diseño para realizar el fracturamiento

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DISEÑO PARA REALIZAR EL FRACTURAMIENTO. El diseño que se utilizará es el proceso de DaiaFRAC. El DataFRAC está dividido en dos secciones, en la primera de ellas se utilizará el fluido denominado FreFLO, cuya función principal incluye entre otras, el acondicionar la formación y prepararla para recibir los fluidos de fractura base agua que serán bombeados posteriormente. Además de eso es un fluido newtoniano que permite determinar los límites superiores de la presión de, fractura, así como también permite estimar los valores de presión de fricción observadas en los tubulares y en las perforaciones. La segunda parte del DataFRAC consiste en la inyección para calibración y declinación de presión. En esta parte se utilizará el fluido de fracturamiento hidráulico (YF130HTD),

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Page 1: Diseño Para Realizar El Fracturamiento

DISEÑO PARA REALIZAR EL FRACTURAMIENTO.

El diseño que se utilizará es el proceso de DaiaFRAC. El DataFRAC está dividido en dos secciones, en la primera de ellas se utilizará el fluido denominado FreFLO, cuya función principal incluye entre otras, el acondicionar la formación y prepararla para recibir los fluidos de fractura base agua que serán bombeados posteriormente.

Además de eso es un fluido newtoniano que permite determinar los límites superiores de la presión de, fractura, así como también permite estimar los valores de presión de fricción observadas en los tubulares y en las perforaciones.

La segunda parte del DataFRAC consiste en la inyección para calibración y declinación de presión. En esta parte se utilizará el fluido de fracturamiento hidráulico (YF130HTD), inyectado al caudal que se piensa utilizar durante el fracturamiento hidráulico. Con este análisis puede determinarse la eficiencia del fluido, geometría de la fractura, presión de cierre, entre otras propiedades.Finalmente, pruebas de laboratorio serán realizadas tanto en la base antes de movilizar el equipo, como también en el campo.

SELECCIÓN DEL FLUIDO

Para la selección del fluido de fractura se fijará como prioridad la utilización de un sistema que diera la

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mayor posibilidad de limpieza en el empaque de la fractura posterior al tratamiento.

Basado en lo anteriormente expuesto y en la temperatura estimada de yacimiento, se propone utilizar el sistema YF130HTD como fluido de fractura, con la finalidad de mejorar la eficiencia hidráulica de la fractura, lo cual nos llevaría a obtener la geometría de fractura necesaria para obtener el incremento de producción deseado.

YF.- Es la denominación para un fluido activado.

La serie 100: significa que se está utilizando un gel lineal basado en agua, con una carga de polímero equivalente a 30 gal/mgal.Las letras HTD: significan que el fluido se activa retardadamente y ha sido diseñado para trabajar a alta temperatura.

Se calcula el efecto de retardación hasta que el fluido se encuentra aproximadamente a ¾ de distancia dentro de ¡a tubería, con el objeto de reducir la presión de fricción a un nivel aceptable para favorecer el bombeo a "altos caudales y lograr la-mayor presión-neta dentro de la formación

SELECCIÓN DEL APUNTALANTE

La función del agente de sostén dentro del un fractura miento hidráulico es mantener las paredes de la fractura separada una vez que e! bombeo finalice y el fluido de fractura se filtre a la formación.

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Uno de los principales factores de selección del apuntalante es la conductividad que se obtendrá luego del tratamiento.La siguiente gráfica resume las conductividades de los distintos agentes de sostén a distintos esfuerzos de cierre.

Para la selección ce! agente de sostén, se tomará corno principal parámetro la presión de cierre que se espera conseguir en el yacimiento.

El apuntalante sugerido es Ceramax tamaño de malla 16/20 debido a las siguientes razones:

1.- El tamaño se debe al tipo de conductividad que esta malla ofrece.2.- Este tipo de apuntalante es recubierto en resina, la cual se activa a temperatura de fondo de pozo, y también debido a los esfuerzos que el mismo soporta, una vez se encuentra en el sitio.

