CAP- 14 características de los yacimientos
-
Upload
raul-nina-quintanilla -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
description
Transcript of CAP- 14 características de los yacimientos
ÍNDICE DE CONTENIDO
1 INTRODUCCIÓN..............................................................................................1
2 CARACTERIZACIÓN DE DAÑOS..................................................................3
2.1 Pseudo-daño..................................................................................................3
2.2 Pseudo-skin efectos y terminación de pozo y configuración..................4
3 DESCRIPCIÓN DEL DAÑO DE FORMACIÓN................................................6
3.1 Multas migración...........................................................................................7
3.2 Arcillas Hinchazón........................................................................................8
3.3 Báscula...........................................................................................................9
3.4 Depósitos orgánicos...................................................................................12
3.5 Depósitos mixtos........................................................................................16
3.6 Emulsiones..................................................................................................17
3.7 Partículas inducidas...................................................................................18
3.8 Alteración Mojabilidad................................................................................19
3.9 Reacciones ácido y reacción ácido subproductos..................................20
3.10 Bacterias.....................................................................................................22
3.11 Bloques de agua.........................................................................................22
4 ORÍGENES DEL DAÑO DE FORMACIÓN.................................................24
4.1 Perforación..................................................................................................24
4.2 Cementación................................................................................................26
4.3 Perforado.....................................................................................................27
4.4 Empaque de grava......................................................................................29
4.5 Reacondicionamientos...............................................................................30
4.6 Tratamientos de estimulación y correctivas.............................................32
4.7 De producción o inyección normal operaciones.....................................36
5 IDENTIFICACIÓN Y DE LABORATORIO LA SELECCIÓN DEL
TRATAMIENTO.....................................................................................................38
5.1 Identificación de daños...............................................................................38
5.2 La selección del tratamiento......................................................................40
6 ESTRATEGIAS Y PREOCUPACIONES DE TRATAMIENTO.................................41
6.1 Multas y arcillas...........................................................................................43
6.2 Báscula.........................................................................................................46
6.3 Depósitos orgánicos...................................................................................48
6.4 Depósitos mixtos........................................................................................49
6.5 Emulsiones..................................................................................................49
6.6 Bacterias......................................................................................................50
6.7 Partículas inducida enchufar.....................................................................50
6.8 Fluidos de perforación base aceite...........................................................53
6.9 Bloques de agua..........................................................................................54
6.10 Alteración Mojabilidad...............................................................................54
6.11 El daño del pozo.........................................................................................55
7 CONCLUSIONES...........................................................................................57
CAP 14: FORMACIÓN DE DAÑOS: ORIGEN, DIAGNÓSTICO Y
ESTRATEGIA DE TRATAMIENTO
1 INTRODUCCIÓN
El daño de formación reduce la producción del pozo o capacidad de inyección, y
la eliminación de daño es uno de los principales objetivos de los ingenieros del
petróleo. Este capítulo identifica y cuantifica el daño de formación e incluye ideas
sobre la estrategia de tratamiento. Es importante tener en cuenta que no todos los
tipos de daño de formación requieren un tratamiento de eliminación. Algunos tipos
de daños se limpian durante la producción, y otros pueden ser eliminados por los
cambios en las prácticas operativas. Adicionalmente, algún impedimento en la
producción es "daño", cuando el diseño es realmente malo, así que se puede
remediar con los cambios operacionales. La clasificación de los daños requiere
correctamente más de experiencia en la química o la física de daño. Un
conocimiento profundo de las condiciones de operación de campo es esencial, y la
identificación correcta es crítica para eliminación con éxito.
Los términos de daño de formación y efecto skin se han aplicado para describir
muchos impedimentos en la producción de pozos (Krueger, 1986; Porter, 1989). El
daño puede ser cualquier cosa que obstruya el flujo normal de los fluidos a la
superficie; que puede estar en la formación, perforaciones, sistema de elevación,
tubular o restricciones a lo largo de la trayectoria de flujo. Daños de formación se
refiere específicamente a las obstrucciones que se producen en la región vecina al
pozo de la matriz de la roca. Otros tipos del daño puede ser identificado por
ubicación. La figura 1 muestra algunos tipos comunes de daño; Estas alteraciones
de producción pueden ocurrir en cualquier parte del sistema de producción, desde
el pozo en perforaciones y en la formación. Tal distinción no es por lo
general hecha porque rara vez son la mayor parte del taponamiento fenómenos
ubicado en sólo una parte del sistema de flujo. La importancia de la determinación
de las causas del daño observado no puede ser subestimada, solamente si se
1 de 58
conoce el mecanismo de daño, su ubicación y cómo está afectando el flujo. No
han sido significativos mejoras en los últimos años en el reconocimiento y la
descripción de los diversos tipos de daño, y muchas publicaciones han aparecido
en el sujeto (Allen, 1973; Hurst, 1973; León, 1973; Sands, 1973; Cristiana y Ayres,
1974; Bruist, 1974; Shaw y Rugg, 1974; Negro y Rike, 1976; Maly, 1976; Sparlin y
Hagen, 1983; Krueger, 1988; Amaefule et al., 1998; Adair y Smith, 1994; Beadie,
1995; Reid, 1996)
FIGURA 1: LOCALIZACIÓN DE VARIOS TIPOS DE DAÑO
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
El objetivo de este capítulo es dar una visión amplia de daño de formación.
Caracterización de daños es la clave para el diseño adecuado de los tratamientos
de eliminación del mismo. Una descripción general de los distintos tipos de
daños y mecanismos se presenta, seguido por una discusión de la orígenes de
los daños resultantes de causas naturales y así operaciones. La prueba
necesaria para determinar la presencia de daño de formación y sus
caracterizaciones También se discuten. Las estrategias de tratamiento para
eliminar el daño de formación se presentan.
2 de 58
2 CARACTERIZACIÓN DE DAÑOS
Caracterización de daños es la "historia" en la eliminación de daños. La búsqueda
de la identidad de los daños comienza en la historia de la producción y el
desarrollo de los pozos e incluso vecinos. Perforación registros, diseño
finalización, el rendimiento pozo vecino y/o experiencias de operador y registros
de tratamientos anteriores son todas las fuentes de información. El objetivo es
identificar la ubicación y el tipo de daño que puede ser un problema. Aunque el
daño se considera por lo general un problema singular, múltiples ocurrencias de
daños son comunes, algunas de ellas con la eliminación de interferencia en
los tratamientos.
Investigación e identificación de los daños de formación incluyen:
Tipos de daños
Ubicación de los daños
Alcance y proyección de los daños
Efecto de los daños en la producción o pozo de inyección.
2.1 Pseudo-daño
Hay contribuciones que no están relacionados con el daño de formación.
Estos efectos de pseudo-daño son generalmente mecánica, lo que resulta de
obstrucciones al flujo o por causa del caudal y efectos de la fase dependiente.
Sus valores deben restarse del efecto total del skin, para estimar el efecto skin
asociado con el daño de formación (Petersen et al., 1984). Una forma de
lograr esto es utilizar análisis nodal en el sistema de producción para desarrollar
una relación rendimiento de entrada (IPR) en una curva especifica del pozo.
Análisis NODAL permite optimizar la producción y así optimizar la terminación
del pozo (Fig. 2).
3 de 58
FIGURA 2: MUESTRA DE UN ANÁLISIS NODAL
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
2.2 Pseudo-skin efectos y terminación de pozo y configuración
Los efectos positivos del Pseudo-skin pueden resultar del diseño de completacion
del pozo o la configuración del pozo. Los problemas incluyen:
Limita la entrada a fluir (Odeh, 1968; Jones y Watts, 1971; Saidikowski, 1979)
Fuera del centro de pozos (Denson et al, 1976;. Fetkovitch y Vienot, 1984)
baja densidad de perforación, perforaciones cortas o cambios de fases
incorrectas (Hong, 1975; Locke, 1981; McLeod, 1983)
Restricciones de flujo mecánicos
Los sistemas de fluidos inadecuados o no coincidentes
Reservorios Laminados (rayas de esquisto).
Un efecto negativo de pseudo-skin siempre existe pozos desviados; es una
función del ángulo de desviación y el espesor de la formación (Cinco-Ley et al.,
1975).
Pseudo-skin y tasa-y-efectos de fases
4 de 58
Las presiones de trabajo y las condiciones de producción puede inducir
pérdidas de carga adicionales o efectos del psudo-skin. La producción de un
pozo a una velocidad de flujo de alto puede provocar un flujo turbulento en
las perforaciones y, a veces en la formación la (Figura 3.) (Tariq, 1984;
Himmatramka, 1981). El correspondiente efectivo positivo pseudo-skin es
proporcional a la velocidad de flujo por encima de un valor umbral mínimo. Por
debajo de esta crítica valor, este efecto pseudo-skin se suprime (Jones et al.,
1976). El problema aumenta con perforaciones empacados con grava (para el
control de arena) y para los pozos de gas de alta producción a tasas en general.
La problema se hace especialmente grave para la fractura conexión a pozo en
pozos desviados con fracturas en un ángulo a la pared del pozo.
Escala precipitación en y alrededor de las perforaciones puede modificar
progresivamente las condiciones de flujo del yacimiento, el aumento de la caída de
presión y el cambio de fluir de acuerdo con régimen de Darcy para no Darcy y
creación un efecto pseudo-skin turbulencia (Meehan y Schell, 1983). Esto es en
adición al skin real daño efecto. La producción de un bien por debajo de la presión
de burbujeo puede causar un efecto positivo pseudodaño como líquidos
condensarse alrededor del pozo, lo que impide el flujo de (Blacker, 1982;
Hinchman y Barree, 1985; Economides et al., 1989). Esta es una
permeabilidad relativa fenómeno, con la concentración de gas libre alrededor del
pozo causando una reducción a la permeabilidad relativa al petróleo. Una
similar pero más grave problema puede ocurrir cuando la producción de
gas pozos de condensado por debajo del punto de rocío. Ambos fenómenos se
manifiestan como efectos pseudodaño positivos. En yacimientos de arena no
consolidadas, un flujo ratedependent efecto de la piel puede ser causada
por modificaciones de los arcos de arena alrededor de las perforaciones.
Variaciones bruscas de efecto piel y concomitante comunicados de arena ocurren
por encima de la tasa de flujo umbral valor (Tippie y Kohlhaas, 1974).
Otros pseudodamages
Otras causas mecánicas de deterioro producción son:
5 de 58
Colapso tubos o restricción por objetos perdidos o cualquier depósito
adhiriéndose
Perforaciones colapsado en formaciones donde el competencia de formación
ha sido sobreestimado (Antheunis et al, 1976;. Chenevert y Thompson, 1985)
Pobre aislamiento entre las zonas resultantes de pobre cementación de la
corona circular-por ejemplo, la invasión de aceite de una tapa de la gasolina
reduce significativamente la relación permeabilidad a los gases, la mezcla de
aceites de dos diferentes zonas pueden causar parafina y asfaltenos
precipitación o agua invadiendo un petrolífera zona reduce la permeabilidad
relativa al petróleo (Bloque de agua), puede crear emulsiones y puede
causar problemas de arcilla y escala.
Tratamientos de estimulación que no logran los resultados requeridos y que
causa daño adicional puede haber sido saboteado por el mal aislamiento
(Abdel-Mota'al,1983).
Mal diseño de la elevación de gas sistemas de pequeño diámetro tubería, la
presión del gas de elevación de funcionamiento inadaptado (Blann y
Williams, 1994), la válvula inadecuada diseño y contrapresión de superficie
alta (Jones y Brown, 1971).
3 DESCRIPCIÓN DEL DAÑO DE FORMACIÓN
Una vez identificados los efectos pseudodaño mecánicos, efectos positivos de
la piel se pueden atribuir a la formación daños. Daño de la formación se
clasifica típicamente por el mecanismo de su creación, ya sea natural, o inducido.
Daños naturales son aquellos que se producen principalmente como resultado
de producir el fluido del depósito.
Daños inducidos son el resultado de una operación externa que se
realizó en el pozo, tal como una perforación, así terminación,
reparación, tratamiento de estimulación o operación de inyección.
Además, algunos finalización operaciones, daños inducidos o problemas de
diseño puede desencadenar mecanismos de daño naturales.
