fluidos de fractura diseñados a partir de agua de...
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Fluidos de Fractura Diseñados a partir
de Agua De Producción
Martín O. Sánchez, Emmanuel d’HuteauDaniel Martínez
Marcela Z. Mucci Fabio Borgogno
CONTENIDO
• Objetivo del proyecto y contexto
• Definición Yacimientos, programas de fractura
• Ensayos de los fluidos de fractura, curvas, características
de aguas.
• Etapas del desarrollo, definiciones
• Beneficios esperados, experiencia pilotos, protocolo con
YTEC-GTM
• Conclusiones
Reemplazar el uso de
agua dulce para formular
fluidos de fractura por
agua de producción y de
flowback con fluidos
propios, desarrollados por
Y-TEC e YPF.
OBJETIVO
CONTEXTO
• El Desafío Tecnológico para Y-TEC e YPF de utilizar agua de
producción (agua de purga) y de flowback en reemplazo del agua
dulce en fracturas hidráulicas
• Esto nos permite contar con sistemas propios adecuado a nuestros
requerimientos.
• La posibilidad de establecer importantes reducciones en los costos
directos e indirectos por esas prácticas
• Ahorro en el consumo de agua dulce, beneficio ambiental y una
alternativa para descomprimir las plantas de tratamiento de agua
El equipo de trabajo está conformado por:
YTEC y GTM: En el diseño de los sistemas
Estimulación: Diseños de los bombeos, evaluación de los fluidos y
pozos candidatos
Especialidades: Compañía de bombeo, necesidades contractuales.
Especialidades y Estimulación regional: Selección de las fuentes de
agua, muestreo, selección de los pozos candidatos y ejecución de las
operaciones
EQUIPO
PLAN DEL PROYECTO
Marzo 2016Ago – Sept
2016
Firmas de CC
Mayo 2016 Junio 2016 Julio 2016
Selección de
yacimientos
1. Acuerdos de
confidencialidad
2. Logística
Presentación
idea
Comienzo de
ensayos de
laboratorio
Definición de
programas de fractura
Evaluación de
posibilidades/
búsqueda de socio
tecnológico
Definición de empresa de
bombeo para protocolos
Oct-Nov 2016
Diciembre 2016
Pilotos de fracturas
Evaluación de
Fracturas
Definición Yacimientos, programas de fractura
Se consideró realizar la primera prueba en Las Heras por las siguientes
razones:
DEFINICIONES
Alta actividad de operaciones de
fractura
Necesidad de comenzar a reutilizar el
agua de producción.
Fractura de volumen reducido, mas
apto para realizar la prueba (60 m3
promedio por operación)
Disponibilidad de compañía y contratos
adecuado para realizar la prueba.
Iniciativa regional y un protocolo en
marcha para reutilización del agua de
producción
Definición de programas de fractura y condiciones de los ensayos
Se realizó un relevamiento de los diferentes puntos de entrega de agua
de producción disponible en Santa Cruz para evaluar las variaciones
de los parámetros más importantes
Se seleccionó LH-3 por el volumen disponible de agua y por aspectos
logísticos.
De acuerdo a las diferentes condiciones de operación en nuestros
yacimientos, se definieron condiciones de máxima y mínima BHST y
tiempo de tratamiento para realizar protocolo de ensayos.
De esta forma se tienen contempladas las operaciones en
prácticamente todos los yacimientos de la regional
DEFINICIONES
DESARROLLO LAB
• En función de los requerimientos de YPF/Y-TEC y las oportunidades
encontradas, tanto en el aspecto de reducción de costos, como el
ambiental, se desarrolla un sistema fluido de estimulación, el cual
tiene la capacidad de utilizar un amplio rango de fuentes de agua y sin
ningún tipo de tratamiento.
• Bajo ésta línea de trabajo, se han diseñado dos variantes para dos
yacimientos de Mendoza, y otra versión para los yacimientos de Santa
Cruz.
DESARROLLO LAB
• Características de las Aguas:
Las aguas de producción/purga evaluadas en las diversas tomas, tanto
para Santa Cruz como para Mendoza, muestran parámetros
relativamente constantes en un rango acotado para cada una de las
variables.