PREVENCIÓN DE REFLUJO DE APUNTALANTE

En casos anteriores se ha probado exitosamente el PropNET™, el cual es una pequeña fibra que se bombea juntamente con el apuntalante.

Esta fibra permite formar una malla estrecha que no solamente favorece el bombeo del fluido más apuntalante dentro de la tubería (buena suspensión de sólidos, especialmente a concentraciones de apuntalante más altas), sino que además impide la

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producción o reflujo de apuntalante una vez que el pozo sea puesto en producción.

SIMULADOR DE FRACTURA HIDRÁULICA

Con la finalidad de determinar el programa de bombeo que resulte en la geometría final de fractura se utilizará e! simulador FracCADE™.

Para dicho propósito utilizamos información de presiones de los últimos trabajos de fractura realizados en e! campo, análisis petrofísico a partir de registros eléctricos y propiedades mecánicas de roca promedias para el tipo de roca encontrada.

El simulador indica los siguientes resultados promedios, luego de la utilización de los datos disponibles al momento:

Tope de fractura inicial TVD .......................... 10120.0 ftBase de fractura inicial TVD ........................... 10198.0 ftLongitud media de la fractura………………... 295 ftEOJ Hyd espesor del hoyo………………….... 65.3 ftPromedio del ancho del sostén...................... 0.121 inPromedio de la concentración del gel............ 422.3 lb/mgal Promedio del factor del gel retardante……… 0.40Presión neta.................................................. 2489 psiEficiencia....................................................... 0.522

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Eficiencia de conductividad………………….. 2466 md.ftEficiencia Fcd............................................... 0.556Presión max. en superficie…………………... 5801 psi

La gráfica siguiente muestra ¡a geometría de la fractura, largo, ancho y altura de la misma. Adicionalmente se muestra la concentración de apuntalante, medido en libras por pie cuadrado a lo largo del área fracturada, A la izquierda. se mira el contraste de esfuerzos y al medio se ve e! ancho de la fractura.

EQUIPOS DE FRACTURAMIENTO A UTILIZARSELa ejecución eficiente de cualquier trabajo de fracturamiento exige la combinación correcta de equipos en la boca del pozo.

1.- BOMBAS PARA FRACTURAMIENTO

La potencia de cualquier sistema de bombeo para introducir los fluidos y productos al pozo es la bomba para fracturar o “Frac Pump” para este trabajo se utiliza, SPF-343 (2 unidad de bombeo x 1,800 HHP).

2.- BLENDER

El Blender es, literalmente, el "corazón" de la operación de fractura. Los productos de fractura se mezclan en el blender antes de ser bombeados al pozo.

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Los blender cumplen tres funciones:

Extraer el fluido de los tanques de almacenaje; Mezclar la cantidad adecuada de agente de

sostén con el fluido, y Enviar el fluido cargado con agente de sostén

(lechada) a las succiones de los equipos de bombeo a baja presión (usualmente 60 psi o menores).

3.- MANIFOLDS DE SUCCIÓN.

Los manifolds de succión incluyen el manifold incorporado; al tanque de Fracturamiento, el manifold de succión común, el manifold de la pileta y e! manifold de descarga.

Manifold incorporado al tanque de Fracturamiento: La mayoría de los tanques de fractura están equipados con un mínimo de cuatro conexiones de 4" y una válvula mariposa de 12" entre el tanque y las conexiones.

Para un trabajo en el que intervengan múltiples tanques, algunos tanques de fractura se pueden conectar entre ellos con mangueras cortas flexibles para formar un manifold de succión común.

4.- TANQUES DE ALMACENAJE DE FLUIDOS

En las operaciones de fractura se emplean varios tamaños y configuraciones de tanques para

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almacenaje de fluidos. Estos tanques se describen a continuación.

Tanques de fractura. Se utilizan los siguientes tanques:Tanque de fractura rectangular de 500 barriles.Ancho: 8 piesAlto: 8 pies, 9 pulgadas (frente)12 pies, 10 pulgadas (atrás)

5.- MANIFOLDS DE DESCARGA.