6 de 58
Daños naturales incluyen:
Migración multas
arcillas hinchables
escalas formado con el agua
depósitos orgánicos, tales como parafinas o asfaltenos
depósitos orgánicos / inorgánicos mixtos
emulsiones.
Daños inducidos incluyen:
Conectar por partículas arrastradas como sólidos o polímeros en los fluidos
inyectados
Cambios de humectabilidad causados por líquidos inyectados o fluidos de
perforación base aceite
Reacciones ácido
Acido subproductos
precipitación de hierro
Lodos de hierro catalizada
Bacterias
Bloques de agua
Incompatibilidad con los fluidos de perforación.
Cada uno de estos mecanismos se aborda en detalle en las siguientes secciones.
Los daños causados por la precipitación de hierro y lodos de hierro catalizada se
discute en otra parte en este volumen.
3.1 Multas migración
Daño de la formación puede ocurrir como de partícula la migración en el
fluido producido. Las partículas pueden hacer un a través de las gargantas de
poros en la región vecina al pozo región y reducir la productividad del pozo.
Cuando las partículas dañinas vienen de la roca del yacimiento, se refieren
generalmente como multas. Migración multas puede ser una variedad de
7 de 58
materiales diferentes, incluyendo arcillas (filosilicatos con un tamaño típico de
menos de 4 micras) y limos (silicatos o aluminosilicatos con tamaños que van
desde 4 hasta 64 micras). Plaquetas caolinita se cree que son algunos de los
más comunes arcillas migratorias Tabla 1 se enumeran los principales
componentes de diversas. arcillas y partículas. La tabla también muestra el área
de la superficie de las arcillas, uno de los indicadores de la rapidez con la arcilla
puede reaccionar con un fluido reactivo (Davies, 1978). El daño de las multas es
situado en la zona cerca del pozo, dentro de un 3 a 5 ft radio. El daño también
puede ocurrir en un empaque de grava.
FIGURA 3: LOS PRINCIPALES COMPONENTES DE LAS DIVERSAS TOPOS DE ARCILLA Y PARTÍCULAS FINAS
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
La distinción entre los tipos de arcillas depende más en la disposición de los
átomos en su cristalina estructura en lugar de cualquier diferencia
importante en
3.2 Arcillas Hinchazón
Las arcillas pueden cambiar el volumen como la salinidad del fluido que fluye a
través de los cambios de formación. Varios autores han tratado con arcilla
hinchazón en areniscas, mostrando ya sea de intercambio iónico,
movimiento o crítica concentración de sal activación dispersión de arcilla (Azari
y Leimkuhler, 1990b; Jones, 1964; Khilar y Fogler, 1983; Mungan, 1968; Sharma
8 de 58
et al., 1985; Priisholm et al., 1987). Los cambios en la permeabilidad de la
formación que resulta de la alteración de arcilla se deben a la cantidad, ubicación
y tipo de minerales de arcilla en la formación. La cantidad total de arcilla dentro
de la la formación es una indicación engañosa de potencial cambios en la
permeabilidad. Es la disposición de la arcilla, su estado químico en el
momento de contacto y la ubicación de la arcilla con respecto a la que fluye
fluidos que son responsables de los cambios. Predecir la respuesta de una
arcilla al flujo de agua es casi imposible sin pruebas.
Las arcillas de hinchamiento más comunes son esmectita y mezclas de esmectita.
La esmectita se hincha tomando agua en su estructura. Puede aumentar su
volumen hasta 600%, reduciendo significativamente la permeabilidad. Si la arcilla
esmectita ocupa sólo las gargantas de poros más pequeños y pasajes, no será
un problema grave; sin embargo, si ocupa los poros más grandes y,
especialmente, las gargantas de los poros, entonces es capaz de crear una
barrera casi impermeable impidiendo el flujo.
Las arcillas u otros sólidos de perforación, terminación o fluidos de
reacondicionamiento pueden invadir la formación cuando éstos partículas son más
pequeñas que las aberturas de garganta de poro. Cualquier aumento posterior en
la tasa de flujo a través de la zona invadida obligará a una alta concentración de
partículas en la matriz de roca.
3.3 Báscula
Las escalas son químicos solubles en agua que se precipitan fuera de la solución
en respuesta a cambios en las condiciones o la mezcla de aguas incompatibles.
Ellos pueden ser presentes en el tubo, perforaciones y formación (Fig. 14-1). Las
escalas de campos petroleros más comunes son el calcio carbonato, sulfato de
calcio y sulfato de bario. Depósitos de cal al agua formada se encuentran entre los
más problemas de daños problemáticos (Cowen y Weintritt, 1976). Escala
general consiste de precipitados formado a partir de la mezcla de
aguas incompatibles o alterar el equilibrio de solución producida aguas. Un agua
9 de 58
que puede ser estable en depósito condiciones pueden llegar a ser
sobresaturada con un ion cuando la presión disminuye, lo que permite de carbono
dióxido (CO2) desgasificación, o la temperatura cambios. Las soluciones
sobresaturadas reaccionan precipitando un compuesto de la solución. La
deposición de la escala está influenciada por la caída de presión,
temperatura, gases disueltos, viscosidad de flujo, sitios de nucleación y tipo
de metal resumen, cualquier cosa que molesta a la solución equilibrio.
Las siguientes escalas se encuentran entre los más problemáticos:
El carbonato de calcio o calcita (CaCO3) CaCO3 se forma normalmente
cuando la presión es reducida en aguas que son ricos en calcio y iones
bicarbonato. La deposición puede ser afectada por la desgasificación de CO2,
lo que eleva el valor pH y hace que las altas concentraciones de calcio
inestable.
Yeso ("gyp")
El yeso puede ser la escala de sulfato más común en la industria petrolera (Cowen
y Weintritt, 1976).
Con una estructura química de CaSO4 ⋅ 2H2O, que comparte una composición
similar a la hemihidrato CaSO4 ⋅ 1/2H2O, comúnmente llamado yeso de París
o por su nombre mineral, bassonite. También es formulaically similar a la anhidrita
minerales evaporíticos (CaSO4).
El sulfato de bario (BaSO4)
BaSO4 es una forma menos común de depósito de sulfato, pero causa problemas
extensos. Casi cualquier combinación de iones de bario y sulfato provoca
la precipitación.
Es difícil de eliminar, ya que no es significativamente soluble en ácidos y
disolventes a menos que sea finamente molidos o la estructura se interrumpe con
impurezas tales como incrustaciones de carbonato. Como el calcio
10 de 58
sulfato, sulfato de bario se piensa generalmente para ser una producto de la
mezcla aguas incompatibles, con precipitación acelerado por la caída de
presión, la desgasificación o turbulencia. Algunos sulfato de bario es
radiactivo; esto es parte de materiales radiactivos naturales (NORM) escalas. Los
resultados de radiactividad a partir de una concentración de uranio en la red de la
escala. La acumulación de escala radiactiva puede ser monitoreado usando una
herramienta de registro de rayos gamma. Cuidado debe ser ejercido en el análisis
de los restos bien a evitar barita etiquetado incorrecto (BaSO4) de la perforación
residuos de barro como escala de sulfato de bario.
Sulfato de estroncio o celestita (SrSO4) es una común sustituto en la red cristalina
de sulfato de bario. Escala de estroncio se puede asociar con radiactivo
escala (NORM). Puede ser más soluble que el bario sulfato en sistemas
removedor químico.
Escalas de hierro
Escalas de hierro tales como carbonato de hierro y sulfuro de hierro puede ser
extremadamente difícil de quitar. Son que suele presentarse en los pozos que
tienen tanto un alto fondo recuento de hierro y una tendencia a precipitar
carbonato de calcio. Escalas de sulfuro de hierro reaccionan según a su
estructura. Siete formas diferentes de hierro sulfuro de escala han sido
identificados. Sólo dos de estas formas de sulfuro de hierro son fácilmente
solubles en ácido clorhídrico (HCl). El sulfuro de hierro restante escalas
son ya sea lentamente soluble o no significativamente soluble.
Escalas Chloride
Escalas de cloruro, tales como la precipitación de cloruro de sodio de agua
causada por la disminución de la temperatura o la evaporación del agua, son
comunes. No hay forma eficaz de prevenir la precipitación de sales, y la limpieza
se ha logrado utilizando solamente agua.
11 de 58
La sal tiene una solubilidad limitada en ácido (1/4 lbm / gal en 28% de HCl), por lo
que el uso de ácido no se considera en general. Rediseñar el sistema mecánico
para evitar la pérdida de temperatura y la evaporación del agua es también una
posibilidad.
Escalas de sílice
Escalas de sílice generalmente ocurren tan finamente cristalizaron depósitos de
calcedonia o ópalo amorfo. Están asociados con alcalina o inyección continua de
vapor proyectos y el tallo de la disolución de silíceo minerales de formación de
líquidos de alto pH (Lieu et al., 1985) o de alta temperatura condensados de
vapor (Reed, 1980;. McCorriston et al, 1981; Amaefule et al., 1984). Esta
disolución puede causar mal areniscas consolidadas colapsen o sílice para
reprecipitar a una distancia desde el pozo donde la alcalinidad, temperatura o
ambas de las inundaciones tiene disminuido.
3.4 Depósitos orgánicos
Depósitos orgánicos son hidrocarburos pesados (parafinas o asfaltenos) que
precipitan como la presión o se reduce la temperatura. Esta es una forma de
destilación. Por lo general se encuentran en el tubo, perforaciones o
formación (Fig. 14-1).
12 de 58
FIGURA 4: LOCALIZACION DE VARIOS TIPOS DE DAÑO
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
Aunque la formación mecanismos de depósitos orgánicos son numerosas
y complejo, el principal mecanismo es un cambio en la temperatura o la presión en
el sistema de flujo. Enfriamiento del pozo o la inyección de fluidos de tratamiento
en frío tiene un mucho más pronunciado efecto.
Depósitos orgánicos no deben confundirse con otro tipo de depósito llamado
lodo. Los lodos son viscosas, emulsiones producidas por las reacciones entre
cierta, aceites crudos y ácidos inorgánicos fuertes o algunas salmueras.
Los lodos no pueden ser fácilmente disueltos.
Parafinas
Las parafinas son el más simple de los hidrocarburos. Ellos se componen
de solamente átomos de carbono e hidrógeno, y los átomos de carbono se
producen como una cadena no ramificada.
Longitud de la cadena de carbono asociadas con la formación de depósitos de
parafina sólida tiene un mínimo de 16 carbono átomos por molécula y pueden
tener hasta 60 o Más. La precipitación de parafinas se desencadena
13 de 58
por una pérdida de presión, la pérdida de temperatura o la pérdida de compuestos
de hidrocarburos de cadena corta (es decir, la luz termina). La temperatura a la
que la primera sólida formas de cristal de parafina de una solución todo-
líquido se llama el punto de enturbiamiento. El diseño de la finalización de modo
que las temperaturas de la superficie de fluidos producidos son por encima del
punto de turbidez y la modificación de la nube punto utilizando métodos
químicos se aceptan prácticas para evitar la deposición de parafina en la tubería.
Los puntos de fusión aumentan a medida que la longitud de la cadena aumentos
de parafina. La dureza del sólido estructura de parafina también aumenta
con tamaño molecular. Tabla 14-2 enumera varias longitudes de cadena de
parafina y sus puntos de fusión. Las impurezas pueden causar la punto de fusión
de una muestra de campo para variar un poco.
FIGURA 5: PUNTOS DE FUSIÓN DE PARAFINAS
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
Las parafinas se pueden formar en cualquier parte del sistema de producción,
cuando las condiciones sean favorables para la precipitación.
Las parafinas se encuentran normalmente en el tubo cerca de la de superficie,
donde las gotas de presión y temperatura son más elevadas. las parafinas
14 de 58
pueden formar en las perforaciones o en la formación. Las parafinas pueden
también ser precipitada por la inyección de un fluido frío.
Aunque no se considera por lo general, esta última causapuede ser la razón
de la lenta limpieza de muchos pozos después de la estimulación.
Los asfaltenos
Los asfaltenos son materiales orgánicos que consisten en condensación
compuestos de anillos aromáticos y nafténicos con pesos moleculares de varios
cientos a varios miles. Se caracterizan por la moléculas de nitrógeno, azufre y
oxígeno que contienen y se definen como la parte orgánica de aceite que tiene no
soluble en una cadena lineal disolvente tal como pentano o heptano.
