fracturamiento hidraulico

1. Estimulación con
Fracturamiento.
Alumnos:
Badillo Bosadas Adrián
Hernández Silvano José Miguel
Gómez Morales Martin Brandon
Martínez López Alexis Uriel
Mérida Hernández Yulisa Escarlet
22-02-18

2. Agenda
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0- Introducción.
1- Estimulación.
2- Fracturamiento.
2- Implementación en México.

3. Introducción.
El petróleo crudo entrampado en el subsuelo está asociado a
gas y agua, y se mantiene allí bajo presión. Cuando después de
realizada la perforación se pone el pozo en producción, el nivel
de presión en el reservorio determina según los caudales de
petróleo extraído- hasta cuando el petróleo llegará sin ayuda
alguna a la superficie.
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4. Introducción.
Un reservorio petrolero es una formación de roca sedimentarla
porosa y permeable cubierta por una capa de roca impermeable
a través de la cual no pueden pasar líquidos o gases.
Si las presiones son altas, el petróleo es forzado a desplazarse
hacia el fondo del pozo y fluye hacia arriba.
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5. Estimulación
Tratamiento realizado para restaurar o mejorar la productividad de
un pozo. Los tratamientos de estimulación se dividen en dos grupos
principales: tratamientos de fracturamiento hidráulico y tratamientos
matriciales.
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6. Estimulación
Los tratamientos de fracturamiento se realizan a una presión
superior a la de fractura de la formación del yacimiento y crean una
trayectoria de flujo altamente conductivo entre el yacimiento y el
pozo.
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7. Fracturamiento.
El fracturamiento hidráulico, también conocido como estimulación
hidráulica, mejora el flujo de hidrocarburos mediante la creación de
fracturas en la formación, que conectan el yacimiento con el pozo.
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8. Fracturamiento.
Una fractura hidráulica es una fractura inducida por presión,
causada por la inyección de fluido en una formación rocosa objetivo.
El fluido es bombeado en la formación a presiones que exceden la
presión de fracturamiento; la presión a la cual se fracturan las rocas
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9. La física del
fracturamiento.
El tamaño y la orientación de una fractura, y la magnitud de la
presión necesaria para crearla, son determinados por el campo de
esfuerzos locales de la formación.
Este campo de esfuerzos puede ser definido por tres esfuerzos
de compresión principales perpendiculares entre sí (abajo).
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10. La física del
fracturamiento.
Las magnitudes y orientaciones de estos tres esfuerzos principales
son determinadas por:
 El régimen tectónico de la región.
 Por la profundidad.
 La presión de poro.
 Las propiedades de las rocas, que definen cómo se transmite y
se distribuye el esfuerzo entre las formaciones.
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Hidráulica de fracturamiento
Bombear
precolchón
de salmuera
Fluido que
produce la
fractura
Bombeo del
tratamiento
Para controlar la operación:
Registrar …
• Presión
• Gasto
• Dosificación del apuntalante
• Dosificación de aditivos
• Condiciones del fluido
fracturante
Durante la operación:

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Hidráulica de fracturamiento
Fluidos fracturantes:
Propiedades que debe
cumplir
Bajo coeficiente de pérdida
Alta capacidad de
transporte del apuntalante
Bajas pérdidas de P por
fricción en la tubería y altas
en la fractura
Fácil remoción
Compatibilidad con fluidos
Mínimo daño a k de la
formación y fractura

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Hidráulica de fracturamiento
Propiedades que debe
cumplir
Resistencia
Cantidad de finos e
impurezas
Densidad
Redondez y esfericidad
Distribución y tamaño del
grano
Fluidos apuntalantes:

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Hidráulica de fracturamiento
Durante el proceso se deben monitorear:
Presión de rotura
• Es el punto en
que la formación
falla y se rompe.
Presión de
bombeo
• Es la necesaria
para extender la
fractura.
Presión de cierre
instantánea
• Es la que se
registra al parar
el bombeo.