Esta unidad montada en conjunto que se interconecta con acoplamientos consta de tres componentes principales: el manifold del blender, la tubería de conexión, el manifold de succión de la bomba y el manifold de descarga de la bomba.El manifold consta del cabezal de descarga del blender principal, al cual se pueden conectar hasta ocho mangueras para descargar el blender.

La unidad está montada en un bloque con suficiente espacio entre las conexiones de descarga y succión desde el nivel del piso. Usa una tubería de conexión o tubos conectores para transferir el fluido del blender al manifold de succión de la bomba. Cada sección del manifold de succión de la bomba, que posee 12 pies de longitud y 6" de diámetro, conecta con dos unidades de bombeo y deja un espacio adecuado entre los camiones de bombeo.

6.- MANGUERAS

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Mangueras flexibles de goma de succión y descarga (supercargadoras) se utilizan para enviar los fluidos desde su lugar de almacenaje al equipo de mezcla, de aditivos o equipos de bombeo.

Las mangueras de succión normalmente están disponibles en un tamaño 4" y están diseñadas para satisfacer los requerimientos de succión de todo e! equipo de mezcla y aditivos.Todas las mangueras de descarga (super-cargadoras) están diseñadas para soportar una presión de descarga normal del blender de 60 psi y tienen una capacidad nominal de presión de trabajo de 250 psi.

7.- ADAPTADORES.

Todos los adaptadores usados para las operaciones de fractura, inclusive los"crossovers" deben ser con uniones del tipo integral o de sello sin presión (rosca no presurizada).

8.- CABEZAL DE FRACTURA.

Los adaptadores para las cabezas de fractura están disponibles en diferentes "tamaños' Y en un rango de medida desde 4.1/2" a 8.5/8". Las cabezas de fractura se pueden acoplar juntas cuando se trata de bombear caudales elevados.

La tapa de la cabeza de fractura contiene un sustituto hembra de 2'' - 1502. La entrada principal de fluido consta de cuatro conexiones para 7500 psi.

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También existe disponible una cabeza de fractura para presiones de trabajo de 15,000 psi y cuatro conexiones de 15.000 lb/pulg2. Además existen comercialmente otros cabezales de fractura aprobados.

UBICACIÓN DE LOS EQUIPOS EN LOCACIÓN

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PROCEDIMIENTO OPERACIONAL PARA REALIZAR TRABAJO DE FRACTURAMIENTO (POZO X).

1.- Mover torre de reacondicionamiento a locación2.- Controlar pozo con agua futrada y tratada.

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3.- Desarmar cabezal de pozo, armar BOP, sacar completación de bombeo jet. 4.- Chequear presencia de escala, sólidos y corrosión.5.- Bajar con broca y raspatubos en tubería de 3.5" hasta 10,098 ft. No moler retenedor de cemento (asentado a 10,093 ft; únicamente toparlo levemente). 6.- Bajar sarta de prueba con packer en la punta para realizar prueba de inyectividad a "U". Si la inyectividad es baja, bombear 500 gal de acido clorhídrico al 10%.7.- Sacar sarta de prueba a superficie8.- Bajar retenedor de cemento en tubing de 3.5" para realizar squeeze en "U". 9.- Asentarlo a 9,900 ft. Programa de bombeo de cemento de acuerdo a recomendaciones de compañía de servicios.10.- Bajar sarta para moler retenedor de cemento a 9,900 ft, más cemento hasta 10,098, retenedor de cemento a 10,098 ft, retenedor de cemento a 10,100 ft, moler y bajar ubre hasta 10,545 ft (tope de cemento encima de collar flotador). Circular para limpiar y sacar. 11.- Con wireline, bajar CIBP para asentarlo a 10,360 ft12.- Bajar sarta de evaluación para la arena "T" con sensores de fondo para realizar buid up. Tiempo estimado de producción requerido es 30hrs. Tiempo de cierre alrededor de 30hrs (a ser verificado posteriormente, basado en resultados de simulación para diseño de buid up).