Los asfaltenos se encuentran generalmente en una de tres formas distintas:
Sustancia carbón como duro
Lodos ennegrecido o emulsión rígida de película (por lo general provocada por
el hierro en solución)
En combinación con parafinas.
En "solución", por lo general existen como coloidal de suspensión, que
forman partículas de 30 hasta 65 Å de diámetro y estabilizado por moléculas
malteno en el aceite. El volumen de las resinas malteno es la primera clave para la
estabilidad de la asfaltenos en suspensión. La cantidad real de asfaltenos en el
aceite es mucho menos importante. La estabilidad de las dispersiones
asfálticas depende de la relación de la cantidad de resinas a la cantidad de
materiales asfálticos. Ratios más grande de 1:1 (resinas a asfaltenos) son más
estables, mientras que las proporciones de menos de 1:1 son inestables y pueden
precipitar durante la producción. Ratios de más de 10:1 son conocidos y son
mucho menos propensos a causa problemas significativos. Aunque los
contenidos de asfaltenos hasta un 60% se han encontrado, se producen mayores
problemas con aceites con una gama de asfaltenos 1% a 3%.
15 de 58
La precipitación de asfaltenos puede ser influenciada por caída de
presión, cizallamiento (turbulencia), ácidos, solución CO2 (disminuye el valor
del pH), emisión de gases de CO2 y otros gases (turbulencia), inyectada
condensado, gas, commingling con otros (incompatibles) y aceites superficies
metálicas cargadas.
Cualquier cosa que le quita las resinas o rompe la estabilidad de la partícula de
agregado puede conducir a una precipitación de asfaltenos. Los iones de
hierro en solución (por lo general durante un trabajo de ácido) compuesto
y favorecer la formación de deposición de asfaltenos. Como se señaló
anteriormente, la concentración de asfaltenos no es una buen indicador de
problemas potenciales. Solo el historial de tratamiento y examen respuesta bien
puede sugerir el potencial de problemas de asfaltenos.
Deposición de asfaltenos en las paredes de los poros no pueden disminuir
significativamente la porosidad de la formación y permeabilidad absoluta. Sin
embargo, a través de este proceso, la roca tiende a convertirse en aceite húmedo,
que reduce la permeabilidad relativa al aceite y, bajo ciertas condiciones,
favorece la acumulación de emulsión bloques si se produce simultáneamente
agua.
El alquitrán es simplemente un asfalteno u otro depósito de petróleo pesado. No
se puede quitar por el ácido o disolventes mutuos. Remoción requiere dispersión
en un solvente aromático, y la energía es típicamente necesaria para lograr la
eliminación.
3.5 Depósitos mixtos
Los depósitos orgánicos / inorgánicos mixtos son una mezcla de compuestos
orgánicos y ya sea escalas o multas y arcillas. Al migrar, las multas asociadas con
un aumento en la producción de agua en un depósito de arenisca se convierten en
aceite húmedo, y actúan como un sitio de nucleación para los depósitos orgánicos
(Houchin y Hudson, 1986).
16 de 58
3.6 Emulsiones
Las emulsiones son combinaciones de dos o más inmiscible líquidos (incluyendo
el gas) que no se dispersen molecularmente entre sí.
Las emulsiones se componen de un externo fase (también llamado nondispersed
o continua) y una fase interna (también llamado dispersa o discontinua).
La fase interna se compone de gotitas suspendida en la fase externa. Casi todas
las emulsiones que se encuentra en el campo son producidas por la adición de
alguna forma de energía que produce la mezcla. Más emulsiones se rompen
rápidamente cuando la fuente de energía es eliminada. El mecanismo de
rotura de estas emulsiones inestables es por contacto de las gotitas y el
crecimiento y luego por separación de densidad del fluido. Como las gotitas de
dibujar, la película de superficie cerca y tocar alrededor de la gota puede delgada
y ruptura, formando grandes gotas en un proceso denominado coalescencia.
Las gotas más grandes se depositan rápidamente debido a diferencias de
densidad entre los líquidos formando capas separadas. Sólo una parte de las
gotas ese toque será unirse. Cuando coalescencia mínima se produce, la
emulsión es estable.
Si no se produce la separación de la emulsión, hay es una fuerza estabilizadora
que actúa para mantener los líquidos emulsionados.
Las fuerzas estabilizadoras más comunes son una modificación de la
resistencia de la película superficial en la interfase por reacción química, la
precipitación o la adición de mojada parcialmente partículas finas, carga
eléctrica, o de alta la viscosidad de los componentes o la viscosidad del fluido
resultante. Estas fuerzas pueden actuar solos o en combinación.
Tensioactivos naturales ayudan a estabilizar las emulsiones por rigidización la
película alrededor de la gotita o parcialmente por mojando pequeñas
partículas sólidas. Surfactantes naturales son presentar en muchas aguas y la
mayoría de los crudos. Ellos pueden ser de varias fórmulas químicas y puede ser
17 de 58
una subproducto de bacterias u originar como parte de la oilgeneration proceso.
Como otros tensioactivos, tienen un extremo soluble en aceite y un extremo
soluble en agua (por lo general que posee una pequeña carga eléctrica) y se
congregan en la interfase aceite / agua.
Sólidos de Micron-size en el líquido pueden estabilizar una emulsión mediante
el aumento de la dureza de la superficie película alrededor de las gotitas o al
actuar como un emulsionante y gotitas de líquido disperso con una unión carga
eléctrica. Casi cualquier sólido puede ser un estabilizador agente si es
suficientemente pequeña. Para un sólido a efectiva en la estabilización de una
emulsión, que debe estar presente en la interfaz de la gota y la fase continua. Los
materiales sólidos más comunes que estabilizan emulsiones campos petroleros
son sulfuro de hierro, parafina, arena, limo, arcilla, asfalto, escala, escamas
metálicas (de tubería dope), esquejes y productos de corrosión.
Los cambios en el valor del pH pueden afectar la estabilidad de la emulsión.
La mayoría de los nocauts de aguas libres y tratadoras operan de manera
eficiente a un valor de pH de 6 a 7, dependiendo de condiciones del pozo
individuales. Después de un tratamiento con ácido, el valor del pH puede caer por
debajo de 4 y emulsiones puede ser creado. Emulsiones creados de esta manera
son estables hasta que el valor de pH se eleva por encima de 6 o 7.
Cuando el ácido tratando a un pozo donde el crudo es una emulsionante o
un lodo antiguo, la cabeza del pozo puede estar equipado con un puerto
de inyección química simplemente aguas arriba del estrangulador o una válvula
de inyección de productos químicos puede ser colocado en un mandril de gas-lift
en algún momento de la cadena de tratamiento. Estos puertos se utilizan para
inyectar un interruptor de emulsión o de-emulsionante.
3.7 Partículas inducidas
Además de partículas de origen natural migratorias tal como arcillas y
multas, muchas partículas extrañas introducido en la formación normal de
18 de 58
bien durante operaciones. Perforación, terminación, reparación de pozos,
estimulación, y las operaciones de producción secundarias o terciarias
3.8 Alteración Mojabilidad
Formación de taponamiento puede ser causada por el líquido (o gas) cambio de
la permeabilidad relativa de la formación roca. Permeabilidad relativa puede
reducir la eficacia la permeabilidad de una formación a un fluido particular
como tanto como 80% a 90%. La humectabilidad y relacionadas
permeabilidades relativas de una formación se determinan por la cantidad de
flujo de fase y por recubrimientos de origen natural y se inyecta surfactantes y
aceites.
Si una gota de un líquido se coloca en la superficie de otro líquido inmiscible
o en la superficie de un sólido que no puede disolver, puede extenderse en una
delgada película o puede permanecer en forma de una gota o una gruesa lente
(Hausler, 1978). Si la caída de los diferenciales de líquidos, que moja la
superficie; si la gota de líquido no propagación, que no moja la superficie.
La superficie libre energía de las dos fases y la tensión interfacial entre ellos
determinar si los diferenciales líquidos o permanece en una gota deformado.
La humectabilidad se mide por el ángulo de contacto que una gotita de fluido
formas en una superficie determinada. Si el ángulo de contacto θ es menor
que 90 °, la gota se extiende desde la inicial forma de bola y la superficie se dice
que está humedecida por la líquido. Cuanto menor sea el ángulo, mayor es el
agua humectabilidad. Si el ángulo es de más de 90 °, la superficie no está
humedecida por el líquido. Mojabilidad se puede medir con un líquido rodeado de
gas o un líquido rodeados por un líquido inmiscible. Humectación simple tiene
poco significado: es el efecto resultante de mojar en el flujo de fluido que es
importante.
En el estado natural, formaciones pueden ser humedecidas con agua, aceite
mojado o neutral, dependiendo tanto de la superficie expuesta al fluido y los
tensioactivos naturales en el fluido. Hay algunos casos, tales como el Cardium
19 de 58
depósito en Alberta, Canadá, donde tanto petróleo y se han reportado
comportamiento orinarse agua en diferentes secciones del reservorio.
Cuando una superficie de un pasaje de poros es aceite húmedo, más del pasaje
está ocupado por el aceite unido (más gruesa capa monomolecular), y menos
del poro está abierto al flujo que en un poro humedecido con agua. Naturalmente,
para obtener la mayor mucho la capacidad de flujo como sea posible en una
formación, es deseable cambiar la humectabilidad a húmeda de agua (en la
mayoría de los casos). Desafortunadamente, es imposible cambiar la mayoría de
las superficies de forma natural en petróleo mojado por mucho tiempo. Mojabilidad
puede ser modificado por la formación prellenado con una tensioactivo
humectante o un disolvente que establece un nuevo recubrimiento en la cara de
la formación o limpia la recubrimiento actual de la formación. A pesar de condición
alterada de una superficie, la humectabilidad es eventualmente decidida
por los tensioactivos en la producción fluido. Por lo tanto, la condición húmeda de
agua de una formación tras un trabajo de ácido puede volver a una condición
de aceite mojado después de un volumen suficiente de fuerza de aceite
humectante crudo se produce.
3.9 Reacciones ácido y reacción ácido subproductos
Numerosos problemas que pueden ocurrir durante la acidificación
tratamientos incluyen
dañar el material de la tubería de entrar en el formación
El aceite de orinarse del depósito por surfactantes, especialmente
inhibidores de la corrosión, que pueden crear emulsión bloques
Bloques de agua
asfaltenos o deposición de parafina cuando grandes volúmenes de ácido se
inyectan.
20 de 58
Además de estos procesos perjudiciales comunes, deterioro de producción
puede ser el resultado de un mal diseño de un tratamiento de acidificación.
Deficiencias incluyen la siguiente:
Lodos producidos por la reacción entre ácidos y asfaltenos, especialmente en
la presencia de algunos aditivos (particularmente surfactantes) o disueltos
hierro.
Subproductos precipitados por la reacción de ácidos con materiales de
formación. Simuladores geoquímicos puede predecir la naturaleza química
de los subproductos, dependiendo de la roca y el tratamiento formación
composiciones de fluido y la presión y la temperatura.
Simuladores no pueden predecir el daño potencial de los subproductos. Sílice
hidratada puede precipitar sobre las superficies de arcilla y no es necesariamente
perjudicial. Compuestos tales como borosilicatos y fluoboratos incluso puede
ser beneficioso. Precipitados gelatinosos, tales como óxido férrico, puede
tapar por completo poros y ser particularmente difíciles de eliminar. Otra clase de
subproductos consiste en especies tales como fluorsilicates precipitantes en la
forma de cristales individuales que pueden migrar hacia poro gargantas y
puente en las gargantas. El sulfuro de hierro que precipita, incluso a valores de pH
muy bajos durante la acidization de pozos amargo, es otro compuesto que
pertenece a esta categoría.
Precipitados formados por la adición de cierta agentes secuestrantes de
ácidos para evitar problemas de hierro cuando el ácido se gasta y no de
hierro está presente
Alteración de la permeabilidad de los residuos presente en inhibidores de la
corrosión o producidos a través de la térmica degradación de los polímeros,
tales como la fricción reductores.
21 de 58
3.10 Bacterias
Aunque muchos microorganismos pueden estar presentes en el mundo no estéril
del campo petrolífero, sólo un puñado producir problemas generalizados.
