8/2/2009

Diseño de Acidificación

Para la gran mayoría de aplicaciones, la acidificación se usa en yacimientos de areniscas con el objetivo de remover el daño de la formación. En formaciones donde el contenido de cuarzo es de aproximadamente el 95%, es posible estimular la formación por disolución de cuarzo. Sin embargo se puede llegar a estimular en yacimientos de tipo carbonático, llegando a obtener un valor de daño de -2. De acuerdo al tratamiento que se quiera aplicar, existe tres tipos de acidificación: el lavado ácido, que tiene como proósito remover los depósitos  de las paredes del pozo o para abrir los intervalos perforados obturados, generalmente tapados con escalas. Otro tipo de acidificación, es la estimulación matricial, que no es más que la inyección de un ácido a la formación a una presión menor a la presión de fractura en forma radial. Finalmente, la fractura ácida, que consiste en inyectar ácido a una presión lo suficientemente alta para producir una fractura hidráulica dentro de la formación. Con este tipo de acidificación, se obtienen canales de flujo de alta conductividad que con un buen agente de sostén (propante) puede permanecer por un largo período de tiempo después de haber aplicado el tratamiento.

Otros usos
La acidificación sirve muchas veces como colchón de fracturamiento hidráulicos, para disolver finos y partículas formadas en el proceso de cañoneo. Rompe las emulsiones en las formaciones que son sensibles a pH bajoso o que están estabilizadas por partículas que el ácido pueda disolver. Es usado también para romper fluidos del tipo gel viscoso sensibles al ácido en los tratamientos de fracturas hidráulicas, que no se hayan roto después de finalizar un tratamiento. En las operaciones de cementación se utiliza antes del proceso como preflush.

Los pasos básicos para el diseño de una acidificación son básicamente los siguientes: a) Seleccionar los candidatos de pozos más adecuados, evaluando la severidad del daño, su localización, radio de penetración del daño y si un ácido puede remover el mencionado daño. b) Diseñar el el tratamiento más adecuado de acuerdo a: el tipo de ácido que puede remover 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 tratamiento. e) Evaluación de resultados. Entre los daños remvibles por el ácido tenemos: sólidos y filtrado de lodo durante la perforación, invasión de filtrado durante el proceso de cementación (a causa del efecto del pH), compactación de la zona cañoneada y formación de debris, taponamiento de depósitos orgánicos, carbonato de calcio, migración de fluidos y óxidos de hierro durante la producción; invasión de sólidos, hinchamiento de arcillas durante trabajos de reacondicionamiento; desprendimiento de arcillas y finos, precipitación de sólidos formados por las reacciones químicas entre los fluidos tratamiento-formación y cambio de mojabilidad durante un trabajo de estimulación.

Generalmente el procedimiento operacional en un trabajo de acidificación es el siguiente:

a) Pickling: consiste en inyectar agentes de control de hierro tanto en la tubería de producción, casing y coiled tubing, para evitar posible contaminación del tratamiento principal.
b) Desplazamiento del crudo (solvente) 10-75 gal/pie
c) Desplazamiento del agua de formación 12-25 gal/pie
d) Preflujo de ácido acético para limpieza 25-100 gal/pie
e) Preflujo de HCl con el objetivo de evitar reacciones secundarias 25-200 gal/pie
f) Tratamiento principal (HCl-HF, ácido orgánico, HF de acuerdo al tipo de formación) 25-200 gal/pie
g) Overflush (que debe ser el mismo ácido para mantener el equilibrio del sistema.
h) Desplazamiento.

