arcillas expandidas por agua hasta en un 80%. El daño, la permeabilidad de la formación puede darse debido al lodo de perforación, a filtrados, a depósitos secundarios como escamaciones, parafinas, asfaltenos y formaciones de finos. El daño se encuentra a pocas
pulgadas del hueco del pozo considerando adecuado un barril de fluido de tratamiento por pie de formación manteniendo controlada la velocidad y la presión para que no se fracture.
Acido fluobórico (hbf4)
Surge de la necesidad de generar lentamente el HF a condiciones de yacimiento, dada la rápida reacción del HF puro con las arcillas, lo cual hace que tenga poca penetración antes de gastarse. Tiene la propiedad de estabilizar partículas finas.
Acido acético Es un acido débil debido a que su ionización con el agua es parcial y
ocurre lentamente. Se considera un agente secuestrante de hierro y controlador de arcillas. Es útil para remover bloqueos de agua. Es soluble en agua y en aceite.
Acido fórmico De los ácidos orgánicos empleados en acidificación, el ácido fórmico tiene
el peso molecular más bajo y correspondientemente el costo por volumen más bajo por roca disuelta. Es sustancialmente más fuerte que el ácido acético, sin embargo es más débil que el HCl.
Ácidos alcohólicos.
Se utilizan para tratar pozos productores o inyectores de gas, debido a su baja tensión superficial, que hace que puedan recuperarse sin formar bloqueos en la formación. Se componen hasta el 66% en volumen de metanol o isopropanol, y el resto de ácido clorhídrico. No se recomienda el uso de metanol por encima de los 200°F
ANEXOS
CONCLUSION
A partir de este e ste trabajo podemos concluir que la estimulación es timulación suele ser un proceso de gran importancia, por que a medida que el tiempo pasa la vida productiva del pozo o la tasa que este produce tienden a declinar y en muchas ocasiones por daño a la formación. Un proceso efectivo de estimulación matricial puede restablecer la permeabilidad que fue afectada por motivo de daño de la formación y de esta manera intensificar la producción de flujo. Por ultimo la estimulación matricial reactiva en areniscas, los tratamientos matriciales restauran o mejoran la permeabilidad natural de la formación alrededor del pozo al remover el daño de la formación, disolver material que tapona los poros o aumentar el tamaño de los espacios porosos. En carbonatos, la estimulación matricial crea nuevos canales (túneles) altamente conductores que sortean los daños. Debido a estas diferencias, el criterio de selección para el fluido de tratamiento también es distinto.
BIBLIOGRAFÍA
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https://es.scribd.com/doc/94199426/La-estimulacion-de-pozos
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https://es.slideshare.net/gabosocorro/estimulacin-de-pozos
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https://es.slideshare.net/gabosocorro/estimulacion-matricial-reactiva
