FRACTURAMIENTO FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO ÁCIDO
El fracturamiento hidráulico ácido, esta encaminado hacia formaciones de carbonatos (caliza, dolomías y en tizas, dependiendo de su grabado). Es un proceso de fracturamiento en el cual se inyecta o bombea el fluido ácido por encima de la presión de fractura rompiendo la formación, con la finalidad de crear un canal altamente conductivo, con una longitud suficiente para mejorar la comunicación en el sistema yacimiento-pozo y por consiguiente un incremento en la producción del pozo. Comúnmente en este tipo de operaciones se utiliza el ácido clorhídrico (HCl) como fluido principal para lograr la disolución del material calcáreo y propagar fracturas en formaciones solubles al ácido, tales como, rocas dolomíticas y calcáreas. La longitud y el grabado de la fractura dependerán principalmente de: Tipo y concentración del ácido Composición mineralógica de la roca Temperatura Velocidad de reacción
Diferencias principales entre el fracturamiento apuntalado y el ácido ác ido La diferencia radica en que los fluidos empleados en el primer tratamiento no reaccionan con los materiales de la roca, no siendo así para el caso de los fracturamiento ácidos, donde se presentan reacciones químicas entre los sistemas ácidos empleados y los minerales de la roca. En las fracturas acidificadas, la conductividad se logra por el grabado heterogéneo de las caras de la fractura inducida, y en las fracturas apuntaladas, por la coloración de apuntalantes dentro de la fractura que evita que se cierre al liberarse la presión del fluido bombeado a alto gasto. La conductividad creada por un fracturamiento ácido es mucho menor a la creada por un fracturamiento apuntalado
Aspectos importantes en un fracturamiento ácido
Transporte del ácido y la reacción química hacía la roca. Transferencia de calor, ya ya que la velocidad de reacción del ácido se incrementa al aumentar la temperatura. Pérdida de fluido, a mayor pérdida del sistema ácido menor penetración.
Factores que afectan el comportamiento del ácido en formaciones de carbonatos
Pérdidas de ácido hacia la formación Agujeros de gusano Fisuras y fracturas naturales
Conductividad de la fractura ácida Para crear una fractura de alta profundidad y conductividad es necesario controlar la pérdida del fluido fracturarte, mediante la creación de un enjarre en las paredes internas de la fractura. Los principales componentes de control de pérdida son:
Desplazamiento y compresión de los fluidos de yacimiento. Baja pérdida de fluido fracturarte antes de la generación del enjarre. Creación de un enjarre en las paredes de la fractura. Invasión de la formación de los componentes del fluido fracturarte.
Control de la pérdida de fluidos durante un trabajo de fractura hidráulica ácida
Bombeo del gel base agua alternado con etapas de ácido: Con la finalidad de crear un enjarre que pueda actuar como una barrera para impedir la pérdida de ácido e iniciar el proceso de fracturamiento ácido, se colocan etapas o secuencias en formas alternadas de baches de gel base agua y baches de ácido. La función principal de las diversas etapas de gel es la de sellar temporalmente los agujeros de gusano, además de tratar de localizar y penetrar lo más que se pueda la fractura principal. Por otro lado, se considera que los primeros baches de gel sirven además de enfriadores de la formación, puesto que, la velocidad de reacción de los ácidos está en función de la temperatura; de allí que en formaciones profundas de alta temperaturas es necesario enfriar la roca para conseguir una mayor reacción del ácido vivo dentro de la misma y mejorar entre otras cosas el grabado en las caras de la fractura.
Materiales de partícula fina: Otra forma de sellar temporalmente los agujeros de gusano a medida que los mismos son creados con volúmenes determinados de ácido, es colocando en las etapas de gel base agua ciertos materiales de partículas finas. Los materiales de partículas finas llenan y obturan los agujeros de gusanos, así como las fracturas naturales presentes mejorando la eficiencia del bombeo.
La sílica malla 100 es el material más comúnmente utilizado en concentraciones de 1 hasta 3 libras por galón
Ácido gelificado: Otra forma de evitar la pérdida de ácido es gelificando el mismo. Un líquido viscoso tiene menos tendencia a invadir los poros abiertos (y por ende su pérdida es menor) que un fluido de poca viscosidad, lo que origina bajas presiones durante la inyección, además retarda la entrada de ácido en las fracturas naturales. Esto permite tener un mejor control en el crecimiento de la fractura grabada.
Resinas solubles en aceite: Son resinas solubles en el aceite y se disuelven en hidrocarburos líquidos producidos, pero su alta concentración que requiere ser agregada, eleva el costo del producto.