Las bacterias pueden ser un serio problema en las operaciones de producción a
causa de lo que consumen y sus subproductos. Bacterias puede crecer en
muchos ambientes y condiciones diferentes: temperaturas que oscilan entre 12 ° F
a mayor a [-11 ° a> 120 ° C] 250 ° F, los valores de pH que oscila de 1 a 11,
salinidades a 30% y presiones para 25,000 psi.
Las bacterias se clasifican de la siguiente manera:
Las bacterias aeróbicas son bacterias que requieren oxígeno.
3.11 Bloques de agua
El agua puede causar bloqueo en rocas de baja permeabilidad (Fig. 14-6).
Bloques de agua son un caso especial de problemas de permeabilidad
relativa.
22 de 58
FIGURA 6: BLOQUES DE AGUA
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
En un bloque de agua, agua por lo general ocupa el flujo espacios (ya sea poros o
fracturas naturales) que son típicamente utilizado por hidrocarburos a fluir hacia el
pozo. Debido a las diferencias de movilidad y la viscosidad, el fluido de
hidrocarburo puede no ser capaz de desplazar el agua. Los casos más graves de
bloques de agua por lo general se observan en de baja presión, de baja
permeabilidad, productor de gas formaciones después del tratamiento con
agua que tiene una alta tensión superficial. 14 a 3,12. Fluidos de perforación base
aceite Lodo base aceite (OBM) es el fluido de perforación de elección
para la lubricidad requerida en muchos altamente desviado pozos y para las
formaciones que son extremadamente sensibles de lodo base agua (WBM). La
mayoría de OBM, y en particular aquellos con densidades superiores a 14 lbm /
gal, contener sólidos suficientes para crear limo estabilizado- emulsiones
cuando se mezcla con las salmueras de alta salinidad o ácidos. Estas
emulsiones son viscosas y se resisten a la rotura.
23 de 58
Algunas de estas emulsiones se han demostrado para ser estable durante
varios meses, tanto en el laboratorio y en el pozo. El nivel de los daños
causados por estas emulsiones puede ser tan grave que una zona productiva
entera se puede desaprovechar. Por ejemplo, en un sur de Texas bien la emulsión
daños creado OBM tan grave que casi no hay flujo desde el pozo se podía medir.
Cuando se retiró el daño, el bien probado en más de 12 MMpc / D.
Un problema relacionado con OBM es la permeabilidad relativa efectos
comúnmente creados por los poderosos humectantes tensioactivos utilizados
para la creación de OBM estable.
Cuando estos materiales abrigo o adsorber en la formación, la humectabilidad de
la formación se altera, y permeabilidades puede ser sólo 10% a 20% de lo que
eran inicialmente. Los problemas más graves por lo general ocurrir con lodos que
pesen más de 14 lbm / gal. La causa principal de los problemas es el aceite de
orinarse de las multas de agentes de carga y viscosificantes y a partir de esquejes.
4 ORÍGENES DEL DAÑO DE FORMACIÓN
Esta sección describe los orígenes del daño de formación y revisa las operaciones
típicas así, incluyendo perforación, cementación, terminación, empaque de grava,
la producción, estimulación y de inyección para mejorada de petróleo la
recuperación. Todos son fuentes potenciales de daños.
El daño también es comúnmente clasifica por sus asociados así de operación
(Tablas 14-3, 14-4 y 14-5).
4.1 Perforación
Invasión sólidos del fango
Sólidos del fango pueden llenar progresivamente la porosidad de la roca del
yacimiento si se le obliga a la zona de pago.
24 de 58
Los intentos posteriores para iniciar la producción o inyección con los caudales
moderados o altos pueden causar estos materiales para salvar y
severamente disminuyen la permeabilidad de la zona vecina al pozo.
Tales procesos dañinos se limitan generalmente a las primeras pulgadas
alrededor del pozo (un promedio valor de 3 en. se utiliza comúnmente), pero la
reducción de la permeabilidad resultante puede ser tan alta como 90%. Invasión
de la formación rocosa de fluido de perforación sólidos se favorece por
Gran tamaño de los poros de la roca formación (Brownson et al., 1980)
Presencia de fisuras y fracturas naturales en el depósito
Pequeño tamaño de las partículas de los componentes sólidos del fluido de
perforación (el tamaño de partícula inicial de agentes de carga y
perdido circulación preventores es generalmente grueso, pero puede
ser fragmentado por la broca) (Abrams, 1977)
Tasa de perforación bajo que resulta en la destrucción mudcake (Aumento
de barro pérdida) y de larga formación- tomud tiempo de contacto
Velocidad de circulación de fluidos de perforación de alta (mudcake
erosión)
Densidad del fluido de perforación de alta causando gran sobrebalance
presión (Givens, 1976)
Raspado de revoque, presión provocando oleadas y el aumento de la
formación-to-barro tiempo de contacto durante los viajes de bits (Records,
1976).
El uso de salmueras claras (que no contienen partículas materiales) como
fluidos de perforación minimiza la formación invasión de las multas, pero puede
crear una gran pérdida de líquidos en la matriz de la roca.
Cuando se perfora una formación con fracturas naturales, cierta pérdida de lodo
que se espera en la fractura naturales sistema. Debido a las fracturas
naturales son importantes para flujo de depósito, evitando la pérdida de lodo a la
fractura sistema mediante el uso de un control de pérdida de fluido de alta calidad
25 de 58
sistema es crucial. Si las fracturas naturales son ya dañado por el lodo, el éxito de
la limpieza dependerá de cómo se perdió mucho barro y el tipo y la condición
del lodo cuando estaba perdida. Si se utilizó un lodo de bajo contenido de sólidos
en un sistema de con sobrebalance mínima, poco daño puede tener ocurrido. Si
un sistema de lodo de alto peso con una gran importe de las multas se
utilizó o si el sobrebalance perforación fue alta (más de 2 lbm / gal
sobrebalance equivalente), el daño puede ser grave.
4.2 Cementación
• Lavadores y espaciadores
La eliminación de lodo de perforación, aunque necesaria para la mejora de la
unión cemento, normalmente exacerba daño de la formación a través de
cualquiera de aumento de líquido pérdida o incompatibilidad problemas
con cemento lavados y los espaciadores.
La duración de un trabajo de cementación se compara corta con la duración
de la perforación a través de un pago zona. La profundidad máxima de invasión
por el filtrado de cualquiera de espaciadores o lechadas de cemento es una
pocas pulgadas, que es insignificante en comparación con el pocos pies
de la invasión de filtrado de lodo de perforación. Esto hace no significa que la
pérdida de cemento o separador de líquidos debe descuidarse. El mal control
de pérdida de fluido puede resultar en fracaso laboral prematura por la pérdida
completa de cualquiera los fluidos de pre-limpieza (volúmenes
insuficientes) y posteriores contaminación (y fuerte gelificación) de la lechada de
cemento por el fluido de perforación o deshidratación de la propia lechada de
cemento.
Lechadas de cemento
La amplia distribución de tamaño de partícula de cemento granos, junto con el uso
de alta eficiencia agentes de pérdida de fluido, da como resultado partículas
limitado y la invasión de filtrado de lechadas de cemento (Jones et al., 1991b). Sin
26 de 58
embargo, hay cuatro casos donde grandes impedimentos de permeabilidad
pueden ocurrir:
El valor de pH relativamente alto de lechada de cemento filtrado es
particularmente perjudicial para las formaciones minerales de arcilla. Los
iones de calcio liberados por cemento partículas se intercambian
rápidamente arcillas cerca el pozo, y la modificación resultante de la
composición filtrada hace que sea un desestabilizador perfecto fluido en
términos de capacidad de dispersión.
Cemento filtrado que entra en contacto con connate salmueras que
contienen altas concentraciones de calcio puede provocar la precipitación de
calcio carbonato de cal.
Lodos overdispersed (sin valor de rendimiento) promover la rápida separación
de partículas de cemento en la parte inferior y el agua en la parte superior del
cemento columna. Una gran invasión de agua libre albedrío más
probablemente llevará a cabo, y el bloqueo de agua resultante puede ser
significativo.
Pérdida de cemento para el sistema de fracturas naturales es un problema
catastrófico cuando se utiliza un entubado y finalización perforada a través
de formaciones con sistemas de fracturas naturales. En el lado de la otra, así
comparaciones, la pérdida de cemento en las fracturas naturales en la
zona de pago se ha demostrado que disminuye la producción hasta el
punto donde la zona no puede fluir eficazmente. Una vez que el cemento se
pierde en la fractura sistema, la fracturación hidráulica o sidetracking y volver
a perforar el pozo son las mejores alternativas. En algunas formaciones
de carbonato, fracturamiento ácido puede ser beneficioso.
4.3 Perforado
Las perforaciones son el punto de entrada de la formación al pozo, y todo el flujo
en una, la terminación perforada entubado debe pasar a través de estos túneles.
Aunque la calidad de la perforación es a veces pasado por alto en el búsqueda de
razones por las que un bien no produce como era de esperar, en cualquier
27 de 58
momento se sospecha que el daño de formación las perforaciones se deben
examinar primero.
La perforación siempre causa de daño adicional, sobre balance Extreme (EOB) de
perforación se ha utilizado expresamente para reducir el daño a los túneles de los
disparos pozos.
• Perforación ligeramente sobre balance formación siempre fuerzas y escombros
arma contra las paredes de perforación y disminuye la permeabilidad cerca de las
perforaciones (Keese y Oden, 1976).
• Perforación ligeramente perder el equilibrio en los fluidos que contienen
partículas produce un efecto similar (Pablo y Plonka, 1973; Wendorff, 1974) y
también construye una densa torta, impermeable sobre las paredes de
perforación.
• La penetración de la perforación insuficiente no daño de perforación de
derivación (Klotz et al, 1974;. Semanas, 1974). Penetración también disminuye
con la formación tensión efectiva (Saucier y Tierras, 1978), un definitivo
preocupación en pozos profundos.
• Si la presión bajo balance necesario para alcanzar perforaciones libres de daños
se estima de forma incorrecta, la diferencia de presión insuficiente limitará daños
eliminación (Hsia y Behrmann, 1991; Behrmann, 1995; Bird y Dunmore, 1995),
mientras que las diferencias de presión excesivas conducen a el influjo de arena
en el pozo
• Baja densidad de perforación restringe el flujo.
Las armas y los procesos deben dejar perforantes orificios de entrada adecuados
para la cantidad de líquido que fluye en el pozo. Esto puede ir desde un solo
disparo cada otro pie en baja velocidad, formaciones homogéneas (Alta
permeabilidad vertical) a tantos como 12 a 16 disparos por pie (spf). La mayoría
28 de 58
de las formaciones difieren en vertical, a la permeabilidad horizontal, con
permeabilidad horizontal de 3 a más de 10 veces.
Esta propiedad hace que la densidad de perforación crítico, sobre todo si hay
laminaciones de lutitas en la zona de pago. Si muy pocos perforaciones se utilizan
en una zona de laminado o muy estructurado (muchos verticales barreras de
permeabilidad), entonces el flujo de la zona de la voluntad ser sólo una fracción de
lo que una terminación de pozo abierto podría ser.
4.4 Empaque de grava
Mecanismos de daño Formación pueden afectar grava paquetes. Empaques de
grava son técnicas de exclusión de arena, esencialmente filtra, frente a la cual las
multas de formación se espera que salvar. Es casi una verdad universal que los
empaques de grava se deterioran con el tiempo, causando una reducción
progresiva del rendimiento también.
Esto está en contraste con los métodos actuales de control de la producción de
arena y fracturamiento de alta permeabilidad (llamado frac y pack), en el que el
rendimiento también mejora con el tiempo.
Las principales fuentes de daño en los empaques de grava son
• Colocación incorrecta del paquete de grava (perforaciones permanecer vacío o el
espacio anular entre la carcasa y la pantalla se llena de forma incompleta), lo que
permite la perforación llenado de arena de formación, el paquete de fluidificación y
posterior entremezcla de arena y grava en el caso de picos de presión (Stadalman
et al., 1985; Jones et al, 1991a.; Chuah et al., 1994)
• Daños por geles intactas o partículas de formación durante la colocación, como
resultado de la perforación incompleta limpieza (Sparlin, 1974)
• Invasión de materiales de control de pérdidas (LCM) (Blanton, 1992; McLeod y
Minarovic, 1994; Hodge et al., 1995)
29 de 58
• Droga hilo, pintura, óxido y residuos de polímeros forzado entre la arena y la
grava formación paquete durante la colocación
• Tamaño inadecuado de grava, lo que de empaque de grava invasión de multas
de formación durante la producción (Gulati y Maly, 1975)
• Pantallas con ranuras demasiado grande (no conservan grava) (Flanigan, 1980)
o con ranuras demasiado estrecho que obstruirse y reducir la producción.