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NOTA: Si el pozo no produce, suspender la evaluación, sacar sarta de prueba y bajar sarta de fractura

13.- Movilizar y armar equipo de Schlumberger para fracturamiento hidráulico.

NOTA: e! taladro deberá suministrar un estimado de 1,200 bbls de agua fresca filtrada cara realizar la mezcla de los fluidos de tratamiento.

14.- Sacar sarta de prueba y bajar sarta de fracturamiento hidráulico consistente en:

3-1/2" EUE Niple campana3-1/2" EUE, 9.3#/ft, 1 tubo3-1/2" EUE, packer tipo positrieve a ser asentado a 9,951 ft3-1/2" EUE, 9.3#/ft, 1 tubo3-1/2" EUE, No go, diámetro interno es 2.25"3d/2" EUE, 9.3 #/ft, tubing hasta superficie.

NOTA: Probar la tubería con 3,000 psi cada 3,000 ft hasta llegar al fondo.

15.- Realizar prueba de líneas de con 8,500 psi contra válvula de tapón en cabezal de pozo. Si la prueba es satisfactoria durante 5 minutos, liberar presión, abrir cabezal de pozo y probar con 7,500 psi contra standing valve durante 5 minutos.16.- Si la prueba es exitosa, liberar presión, retirar conexiones en cabezal de pozo y recuperar standing valve con slickline.

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17.- .Realizar tubing pickle: 10 bbls de 10% HCL Desplazar hasta que el ácido se encuentre a 1 bbls cerca del bypass. Detener bombeo, cambiar válvulas en superficie y reversar al tanque de viaje del taladro donde será neutralizado antes de desechar el fluido.18.- Desconectar líneas de tratamiento.19.- Asentar packer, probar anular con 800 psi.20.- Conectar líneas de tratamiento en el cabezal de pozo21.- Realizar DataFRAC, el cuál consistirá en lo siguiente:Prueba multitasas ascendente y descendente hasta 12 bpm, utilizando150 bbls de FreFLOPrueba de inyección con 300 bbls de YF130HTD, bombeados a 19 bpm.

22.- Esperar declinación de presión durante aproximadamente 1hr. Realizar verificación de fluidos, mezclar más gel lineal en caso de necesidad.23.- Realizar operación de fracturamiento hidráulico, el cual tentativamente tendrá la siguiente secuencia:

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Por favor tomar en cuenta que este programa de bombeo considera un sub-desplazamiento de 3.0 bbls.

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24.- Esperar cierre de fractura. Liberar presión. Si el pozo fluye, recuperar los fluidos de la formación por un período estimado de 4hrs para luego controlarlo con salmuera_a 8.5 ppg.

NOTA: En caso de arenamiento prematuro, la limpieza de la tubería será realizada con coiled tubing. La operación de coiled tubing incluyendo armado, operación de limpieza y desarmado, toma alrededor de 18-20hrs.

25.- Si el pozo no fluye, desasentar el packer, circular pozo en reversa hasta obtener retornos limpios.28.- Sacar sarta de fractura, correr sarta de evaluación para poner pozo en producción por bombeo jet.27.- Evaluar pozo hasta obtener producción estabilizada. Verificar que no existe producción de finos o apuntalante.28.- Realizar build up post-fractura, período de producción y de cierre a ser definidos.29.- Bajar completación de producción definitiva de acuerdo a los resultados de la evaluación y diseño por parte de Ingeniería de Petróleos

NOTA: en caso de que la completación de producción consista en bomba electrosumergible, las frecuencias de trabajo iniciales para que el pozo produzca, tendrán que ser lo más bajas posible para reducir los riesgos de migración de finos, producción de apuntalante, etc.

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30.- Realizar prueba de producción 31.- Dar por terminadas las operaciones.

COMPLETACION DEL POZO PARA FRACTURAMIENTO.

La completación para realizar el trabajo de fracturamiento hidráulico se lo puede apreciar en el esquema de a continuación:

SARTA DE FRACTURAMIENTO HIDRAULICO