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16. Impacto ambiental
del fracking
Dichos impactos se agrupan en 6 grandes categorías:
╺ Contaminación de los acuíferos por los fluidos vertidos, tanto a aguas superficiales como
╺ subterráneas.
╺ Emisiones a la atmósfera
╺ Contaminación al suelo
╺ Repercusiones al paisaje.
╺ Movimientos sísmicos
╺ Productos químicos y radioactivos
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17. Esfuerzos locales de
propagación.
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18. Más allá de la
iniciación de la
fractura
En la superficie, una caída repentina de la presión indica la
iniciación de la fractura, a medida que el fluido fluye hacia la
formación fracturada.
Para romper la roca en el intervalo objetivo, la presión de iniciación
de la fractura debe exceder la suma del esfuerzo principal mínimo y
la resistencia a la tracción de la roca.
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19. Más allá de la
iniciación de la
fractura
Para hallar la presión de cierre de la fractura, los ingenieros
dejan que la presión descienda hasta que indica que la fractura se
ha cerrado nuevamente (arriba).
Luego, hallan la presión de reapertura de la fractura mediante la
presurización de la zona hasta que la nivelación de la presión indica
que la fractura se ha reabierto.
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20. Después de iniciar la fractura, los ingenieros presurizan la zona
para el tratamiento de estimulación planificado. Durante este
tratamiento, la zona se presuriza hasta la presión de propagación
de la fractura, que es mayor que la presión de cierre de la fractura.
Más allá de la iniciación
de la fractura.
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21. Control de la
estimulación hidráulica
Los ingenieros de estimulación de pozos mantienen una tasa
constante de inyección de fluido. El volumen inyectado incluye
el volumen adicional generado durante el fracturamiento y la
pérdida de fluido en la formación como resultado de su
admisión a través de la pared permeable de la fractura.
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22. Control de la
estimulación hidráulica
La tasa de pérdida de fluido en la punta de la fractura en
desarrollo es extremadamente alta. Por consiguiente, no es
posible iniciar una fractura con apuntalante en el fluido de
fracturamiento porque la alta pérdida de fluido podría hacer
que el apuntalante de la punta de la fractura alcanzara la
consistencia de un sólido seco, generando condiciones de
puenteo y arenamiento.
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23. Control de la
estimulación hidráulica
Se debe bombear un cierto volumen de fluido limpio —un colchón—
antes del bombeo de cualquier apuntalante.
A la hora de diseñar un tratamiento de fracturamiento hidráulico, los
ingenieros deben establecer la tasa de admisión (pérdida de fluido) y el
volumen del colchón en relación con la secuencia cronológica de la
inyección de apuntalante y la lechada.
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24. Control de la
estimulación hidráulica
Los operadores diseñan los tratamientos de estimulación para controlar
la propagación de las fracturas y asegurarse de que la fractura
hidráulica permanezca dentro del yacimiento y no crezca verticalmente
hasta penetrar en la formación adyacente.
Para reducir este riesgo, los operadores monitorean el crecimiento
vertical de las fracturas. A medida que el fluido de fracturamiento hace
que la roca se rompa y las fracturas crezcan, los pequeños fragmentos
de roca se fracturan, produciendo diminutas emisiones sísmicas que se
conocen como microsismos.
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25. Control de la
estimulación hidráulica
Los esfuerzos locales controlan la presión y la dirección de la iniciación
y el crecimiento de las fracturas. Los ingenieros monitorean
cuidadosamente el proceso de estimulación para asegurarse de que
proceda en forma segura y conforme a lo planificado.
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26. Beneficios
 Disminución del daño.
 Aumento de la conductividad.
 Mayor área de flujo.
 Mejoramiento de la producción.
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27. Implementación en
México
Según la información que ha sido posible recopilar realizada a Pemex
Exploración y Producción, al menos 924 pozos han sido perforados
mediante esta técnica, esto en los estados de Coahuila (47 pozos),
Nuevo León (182 pozos), Puebla (233 pozos), Tabasco (13 pozos),
Tamaulipas (100 pozos) y Veracruz (349 pozos).
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28. 28

29. Gracias por su
atención.
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