4.5 Reacondicionamientos
Los diversos tipos de daño de terminación y fluidos de reacondicionamiento son
similares a los daños creados por los fluidos de perforación (Eaton y Smithey,
1971; Patton y Phelan, 1985):
• Alteración de la permeabilidad de rocas de la formación y deterioro de la
productividad de perforaciones por suspensión de sólidos (Rike, 1980; Rike y
Pledger,
1981), incluyendo las bacterias y los residuos de polímeros (Lissant, 1974)
• Problemas comunes resultantes de la invasión de filtrado: hinchazón de la arcilla
y la dispersión (Azari y Leimkuhler, 1990a, 1990b), bloques de agua (Oudeman et
al., 1994) y bloques de emulsión, y la precipitación escala.
La necesidad de utilizar, fluidos de reacondicionamiento filtrados limpias durante
mucho tiempo ha sido reconocido (Fig.).
30 de 58
FIGURA 7: REDUCCIÓN APARENTE DE LA PERMEABILIDAD\
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
Técnicas colocar estos líquidos adecuadamente sin Contamin Para baja
permeabilidad del yacimiento, ni uno es mucho de un factor. Como los aumentos
de permeabilidad, daños apuntalante-pack (y su evitación) se vuelve cada vez
más importante, mientras que el daño a la cara reservorio es relativamente poco
importante. En altas permeabilidades, ambos son importantes, con fractura- daños
rostro que domina a muy altas permeabilidades.
La selección de los fluidos de fracturamiento, concentraciones de polímero y los
interruptores es fundamental en el tratamiento de estos temas. Ruptura incompleta
de los polímeros en fluido de fracturación es la causa más obvia de daño dentro
de las fracturas hidráulicas (Gidley et al., 1992), así como la mala selección de
agente de sostén fluidos de fracturamiento (Brannon y Pulsinelli,1990) y
desprendimiento formación rocosa o se introducían en la empaque de apuntalante
(Strickland, 1985). Es cierto daño en la roca formación es la consecuencia de la
excesiva pérdida de fluido en los depósitos de alta permeabilidad cuando
31 de 58
polimerización geles de base se utilizan en combinación con ineficiente agentes de
pérdida de fluido (Elbel et al, 1995;.
Parlar et al., 1995). Estos daños son generalmente severa y por lo general no se
puede mejorar con tratamientos de la matriz.
Para aliviar este problema, libre de polímero, Se han propuesto fluidos a base de
surfactantes (Stewart et al., 1995); sin embargo, no pueden ser utilizados en el
ausencia de petróleo crudo, que se requiere para romper las micelas de
tensioactivo.
• Mala recuperación de carga de líquidos
Recuperación típica carga de líquido en un tratamiento de estimulación o el
tratamiento de recuperación puede variar desde tan poco como 20% a 100%.
Fluidos de carga pueden invadir y quedar atrapado en la formación mediante la
introducción de la poros capilares más pequeños durante las presiones de
inyección más altas,
O pueden arcillas capa con alta microporosidad (Una condición en la que un área
superficial grande existe para revestimiento de agua o la captura).
Una vez que la presión de inyección se libera, la presión capilar efectos sostendrá
importantes volúmenes de fluido en la formación. En algunas formaciones, más de
50% del fluido de carga puede ser atrapado después de un tratamiento, y sin
embargo, la formación no puede aparecer dañada.
La mayor parte del flujo es a través del sistema de poros más grandes y fracturas
naturales, y por lo general estos pasajes limpiar rápidamente. Los pasajes más
pequeños poros puede trampa de líquido embebiendo o absorberlo, pero tienen
ningún efecto real sobre el flujo a través de la formación.
4.6 Tratamientos de estimulación y correctivas
La limpieza del pozo
32 de 58
Cuando los pozos se limpian para eliminar los depósitos o productos de corrosión
de la tubería, las altas concentraciones de materiales dañinos pueden invadir la
zona de pago. El cuidado extremo debe ser dedicado a la prevención de estas
suspensiones de ser forzado en el
medio poroso. Particularmente peligroso son compuestos que son solubles en el
líquido de limpieza, porque no pueden formar tortas impermeables que impiden la
formación de invasión. Rust en ácido (Gougler et al., 1985) o parafinas en aceite
caliente (Newberry y
Barker, 1985) son los dos compuestos más típicos del pozo redisueltos. Ellos
reprecipitar en la formación y causan extensa, grave y por lo general permanente
daño.
Tratamientos de ácido
Problemas ya encontradas en otras fases de la vida de un pozo también pueden
ocurrir durante los tratamientos de acidificación, especialmente en casos de
diseño apropiado. Éstos incluyen
- Daños materiales de la tubería de entrar en la formación de roca
- Aceite de humectación del depósito por tensioactivos, especialmente los
inhibidores de la corrosión (Crowe y menor, 1982), que puede crear bloques de
emulsión
- bloques de agua
- Deposición de asfaltenos / parafina cuando se inyectan grandes cantidades de
ácido.
Además de estos procesos perjudiciales comunes, deterioro de la producción
específica puede ser resultado de un mal diseño de tratamientos de acidificación.
Estas deficiencias incluyen los siguientes:
33 de 58
(Moore et al, 1965; Houchin et al, 1990) (Knobloch et al., 1978) - lodos producidos
por reacción entre ácidos y asfaltenos, especialmente en la presencia de algunos
aditivos (en particular agentes tensioactivos) o hierro disuelto (Jacobs y Thorne,
1986)
- Desconsolidación de la roca formación causada por la disolución excesiva de los
materiales de cementación por los ácidos
- La precipitación de los subproductos de la reacción de ácidos con minerales de
formación (Boyer y Wu, 1983; Gadiyar y Civan, 1994)
- Precipitación causada por algunos agentes secuestrantes añadió a los ácidos
para evitar problemas de hierro si se sospecha presente hierro (Smith et al, 1969).
- Deterioro de la permeabilidad por residuos de inhibidores de la corrosión (Crowe
y menor, 1985) o producido a través de la degradación térmica de polímeros, tales
como reductores de fricción (Woodroof y Anderson, 1977)
- Disolución de arenas de carga, de forma limitada, en los pozos empacados con
grava hidráulicamente fracturados y (Cheung, 1988; Yeager, 1990).
Tratamientos de fractura
Los daños resultantes de la fracturación hidráulica adopta dos formas distintas:
daños en el interior del mismo (daños apuntalante-pack) y daño normal a la
fractura de entrometerse en el depósito (daños fractura-cara) fractura. La primera
generalmente ocurre debido a la ruptura inadecuada del polímero fluido de
fracturación; la segunda se produce debido a pérdida de fluido excesiva.
Dependiendo de la permeabilidad del yacimiento, el impacto de estos dos daños
varía.
Para baja permeabilidad del yacimiento, ninguno de los dos es mucho más de un
factor. Como los aumentos de permeabilidad, daño del empaque de apuntalante (y
su evitación) se convierte cada vez más importante, mientras que el daño a la cara
embalse es relativamente poco importante. A altas permeabilidades, ambos son
34 de 58
importantes, con la cara fractura-hablaba del daño a muy altas permeabilidades.
La selección de los fluidos de fracturamiento, concentraciones de polímero y los
interruptores es fundamental en el tratamiento de estos temas. Ruptura incompleta
de los polímeros
en fluido de fracturamiento es la causa más evidente de daño dentro de las
fracturas hidráulicas (Gidley et al., 1992), así como la mala selección de los fluidos
de fracturamiento apuntalante (Brannon y Pulsinelli, 1990) y la formación de
desprendimientos de roca o se introducían en la
empaque de apuntalante (Strickland, 1985). Es cierto daño en la roca la formación
es la consecuencia de pérdida de fluido excesivo en yacimientos de alta
permeabilidad cuando polimerización
geles de base se utilizan en combinación con agentes de pérdida de fluido
ineficientes (Elbel et al., 1995; Parlar et al., 1995). Estos daños son generalmente
grave y por lo general no se puede mejorar con tratamientos de la matriz. Para
aliviar este problema, se han propuesto-polímero libre, fluidos a base de
surfactantes (Stewart et al., 1995); sin embargo, ellos no se pueden utilizar en
ausencia de petróleo crudo, que se requiere para romper las micelas de
tensioactivo.
Mala recuperación de carga de líquidos
La recuperación típica de carga de fluido en un tratamiento de estimulación o
tratamiento reparador puede variar desde tan poco como 20% a 100%. Fluidos de
carga pueden invadir y quedar atrapados en la formación mediante la introducción
de los poros capilares más pequeños durante mayores presiones de inyección, o
pueden arcillas capa con alta microporosidad (una condición en la que existe una
gran superficie para el recubrimiento de agua o la captura). Una vez que se libera
la presión de inyección, efectos de la presión capilar sostendrán importantes
volúmenes de fluido en
35 de 58
la formación. En algunas formaciones, más de 50% de la carga de fluido puede
quedar atrapado después de un tratamiento, y sin embargo, la formación puede no
aparecer dañada.
La mayor parte del flujo es a través del sistema de poros más grandes y las
fracturas naturales, y estos pasajes suelen limpiar rápidamente. Los pasajes de
poros más pequeños pueden fluido trampa embebiendo o absorberlo, pero no
tienen ningún efecto real sobre el flujo a través de la formación.
4.7 De producción o inyección normal operaciones
• Formaciones no consolidadas
Formaciones que son capaces de liberar partes de la matriz durante la producción
o después de la estimulación plantear problemas que tratan especiales.
Aunque estas situaciones se piensa comúnmente en como-control de arena
problemas en vez de daño de formación, el efecto de arena móvil y la caída de
presión causada por túneles colapsados formación se parecen mucho a la efecto
de daño de formación. Algunos embalses no pueden ser producido con caudales
altos o grandes detracciones sin ser afectado adversamente. Permanente daño,
que no se puede quitar simplemente por la reducción de la tasa de producción,
puede ser creado.
Un problema importante es el movimiento de finos en la formación en respuesta a
cualquiera velocidad de flujo o cambios en la salinidad del fluido que fluye.
Limos y arcillas nativas vagamente unidos a poro paredes se pueden poner en
movimiento por las altas tasas de flujo (Hower, 1974;. Holub et al, 1974),
especialmente cuando dos o más se producen fluidos inmiscibles al mismo tiempo
(Muecke, 1979; Sengupta et al,.1982). Dependiendo de su tamaño de partículas,
que pueden ya sea gargantas bloque de poro en las inmediaciones de su inicial
ubicación o migrar hacia el pozo.
36 de 58
Si las partículas que migran llegan al pozo o puente sobre la garganta de poro
entradas depende su concentración original en la formación, su tamaño, la medida
del aumento de su concentración cerca del pozo (debido a flujo radial) y el caudal
máximo (Vaidya y Fogler, 1990; Gunter et al., 1992; Oyenenin et al., 1995).
Bridging se promueve cuando uno o más de estos parámetros se incrementan.
Bridging es menos perjudicial que el bloqueo debido a un corto período de flujo
inverso, seguido por la producción a una tasa de flujo menor que en el que ocurrió
puente, puede puentes mecánicamente dispersas (Fig.). Sin embargo, esto no se
puede lograr cuando el puente aglomerados se cementan previamente por
precipitados (asfaltenos o escalas) o estabilizado químicamente a través de la
inyección de floculantes (tales como estabilizadores de arcilla).
FIGURA 8: EFECTO DE PRESIÓN
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
37 de 58
5 IDENTIFICACIÓN Y DE LABORATORIO LA SELECCIÓN DEL
TRATAMIENTO
Los objetivos de los experimentos de laboratorio son identificar daño potencial y
selección de ayudas de la óptima fluido de tratamiento y el diseño. Para lograr
estos objetivos, el material de formación (núcleos), producen líquidos y material
dañado se deben analizar.