El tratamiento principal va a depender de la solubilidad que tenga este con los minerales presentes. Generalmente las concentraciones a usar (esto no se debe usar como una receta de cocina) son las siguientes:

Formaciones con permeabilidades > 100 mD
Cuarzo > 80%, Arcillas < 5%  ==> 12% HCl - 3% HF
Arcilla < 8%, Feldespato < 10% ==> 7.5% HCl - 1.5% HF
Feldespato > 15% ==> 13.5% HCl - 1.5% HF
Arcillas > 10% ==> 6.5% HCl - 1% HF
Feldespato > 15%, Arcillas > 10% ==> 9% HCl - 1% HF
Presencia de hierro, Clorita > 8% ==> 10% CH3COOH - 0.5% HF

Formaciones con permeabilidades 20 - 100 mD
Arcilla > 5% ==> 6% HCl - 1.5% HF
Arcilla < 7% ==> 9% HCl - 1% HF
Feldespato > 10% ==> 12% HCl - 1.5% HF
Feldespeto > 10%, Arcilla > 10% ==> 9% HCl - 1% HF
Presencia de hierro, Clorita > 8% ==> 10% CH3COOH - 0.5% HF

Permeabilidades < al 20 mD
Sol. HCl < 10%, Arcillas < 5% ==> 5% HCl - 1.5% HF
Arcillas > 8% ==> 3% HCl - 0.5% HF
Clorita > 5% ==> 10% CH3COOH - 0.5% HF
Feldespato > 10% ==> 9% HCl - 1% HF

11 comentarios:

  1. Hola.. mi nombre es Andrés bolaño y soy estudiante de ultimo nivel de Ing. de petróleos en la UIS en Colombia. si es posible, me gustaría saber la fuente de los criterios para la selección del tratamiento principal. mi correo es janioandres@spemail.org te agradesco esta información que me seria muy util para mi tesis. gracias hasta pronto

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  2. @Andrés: Gracias por el comentario. Bueno los criterios no los van a conseguir en la literatura, eso los he adquirido asistiendo a cursos que me envía la empresa donde trabajo. De hecho son experiencias de personas que tienen ya más de 25 años trabajando en estimulaciones de pozo, y que transmiten sus conocimientos a la nueva generación de ingenieros... Pero como escribí en el artículo, no es una receta de cocina.

    Atte,
    Marcelo

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  3. soy santiago almeida me gustaria saber mas acerca de los acidos que se utilizan en la estimulacion de pozos tengo conocimiento, pero quiero ampliarlo mas para mi tesis, ojala y conteste pronto.

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  4. hola mi nombre es efrain estoy estudiando ing. petrolera soy de 9ª semesetre y estoy buscando información sobre acidificación este articulo me parece exelente pero necesito algo más amplio para empezar a desarrollar mi tesis, donde podría conseguir más información por favor ayuda¡¡
    si puedes mandarme algo porfavor te lo agradeceria muchisimo.
    efrain.panique@gmail.com

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  5. @Efraín: Gracias por tu comentario y disculpa la demora en la respuesta. Te dejo el siguiente enlace con un curso muy completo de estimulación matricial http://bit.ly/fAO7rN
    Éxito con la tesis.

    Atte,
    Marcelo

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  6. Hola Marcelo, me pareció muy bueno. Quería pedirte por favor si es que puedes publicar algo acerca de los divergentes, y especialmente de los surfactantes viscoelásticos, para la prevención del aumento del corte de agua en pozos maduros al momento de estimularlos. Estoy dando mis primeros pasos después de egresar de la u. Me serviría mucho realmente. Si tienes algo sobre el tema por favor escríbeme a luisg_k@hotmail.com Gracias.

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  7. @Lucho: Gracias por el comentario! Bueno el tema de acidificación es demasiado extenso, y si! tengo material que trata el tema de los divergentes. Voy a escribir un post sobre el tema y bueno ubicaré lo que tenga disponible y lo haré llegar a tu correo.

    Saludos,
    Marcelo

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  8. buenas tardes soy estudiante de ing de petroleos y estoy haciendo mi trabajo de grado el tema esta relacionado con fractuamiento hidraulico y alguien tiene informacion confiable acerca agradeceria diegog0687@hotmail.com

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  9. Buenas tardes Marcelo muchas gracias por la informacion es muy importante contar con personas como usted que aporten informacion a la industria, le agradeceria si tuviera algo mas extenso de tesis de estimulacion fracturamiento y acidificacion gracias mi correo es diegog0687@hotmail.com

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  10. hola buenas tardes el blog esta muy chevere me gustaria saber si tiene alguna inforamción de fluidos de perforacion para poder comenzar la tesis gracias :) mi correo jvillanova@hotmail.com

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