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Fracturamiento Hidráulico y Relación K-Phi

Fracturamiento Hidráulico y Relación K-Phi

La Relación K-Phi nos permite identificar el tipo de diseño de fractura más conveniente

El Fracturamiento Hidráulico, también denominado Fracking o Estimulación Hidráulica es el proceso de bombear fluido dentro del pozo a una tasa de inyección muy alta, para crear un canal de fractura

Durante la inyección, la resistencia a fluir en la formación aumenta, la presión aumenta hasta alcanzar un valor de presión llamado presión de ruptura, que es la suma de los esfuerzos compresivos in situ y los esfuerzos de la formación. 

Una vez que la formación “se rompe”, una fractura es formada, y el fluido de fractura fluye a través de ella y es soportada con el uso de material apuntalante (propante).


Relación K-Phi en el Fracturamiento Hidráulico

En general, si uno hace una evaluación de tratamientos hechos a nivel mundial, se puede decir que en función de la permeabilidad y de la porosidad de la formación, hay un rango de estimulaciones que se pueden ejecutar.


Bajas Permeabilidades

A muy baja permeabilidad se fractura y los pozos, siendo de gas, serán marginalmente económicos. En formaciones de baja permeabilidad —menor a 1 mD— productoras de gas, se necesitarán fracturas largas y de poca conductividad ya que la permeabilidad de la matriz es muy baja. 

Por lo tanto, con poca conductividad en la fractura tenemos un gran contraste, y un buen FCD.

En formaciones productoras de petróleo con una permeabilidad entre 1 mD y 100-500 mD, puede ser necesario hacer un tratamiento un fracturamiento hidráulico para resolver un problema de aporte de arena o para by-pasar un daño muy importante. 

En este caso se necesitará diseñar un fracturamiento hidráulico de muy alta conductividad y no tan largas. Normalmente se busca una longitud de fractura que ronde entre los 30 o 150 pies no más.


Altas Permeabilidades

Por encima de 200-500 mD, el petróleo fluye por sí mismo desde la formación hasta el pozo. Si hay necesidad de una estimulación para remover algún daño generalmente se hace un tratamiento matricial

Sin embargo si hay problema de aporte de arena por ser formaciones desconsolidadas, se harán fracturas especiales para control de arena (frac-pack) con o sin el uso de filtros.

En la Figura 1 se muestra un gráfico  del impacto de la permeabilidad sobre el tipo de completación y sobre las decisiones de estimular. Diferentes formaciones tienen requerimientos diferentes para una estimulación óptima.


Fracturamiento Hidráulico y Relación K-Phi
Fig. 1. Relación de Permeabilidad vs. Porosidad con respecto a las 
características de una Fractura Hidráulica.


A muy baja permeabilidad la economía puede ser marginal. Por permeabilidades un poco mayores la longitud de la fractura pasa a ser el parámetro más importante para el diseño. A mayor permeabilidad la característica dominante pasa a ser la conductividad.

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Portal del Petróleo : Fracturamiento Hidráulico y Relación K-Phi
Fracturamiento Hidráulico y Relación K-Phi
La relación K-Phi juega un papel primordial en el diseño de fracturamiento hidráulico, la cual incide directamente en la productividad de un pozo.
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