Estudios de flujo básico definitivo y pruebas de solubilidad son por lo general se
requiere para identificar el origen de los daños y para ayudar a determinar el mejor
procedimiento para daños eliminación.
5.1 Identificación de daños
• Análisis Core
El análisis detallado de los núcleos de formación es requerido para diseñar el
tratamiento de eliminación de daños.
Es difícil determinar la mineralogía formación sin el uso de núcleos (la pared
lateral o convencional).
Núcleos convencionales se recomienda completar el análisis porque núcleos
laterales puede estar contaminados con fluidos de perforación y puede que no ser
representativa de la formación. Si la pared lateral se utilizan núcleos, el análisis
deben realizarse en núcleos de duplicados.
• Mineralogía Formación
La mineralogía de la formación es un parámetro importante que afecta el éxito de
la estimulación. El conocimiento de la petrografía de la formación es esencial para
comprensión de lo que la respuesta de la roca (formaciones materiales) será la de
cualquier líquido. La relación entre la roca y el fluido de tratamiento depende de
los minerales presentes y la posición de los minerales dentro de la matriz de la
38 de 58
roca. Las técnicas analíticas utilizadas para caracterizar la mineralogía son
Difracción de rayos X (XRD), SEM y sección delgada análisis.
Análisis XRD proporciona una identificación rápida y precisa del material cristalino
de la roca matriz. Cada material cristalino tiene una específica
Patrón de XRD. Los tipos y cantidades de arcillas y feldespatos pueden
determinarse cualitativamente mediante DRX. Depósitos de cal cristalina también
puede ser identificados usando XRD.SEM proporciona información sobre
mineralogía y la morfología y el tamaño de los materiales de poros de
revestimiento.
Análisis elemental cuantitativo y la identificación de minerales se puede lograr
mediante el uso de esta técnica en junto con espectrofotometría de energía
dispersiva
(EDS). Las principales ventajas de SEMEDS análisis sobre microscopía de luz son
la profundidad del enfoque y ampliación. Las técnicas son útil para observar la
estructura de plaquetas de arcilla y los análisis. Las estructuras de esmectita,
caolinita, clorito y illita se muestran en la
Análisis de corte fino se utiliza ampliamente para estudiar roca estructura y
cuantificar minerales.
Adicionalmente, cementación mineral y los tipos y la ubicación de poros pueden
ser identificados. La roca se impregna con una resina de color azul para llenar la
interconectada porosidad. Una delgada (aproximadamente 30 micras de espesor)
rebanada se corta perpendicular a la ropa de cama avión, y las superficies son
pulidas. Usando una microscopio polarizado, los minerales pueden ser observado
por luz transmitida porque tienen propiedades ópticas característicos. La
estructura de poros se identifica fácilmente por la resina azul.
• Humectabilidad Formación
39 de 58
La mayoría de las formaciones de arenisca (o carbonatos) son humedecida con
agua. En ocasiones, las formaciones de aceite mojado son encontró,
especialmente cuando el aceite producido es un aceite de baja gravedad. En
algunas situaciones, la formación parece ser aceite mojado porque del petróleo
producido y los tensioactivos naturales presentes en el aceite; sin embargo,
cuando se retira el aceite usando apropiado disolventes, la formación puede ser
humedecida con agua. ¿Cuándo el aceite se adhiere a la matriz de la roca fuerte,
debe ser removido antes de la mineralogía o Test- reactividad
5.2 La selección del tratamiento
La solubilidad del material de formación o daño, el tratamiento de la compatibilidad
del fluido y los estudios de flujo del núcleo debe llevarse a cabo para ayudar a
diseñar el mejor tratamiento para la eliminación de daños y para seleccionar el
producto químico productos que son los más compatibles.
• Pruebas de solubilidad
- Material de la formación
Calcita, dolomita y ankerita son solubles en HCl y sistemas ácidos barro. Arcilla y
limo son solubles sólo en sistemas ácidos de barro. Debido a su alto superficie,
arcillas y otras multas son mucho más reactivo con ácido barro que los granos de
arena son. La solubilidad total del material de formación es la suma de la
solubilidad de cada mineral en la muestra de la formación. Los minerales distintos
de los carbonatos también son solubles en HCl; por lo tanto, solubilidades se debe
utilizar con precaución. Estos minerales incluir sulfatos (por ejemplo, anhidrita),
hierro óxidos y halita. Las solubilidades de común minerales.
Pruebas de solubilidad se realizan bajo laboratorio ideal condiciones y por lo tanto
exhiben la la máxima solubilidad formación. La estructura de la roca y la posición
de cada mineral en relación a las trayectorias de flujo en la matriz de la roca puede
resultar en diferentes solubilidades durante real operaciones de acidificación.
Solubilidad determinado en el laboratorio no es un valor definitivo para la la
40 de 58
máxima solubilidad que pueda resultar durante el proceso de acidificación, pero
proporciona directrices como a la que fluidos de tratamiento son más aplicables.
Una combinación de resultados de la prueba de solubilidad y XRD se utiliza
comúnmente para estimar el carbonato, limo y arcilla minerales y otros contenidos
minerales en la matriz de la roca. Determinación de la solubilidades de ácido de
los diversos materiales en HCl y ácido barro determina la solubilidad total.
Cuando se utilizan los resultados en conjunción con Análisis de XRD, la
composición se puede determinar mediante el siguiente procedimiento.
La solubilidad total en el HCl se utiliza típicamente como una estimación del
contenido total de carbonato.
6 ESTRATEGIAS Y PREOCUPACIONES DE TRATAMIENTO
Una vez que el daño y su origen se han caracterizado, las medidas correctoras
correcta se pueden tomar. Vario tipos de daños pueden coexistir porque casi
FIGURA 9: APARATO DE PRUEBA DE FLUJO DEL NÚCLEO
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
41 de 58
FIGURA 10: ARENISCA CARBONATO CEMENTADO AL ÁCIDO BARRO
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
Cada operación realizada en el pozo (perforación, terminación, reparación de
pozos, la producción y la estimulación) es una fuente potencial de daño (Krueger,
1986).
La eficiencia de un tratamiento matriz en areniscas depende principalmente de la
eliminación de los daños que afectan a la productividad o la inyectividad (Williams
et al., 1979).
Esta restricción es usualmente mostrado por menor un general nivel de o más
cortante que disminución prevista en la producción.
La extensión del daño se estima típicamente uso presión análisis transitorio.
Las características físicas, no el origen, de la daños a determinar el fluido de
tratamiento. Un fluido puede ser utilizado para tratar las ocurrencias del mismo tipo
de daño, independientemente de lo que causó el daño. Siete básico tipos de
daños.
Cuando el daño de formación ha reducido la productividad de un pozo,
acidificación de la matriz es por lo general el tratamiento adecuado, aunque la
perforación con profunda penetrante agujeros puede ser una alternativa listo para
42 de 58
poco profunda daños. Típicamente, daño de formación se asocia con obstrucción
parcial de la matriz de la roca alrededor la pozo. El objetivo de acidificación de la
matriz es quitar el daño o la derivación mediante la creación de canales, tales
como agujeros de gusano. Cuando acidificación de la matriz o
nue- vos disparos no es posible, un corto fracturación apuntalante el tratamiento
puede ser una alternativa.
Tratamientos de acidificación Matrix eliminar los daños causados por la inyección
de fluidos reactivos en la porosidad natural del depósito en "Matrix" (sub)
fracturamiento tarifas y presiones. Estas tasas relativamente bajas y presiones son
necesarias para eliminar el daño situado en el área cerca del pozo. La velocidad
de flujo también está limitado a evitar la fracturación de la formación, lo cual
resultar en la pérdida de tratamiento fluidas detrás de la dañado zona.
Ácidos inorgánicos barato y fácilmente disponible, tal como HCl o ácido hidro fl
uoric (HF), se utilizan para disolver algunos de los materiales dañinos,
constituyentes de rocas o ambos. Un cierto volumen de ácido se bombea en la
formación para restaurar cerca de pocillos permeabilidad (areniscas) o para
aumentar la permeabilidad de la roca (carbonatos).
Las estrategias de tratamiento para la distinta formación daños discutidos
previamente son revisadas en las siguientes secciones. Además, las estrategias
para algunos Se discuten los tipos comunes de daño del pozo.
6.1 Multas y arcillas
Migración multas
El tratamiento de las multas móviles puede ser logrado por cualquiera de
prevención (utilizando un control de arcilla proceso) o remoción. La eliminación de
la migración de multas en formaciones de arenisca se logra mejor por tratamiento
con un líquido que contiene HF y la mezcla de HCl
43 de 58
FIGURA 11: LA SELECCIÓN DEL TRATAMIENTO Y LA NATURALEZA DEL
DAÑO
Fuente [Reservoir Stimulation, 2000]
Los ácidos de barro de uso común.
Penetrando profundamente sistemas ácidos, que contiene flujo ácido, muestran
una buena posibilidad de que las partículas destrucción y extender un cierto
potencial para la estabilización de arcilla.
Fractura de la formación es también un tratamiento posibilidad porque el efecto de
lineal flujo en las paredes de la fractura tiene una menos perjudicial efecto en la
producción de radial hacia adentro flujo en un pozo no fracturado. El éxito de
ambos arcilla eliminación control y multas depende de la profundidad magnitud del
problema movimiento multas. En muchos casos, la punta de pantalla cabo (TSO)
Diseño fractura uso un corto fractura por daños de bypass es una mejor
alternativa.
Sistemas de HCl se utilizan normalmente para quitar multas daños en una
formación de carbonato. Porque el multas no se disuelven, pero se dispersan en
naturales fracturas o los agujeros de gusano que se crean, N2 es por lo general se
44 de 58
recomienda para ayudar a eliminar multas cuando el pozo tiene una presión de
fondo bajo.
arcillas Hinchazón
La eliminación de esmectita se logra generalmente con HF o ácido uoboric fl,
dependiendo de la profundidad de penetración. En el caso de arcilla-hinchazón
profunda problemas (más de 2 pies), el mejor tratamiento es por lo general una
fractura de eludir el daño.
formaciones no consolidadas
Dos problemas básicos determinan el método de tratamiento para las formaciones
no consolidadas. Si la formación se mueve como discreta grande partículas (es
decir, el edificio bloques de la formación se mueven), a continuación, la problema
es la falta de cementación entre el granos para las fuerzas de producción
aplicadas y la formación se clasifica como una formación de baja resistencia.
Tratamiento formaciones de baja resistencia puede ser difícil si la materiales de
cementación son reactivos con el fluido que se inyecta para eliminar el daño de
formación o para mejorar permeabilidad.
Afortunadamente, la cementación materiales en la mayoría de las formaciones de
tener una superficie pequeña zona y son menos reactivos con ácidos que con
multas o partículas de arcilla en los poros de la roca.
Cuando formaciones expulsan grandes granos en el pozo, puede ser beneficioso
para agregar adicional perforaciones para reducir la velocidad a través de la frente
a la formación o para diseñar una fractura para reducir la reducción.
(Es común para fracturar formaciones con permeabilidades superior a 100 md.)
Estas fracturas son por lo general los diseños TSO que proporcionan a corto, muy
fracturas conductoras que pueden reducir la reducción y control de movimiento de
arena por tanto reducción de la presión y el uso del agente de sostén en el
45 de 58
contactos de la interfaz de un empaque de grava como una "información"
empaque de grava.
El tratamiento de los problemas de astillamiento es extremadamente difícil.
Fracturas apuntaladas pueden ayudar a contener la formación y extender la
reducción de reducir la fuerza de desprendimiento, aunque astillamiento
totalmente detención puede ser imposible. Una de las claves para el tratamiento
selección es si el desprendimiento es causado por la alta presiones iniciales que
se agotan rápidamente o por cargas mecánicas cíclicas que se repita. Si de alta
inicial la presión es el problema, una limpieza puede bastar.
Si el ciclismo es el problema, un control permanente método es la mejor solución.
Métodos de control incluir empaque de grava, embalaje fractura, selectiva
perforado (a lo largo del eje de la fractura) y algunos métodos de plástico de unión.