Los parámetros más relevantes son: pH, Cloruros, Sulfatos, Dureza Total
y Metales de Transición (Hierro principalmente).
VariableRegional Mendoza Regional Sur
Toma 1 Toma 2 Toma 1 Toma 2 Toma 3
Fecha/Período 01/07/2010 2015 a 2016 2014 a 2016 2015 a 2016
pH 6 a 8 6 a 8 6 a 8 6 a 8 6 a 8
Cl- (ppm) 1000 a 10000 1000 a 10000 100 a 10000 100 a 10000 100 a 10000
SO4 (ppm) 50 a 400 50 a 400 1000 a 2000 50 a 1000 50 a 1000
Fe Total 0 a 10 0 a 10 0,2 a 5,5 0,2 a 2,5 0,2 a 2,5
Dureza (ppm de CaCO3) 500 a 4000 500 a 6000 1000 a 2000 500 a 6000 500 a 6000
DESARROLLO LAB
Características más importantes a destacar
en el diseño de éstos Fluidos son:
• Sistema Simple: fluido basado en química
tradicional (Guar, crosslinkeado con Boro),
de amplia experiencia en campo y sencillo
de aplicar por los operadores.
• Prevención de Incrustaciones: diseñado con
una combinación de aditivos que no
permiten la formación de incrustaciones
(tanto estérica, como termodinámicamente).
• Prevención de Microorganismos: diseñado
con un paquete biocida y un aditivo que
evitan la posibilidad ed proliferación de
microorganismos en el reservorio.
DESARROLLO LAB
Características más importantes a destacar en
el diseño de éstos Fluidos son:
• Características Reológicas: diseño “a medida”
en función de los requerimientos de cada
operación, que contempla variables muy
sensibles como el shear recovery (crítico en
aguas de alta carga salina).
• Rupturas Limpias: diseñado con específico con
ruptores convencionales, sinergizado con la
catálisis que ofrecen las aguas de altas cargas
salinas.
• Amigable con el Reservorio: diseñado con un
enfoque muy crítico tanto en estabilidad de
arcillas, como en la interacción de
desemulsionantes/surfactantes.
DESARROLLO LAB
• Características de los Fluidos:
60
80
100
120
140
160
180
200
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
1100
1200
1300
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90
Tem
pe
ratu
re (°F
)
Vis
cosi
ty @
10
0/s
, R1
:B5
(cP
)
Time (min)
25# Y-TECFrac Fluid System Rheology for 176°F (80°C)
01398 @ 80ºC
Shear Rate
Temperatura
01374 @ 50ºC
Temperatura
01411 @ 50ºC
Temperatura
Selección de la compañía de fractura
Se pretende minimizar los riesgo en la prueba de campo para garantizar el
éxito del proyecto y así asegurar la sustentabilidad del mismo
Asegurar la disponibilidad de unidad de hidratación
Realizar ensayos adicionales de fluidos
En base al desempeño de las compañías y la disponibilidad de contrato se
comenzó a trabajar en conjunto con la compañía de bombeo.
PILOTO DE FRACTURA
Beneficios esperados
• Con la finalización de esta prueba se
pretende contar con fluidos propios, probados
en campos y que permita la reutilización del
agua de producción independientemente de
la compañía de bombeo.
• Contar con una alternativa que se podrá
reproducir en otras regionales donde opera
YPF
• Reducción en costos de materiales
PILOTO DE FRACTURA
PARA CONCLUIR
o Las operaciones de fractura en Argentina necesitan un sistema de
fluido de estas características
o Desarrollarlo y usarlo en campo está prácticamente 100 % en las
capacidades de YPF
o Nos permitirá contar con una tecnología propia que minimice la huella
ambiental
o Lograr una reducción de costos en productos
o Generar un punto de inicio para el uso de fluidos propios aprovechando
el potencial de YPF.
o Un desafío tecnológico I&D para Y-TEC e YPF SA.
Agradecimientos personal Estimulacion, Y-Tec,
Especialidades y estimulación de Santa Cruz y Mendoza
Los autores agradecen a YPF e Y-TEC por promover la
divulgación del presente trabajo.
Muchas Gracias!