6.2 Báscula
Varios disolventes disuelven escalas, dependiendo de su mineralogía. Los
tratamientos más comunes para el escamas en un pozo son los siguientes:
Escala de carbonato (CaCO3 y FeCO3) -HCl voluntad se disuelven
fácilmente todas las escalas de carbonato de si el ácido puede penetrar a la
ubicación escala (Tyler et al., 1985).
El yeso (CaSO4 ⋅ 2H2O) o anhidrita (CaSO4) - Estas escalas de sulfato de
calcio se eliminan con compuestos que convierten el sulfato a un hidróxido
u otra forma de iones seguido de ácido o directa disolventes tales como el
ácido ethylenediamenetetraacetic (EDTA) u otros tipos de agentes.
Después de una calcio disolvedor sulfato con ácido puede duplicar el
cantidad de escala disolvió porque la mayoría de las escalas son mezclas
de materiales y HCl tiene cierta capacidad para disolver las partículas más
finas de sulfato de calcio. La Se prefiere la sal tetrasódica de EDTA porque
su velocidad de disolución es mayor en una ligeramente alcalino valor de
pH; la sal disódica más ácida tiene también ha utilizado, así como otros
fuertes secuestrantes de la misma familia, a pesar de que no muestran una
46 de 58
marcada diferencia de la ejecución EDTA. Se debe tener cuidado de no
sobre-correr la escala pasado soluciones Disolver o convertidor con ácido
porque reprecipitación masiva de la escala se producirá.
Barita (BaSO4) o celestita (SrSO4) sulfato -Estos escalas son mucho más
difíciles de eliminar, pero su ocurrencia es más predecible. Bario y estroncio
sulfatos también se pueden disolver con EDTA si la temperatura es alta y
tiempos suficientes de contacto son suficientes (por lo general un mínimo
de remojo de 24 horas tiempo para un pozo de 12.000 pies cuadrados con
una temperatura de fondo de pozo de alrededor de 212 ° C [100 ° C];
Clemmit et al., 1985). Eliminación de bario y sulfato de estroncio métodos
son por lo general mecánico. La mayoría química removedores son sólo
ligeramente reactivo, especialmente en depósitos gruesa, pero las mezclas
de sulfato de bario y otras escalas generalmente se pueden eliminar
mediante adecuadamente disolvedores formuladas con suficiente tiempo de
inmersión. Depósitos gruesos deben eliminarse por medios mecánicos o
métodos abrasivos. Se debe tener cuidado cuando se el análisis de los
restos bien para evitar barita etiquetado incorrecto de perforación de
residuos como lodo escala sulfato de bario.
Cloruro de sodio escala cloruro (NaCl) -sodio se disuelve fácilmente con
agua fresca o débil soluciones ácidas (HCl, ácido acético). Rediseñar el
sistema mecánico para evitar la pérdida de calor y agua deserción son
también las posibilidades de tratamiento.
Escalas de hierro, tales como sulfuro de hierro (FeS) u óxido de hierro
(Fe2O3) -HCl con la reducción y secuestrante Agentes (EDTA) se disuelve
estas escalas y previene la reprecipitación de subproductos, como el hierro
hidróxidos y azufre elemental (Crowe, 1985). El tiempo de inmersión de 30
minutos a 4 horas suelen ser beneficiosa en la eliminación de estas escalas
cuando se utiliza ácido. Donde sulfuro de hierro es un depósito de espesor,
la acción mecánica tal como la molienda se sugiere. Chorro de agua por lo
general lo hará No corte a escala sulfuro de hierro, excepto donde se
dispersa con otras escalas o existe como una capa fina.
47 de 58
Sílice escalas-sílice escalas generalmente se producen como depósitos
finamente cristalizados de calcedonia o como amorfa ópalo y se disuelven
fácilmente por HF.
Escalas Hidróxido: magnesio (Mg (OH) 2) o calcio (Ca (OH) 2) hidróxidos-
HCl o cualquier ácido que suficientemente puede disminuir el valor de pH y
no precipitar sales de calcio o de magnesio se pueden utilizar para eliminar
estos depósitos.
El tiempo de contacto es un factor importante en el diseño de un tratamiento de
eliminación de escala. La preocupación principal en el tratamiento de los depósitos
de incrustaciones es con tiempo suficiente para el fluido de tratamiento para
alcanzar y disolver eficazmente el mayor parte del material escala. El mosto fluido
de tratamiento disolver la mayor parte de la escala para que el tratamiento sea
exitoso.
6.3 Depósitos orgánicos
Depósitos orgánicos son generalmente resolubilized por orgánico disolventes. Las
mezclas de disolventes pueden adaptarse a una determinada problema, pero un
disolvente aromático es un eficiente, fluido de propósito general. Preocupaciones
ambientales han conducido al desarrollo de disolventes alternativos (Samuelson,
1992).
Eliminación de parafina se puede lograr usando calor, raspado o disolventes
mecánica. El calentamiento de la tubería con un engrasador caliente puede ser el
tipo más común de tratamiento. También puede ser el más perjudicial y menos
eficaz en algunos caso. La inyección de aceite caliente de la superficie se derrite
la parafina de las paredes de la tubería, pero la profundidad a la que el fluido
inyectado permanece caliente es una función de la configuración también. Si el
bien se permite a circular por el espacio anular mientras el aceite caliente se
inyecta por la tubería, el calor lo hará no penetran más de unas pocas
articulaciones de tubería de la superficie. El calor se transfiere rápidamente a
través de la tubería de acero a los fluidos en ascenso en el anillo y poca, si alguna,
el calor llega profundamente en el pozo. A medida que el calor aceite se enfría, la
48 de 58
parafina recogió en la parte superior de el pozo puede precipitar. Si se requiere
lubricación caliente a profundidades mayores de 150 ft, un método alternativo de
colocación debe ser utilizado. Deeper aplicación de calor está disponible con otros
procesos que cuentan con el calor generación como parte de una reacción
química exotérmica.
Los procesos requieren un estrecho control y son generalmente caros.
Raspado mecánico puede ser útil en casos donde extensos depósitos de parafina
deben retirarse de manera rutinaria. Raspar se logra generalmente con línea de
acero y un cortador. En los pozos que utilizan una sarta de varillas, colocando
raspadores en la cuerda puede automáticamente raspar las paredes de la tubería.
Disolvente de tratamiento para separar parafina puede basarse alrededor de un
disolvente aromático de cadena lineal o. La más disolvente apropiado depende de
la específica parafina y la ubicación del depósito. El calor (por lo menos a 130 ° F
[55 ° C]) y la agitación aumentar significativamente la velocidad de eliminación.
Tratamientos de eliminación de asfaltenos utilizan aromático disolventes tales
como xileno y tolueno o disolventes que contienen altos porcentajes de
compuestos aromáticos. La nafta es por lo general no es eficaz como disolvente.
Algunos materiales siendo probado proporcionar beneficios dispersantes sin
estabilizar toda la masa de la asfaltenos. Solvente tiempo de inmersión, el calor y
la agitación son consideraciones importantes para el tratamiento.
6.4 Depósitos mixtos
Depósitos combinados requieren un sistema de doble disolvente, tales como
dispersión de un disolvente de hidrocarburo (por lo general aromático) en un
ácido.
6.5 Emulsiones
Las emulsiones se estabilizan por materiales tensioactivos (tensioactivos) y por
multas extranjeros o nativos. Generalmente, disolventes mutuos, con o sin
emulsionantes-DE, se utilizan para el tratamiento de problemas de emulsión. De-
emulsionantes, que puede funcionar bien en un laboratorio o en un o tanque
separador debido al gran número de gotitas en contacto por unidad de volumen,
49 de 58
no pueden trabajar por sí mismos en un medio poroso a causa de masstransport
fenómenos en hacer llegar el producto al lugar donde que debería funcionar. Otra
razón por la que no pueden trabajar solo es el mecanismo implicado en romper
emulsiones, que debería provocar la coalescencia de gotitas y luego separación
de fases.
Lodos de hierro catalizada asfálticos son los más difíciles emulsiones se rompan.
Estas emulsiones son catalizadas por el hierro disuelto en el ácido o agua y
parecerse a un polímero reticulado de aceite en algunas instancias. La prevención
es el mejor tratamiento. Un efectivo tratamiento antisludge para la zona y un
ironreducing agente en el ácido son los mejores métodos.
La eliminación de un lodo de asfaltenos existente es generalmente logrado
mediante la dispersión en un disolvente y atacar a los componentes de los lodos
con aditivos diseñado para la limpieza y remoción.
6.6 Bacterias
Prevención de la destrucción de polímero por bacterias es generalmente
manejado con biocidas y monitoreo de tanques. El control de bacterias de fondo
de pozo es más difícil y implica raspar o tratamientos con sodio hipoclorito u otros
oxidantes, seguido de acidificación y luego tratamiento con un biocida eficaz a una
nivelar al menos 1,2 veces el nivel de matanza mínimo. Rotación frecuente del tipo
de biocida también es necesario para prevenir el desarrollo de biocida resistente
cepas de bacterias.
6.7 Partículas inducida enchufar
Sólidos del fango
Para eliminar daños barro poco profundo en las fracturas naturales, un disolvente
o limpiador que se dispersará el lodo debe seleccionarse sobre la base de pruebas
de una muestra de campo del barro. Energizar el fluido con N2 puede ayudar en la
eliminación de las grandes masas de la perforación barro de un sistema de
fractura. La experiencia con lodos de perforación de limpieza de los sistemas de
fracturas naturales muestra que las babosas de lodo de perforación pueden fluir
de nuevo en el tratamiento inicial, y el daño a menudo puede reafirmar como barro
50 de 58
se mueve desde los límites exteriores de la sistema de fractura en el pozo. Esta
condición puede requerir tratamientos repetidos de la misma alta eficiencia más
limpio, más N2, para conseguir una buena limpieza de los el pozo. El ácido puede
ayudar, pero las pruebas de que el ácido de Se requiere efecto sobre la muestra
de campo barro. Cuando extremadamente grandes volúmenes de peso pesado
barro se pierden, puede ser beneficioso para desviar la bien y redrill la zona
productiva. Cuando sea posible, el sobrebalance lodo de perforación debe
reducirse al mínimo, y el lodo debe ser condicionada para reducir sólidos antes de
la zona de pagos se perforan. Experiencia con la perforación de formaciones
altamente fracturadas ha llevado a la experimentación con la perforación bajo
balance en algunas zonas. Perforación bajo balance puede resultar en solamente
un daño mínimo en la producción de pozos en comparación con el daño creado
por tradicional métodos de perforación. Hay peligros, sin embargo, en de
perforación bajo balance, y el riesgo-beneficio debe ser evaluado cuidadosamente.
Mudcakes suelen ser perjudiciales sólo en pozo abierto terminaciones sin fracturas
importantes (Burton, 1995). En los pozos verticales, por lo general son fácilmente
eliminado mecánicamente en gran medida por caída de presión. En pozos
horizontales largos, la reducción necesaria es casi imposible imponer a cualquier
sección que no sea el talón, especialmente cuando un fluido compresible se
encuentra en el agujero.
Circulaciones para la eliminación mudcake deben llevarse a cabo con espacio libre
mínimo entre el lavado tubería y el pozo para promover la turbulencia.
Mudcake residual en preenvasado pantallas o ranurado terminaciones liners es
particularmente problemático porque puede tapar la pantalla
Fluidos sucios
Cuando se conoce el daño de partículas que se han producido debido a la
utilización de fluidos calidad pobre o sin filtrar, la limpieza depende de encontrar
un disolvente o ácido que puede o bien eliminar las partículas o romper el
estructura de los puentes formados en la formación o sistema de fracturas. Los
agentes tensioactivos, ácidos y disolventes mutuos son por lo general los
materiales más beneficiosos.
51 de 58
La adición de N2 para proporcionar un impulso de alta energía también puede ser
beneficioso. La decisión de qué tensioactivo o disolvente mutuo utilizar debe
basarse en pruebas básicas o campo respuesta. Incluyendo un gas tal como CO2
o N2 es basado en los requisitos de recuperación de líquidos y sólidos y la
capacidad de descarga del pozo. Para el diseño las operaciones de limpieza de
los daños de partículas, que fluye el bien atrás rápidamente después del
tratamiento ayuda en la eliminación de las partículas. Bajar las formaciones de
presión puede requerir un impulso de gas. En mayor presión formaciones, flujo
natural suele ser adecuada para descargar estos sólidos, especialmente cuando
un correctamente de fluido diseñado se ha utilizado y los sólidos no son más
profunda que la superficie de la cara del pozo. Raspado y limpieza mecánica
puede ejercer influencia sólo hasta la pared del pozo.
Acidificación
El borde delantero de una otra manera efectiva mutua sistema de disolvente y el
ácido puede ser cargado con escombros limpiado las paredes de los tanques y
tuberías. Para esta razón, el borde de ataque del trabajo ácido es por lo general
circulado fuera del pozo utilizando un proceso de llamado decapado de la tubería.
En este tratamiento, ácido y disolventes son inyectados hacia abajo el tubo para
dispersar y disolver el hierro, compuesto para tuberías, barro y otros residuos de la
tubería y luego son distribuidas o invertido fuera del pozo sin ser inyectado en la
formación. Estos puestos de trabajo son extremadamente eficaces cuando el tubo
no se ha limpiado o su condición es desconocida. Los volúmenes de ambos
ácidos y tratamientos aditivos varían de 1 a 21/2 volúmenes de tubos dependiendo
de la condición de los tubulares. Volúmenes de ácidos y solventes mínimos suelen
oscilar De 250 a 500 galones. Tubo recubierto puede reducir el hierro escalar
significativamente, pero otros contaminantes, tales como escala y compuesto para
tuberías, todavía pueden estar presentes.
Si la recuperación de carga de líquido influye en la producción del pozo,
tensioactivos o disolventes mutuos que reducen tensión superficial e interfacial
son generalmente beneficial. Los volúmenes de tratamiento dependen de los
fluidos, la formación y la cantidad de fluido de carga perdieron.
52 de 58
Inyección de agua
La eliminación de partículas inyectado durante la inyección de agua operaciones
depende de la identidad de la el material y el uso de un limpiador y un ácido para
dispersar el material. Una de las mejores técnicas para la limpieza de pozos de
inyección o pozos de eliminación es el reflujo del pozo tan duro como sea posible
antes de la tratamiento. Esto por lo general elimina suficiente masa desde el pozo
para eliminar la necesidad para la estimulación. Sin embargo, si no refluya
adecuadamente limpiar el pozo, ácido y un disolvente mutuo en volúmenes que
van de 50 a 100 gal / ft son suele ser necesario. Cuando grandes cantidades de
sólidos se espera, el pozo debe backflowed después acidificación. Si arrastre de
aceite y emulsiones son los problema, ácido y un disolvente mutuo puede ser
inyectado y desplazado permanentemente con agua de inyección detrás del
trabajo de acidificación.
6.8 Fluidos de perforación base aceite
La prevención de emulsiones OBM es relativamente fácil. Ya sea un limpiador
surfactante-base que se mezcla después pruebas de OBM específico o un lavado
de xileno más general de la zona que se debe hacer antes del contacto con
cualquiera salmuera de alta salinidad o ácido. Después de que los esquejes y
multas de barro se han limpiado y totalmente waterwetted, los problemas de daño
restantes de humectabilidad se puede revertir con un limpiador de formación o la
mutua disolvente. Ácido se utiliza generalmente como etapa siguiente después de
la limpieza para eliminar las partículas de lodo y limpiar escombros formación. La
eliminación de emulsiones OBM conocidos resultante de la mezcla con salmuera
de alta salinidad o ácido por lo general requiere un lavado con disolvente
aromático o un tratamiento con surfactante especializado que dirige el siltstabilized
emulsión. Evaluación de cualquier limpieza mecanismo o tratamiento utilizando
muestras de laboratorio de OBM debe ser evitado. Sólo las muestras de campo de
la barro son apropiadas para diseñar el tratamiento de eliminación.
Los volúmenes de fluido de tratamiento varían desde 15 a 50 gal / ft de disolvente
aromático o mezcla de tensioactivos, y la agitación y remojo las horas son críticas
53 de 58
para el éxito del tratamiento. Dificultades de aplicación incluyen la captura de los
fluidos de tratamiento en todo el sueldo en una columna de fluidos pesados donde
la segregación densidad puede ser rápido. Packers y los enchufes son gelificados
la primera línea de aislamiento.
6.9 Bloques de agua
La eliminación de un bloque de agua se puede lograr usando un tensioactivo o
alcohol aplicado como una pre-limpieza a reducir la tensión superficial, seguido de
un pos-limpieza de N2 o CO2 para eliminar el agua de la cerca del pozo área y
saturación de gas Restablecer. Una vez que el agua se ha mezclado con la
tensión superficial de disminución materiales, la eliminación es más fácil. Las
dificultades en este tipo de operación son la colocación del fluido y conseguir una
distribución uniforme del fluido alrededor del pozo. Los tratamientos repetidos
suelen ser necesarias, y dispositivos de inyección selectivos son beneficiosos.
6.10 Alteración Mojabilidad
Daño alteración de la mojabilidad se elimina mediante la inyección de Disolventes
(de inversión) para eliminar el aceite mojar fase de hidrocarburos y luego inyectar
fuertemente waterwetting tensioactivos. Una vez más, un surfactante por sí mismo
lo hará no funciona. La fase de aceite, que normalmente se precipitó asfaltenos o
parafinas, primero debe ser eliminado con un disolvente. (Lo mismo se aplica a un
adsorbido surfactante oleófila.) A continuación, una fuerte orinarse en el agua
tensioactivo puede ser inyectado y se adsorbió sobre la roca minerales. Esto
reduce la tendencia de nuevo hidrocarburo precipita a pegarse a las superficies
minerales y aceite mojar de nuevo.
Para los problemas de condensación retrógrada, la más técnica de tratamiento
adecuado es la inyección de aseado gas natural en una operación periódica
"resoplar". El condensado es recogido por el gas y transportado en el depósito.
Reprecipition requiere la retrógrada del proceso después de varios meses de
producción.
54 de 58
6.11 El daño del pozo
Daño mecánico de perforación
El proceso de perforación en sí modifica lo local subraya alrededor del pozo,
generando una zona de de la permeabilidad reducida en la zona vecina al pozo
(Dusseault y Gray, 1992). Se ha demostrado que tal daño afecta principalmente
formaciones blandas donde la diferencia entre el mínimo y tensiones máximas
ortogonal a la pared del pozo es grande. En los peores casos, la medida de la
permeabilidad disminución puede ser tan grande como 21 medios pozo diámetros
(Morales et al., 1995), y perforaciones no pasar por alto la zona dañada. Debido a
la permeabilidad deterioro en este caso es el resultado de roca compactación,
acidificación es ineficaz. Apuntalante Corto tratamientos de fracturamiento son
aparentemente el único cura, mayo aunque sobrebalance extrema perforación dar
resultados positivos en algunos casos (Petitjean et al., 1995).
Problemas de tubería
Cada vez que se reduce la producción del pozo, la primera determinación debe
ser establecer que el tubo está abierta y el sistema de elevación está trabajando.
Numerosos problemas de fugas de tuberías para colapsaron tubería puede ocurrir,
y rellenar el tubo es también una posibilidad. Bueno condiciones cambian con el
tiempo, y un realización efectiva al comienzo de la vida del pozo puede no ser
eficaz después de varios años de producción como la disminución de la presión
del yacimiento.
Perforaciones Pobres
El tratamiento habitual para perforaciones pobres es añadir perforaciones
adicionales. En las zonas que son extremadamente laminado, tales como las
arenas arcillosas del Golfo de EE.UU. Costa y otras áreas, de 8 a 12 spf se
considera, pero las averías de perforación adecuados (es decir, los pequeños
fracturas) pueden ser necesarios para la vinculación completa. Baja densidad de
perforación es posible si el pozo será fracturado. Fracturamiento cruzará las
barreras de laminaciones, y en muchos casos de campo ha proporcionado amplios
aumentos de productividad.
55 de 58
Adición de perforaciones es fácil, pero las típicas 0 ° por etapas, las pequeñas
armas tubing pasante entregan solamente pequeños agujeros y penetraciones
cortas. La más reciente armas-de fondo de pozo de despliegue que proporcionan
mínimo. Se prefieren limpieza y eliminación gradual, especialmente cuando se
realiza la fracturación hidráulica.
Hidratos
Los hidratos son mezclas de hielo y otros elementos, principalmente el gas
natural, que puede parecerse a una sucia depósito de hielo. A diferencia de hielo,
pueden formar a temperaturas mayor que 32 ° F. La formación de hidratos por lo
general se asocia con una disminución de la temperatura o una reducción de la
presión que puede acompañar a la producción de fluidos. Hidrata también puede
formarse en gas de corte lodo de perforación, en particular cuando el barro se
hace circular cerca del fondo marino en lugares fríos.
Taponamiento Soda bobinas y válvulas puede ser un problema grave. La abrasión
de partículas Soda equipo también es posible. La ocurrencia más común de
hidratos es en los pozos de gas con una pequeña cantidad de la producción de
agua. La cantidad de agua respecto a la cantidad de la producción de gas es
crítica. A medida que el corte de agua aumenta, muchos problemas de hidratos
desaparecen.
Los hidratos se impide mediante la adición de un punto de congelación depresor
tal como alcohol o glicol por debajo de la punto de formación de hidratos. También
pueden ser controlados por preservación de la temperatura en el producido fluido
o la eliminación de una fuerte presión gotas que permiten la expansión de gas
para enfriar los líquidos
a sus puntos de congelación.
Llene
Los restos de la formación de la exfoliación en la perforación o pozo puede ser
uno de los inconvenientes más graves a la producción. Rellene el pozo es
fácilmente identificado con una barra de platina en la telefonía fija y es
generalmente eliminado fácilmente utilizando tubería o tubería flexible y las
prácticas de descarga N2 o espuma. Rellene el perforaciones es más difícil
56 de 58
identificar y mucho más difíciles de eliminar. Cuando relleno en las perforaciones
es sospechoso, nue- vos disparos del pozo es generalmente el método más
directo de probar la teoría y restaurar el bien a la productividad. Donde el llenar es
soluble ácida, la inyección de ácido puede ser útil; Sin embargo, la inyección de
ácido en una perforación que es lleno de desechos pequeños suele ser difícil.
Los problemas del agua
La producción de agua no sólo es un importante económico problema en la
separación de la superficie, pero también causa una reducción importante en la
permeabilidad relativa de aceite y gas. La producción de agua del pozo puede
conducir a problemas importantes como la corrosión, la contrapresión, emulsiones
y el movimiento de la formación o multas. El agua puede fluir desde la parte
inferior (Conicidad), se elevan a través de fracturas o el flujo de la borde de las
fracturas a través de la matriz o en highpermeability rayas. Debido a su baja
viscosidad, el agua fluye mucho más fácil que el aceite, y una vez en el poros de
la roca que es difícil desplazar con fluidos de baja viscosidad, como el gas.
Interrumpir el agua (Control de agua) es una técnica especial y se discute en la
literatura en otros lugares.
Microporosidad
Microporosidad se crea por una serie de arcillas y algunos minerales. Es
simplemente una condición en la que un existe gran área de superficie para el
recubrimiento de agua o atrapamiento. Microporosidad rara vez se presenta un
problema excepto cuando ocupa el área de la garganta de poro de la formación.
En estos casos, se puede atrapar ya sea escombros o agua y el flujo de obstruir.
La eliminación de microporosidad en general, se puede lograr con HF, o
problemas profundos pueden ser anuladas por fracturarse.
7 CONCLUSIONES
Para maximizar el rendimiento, así, los caminos de la formación a la tubería
deberá presentar el más bajo impedancia de presión posible. El logro de esta
condición requiere tanto una terminación bien diseñado y la eliminación del daño
de formación. Las herramientas están una gran variedad de técnicas de
57 de 58
eliminación de estimulación y daños y los productos químicos que están fácilmente
disponibles. Aun así, aunque la eliminación daño de formación parece fácil
alcanzable, el objetivo de una realización sin daños puede ser difícil de alcanzar.
El problema no es tanto el de encontrar una herramienta, sino el de encontrar la
herramienta adecuada. Un poco la experiencia demuestra que la herramienta
adecuada puede seleccionarse sólo cuando el problema ha sido identificado. El
esfuerzo y expensas, para comprender la naturaleza y la identidad del problema
pueden ser las inversiones más sabias. Los mecanismos de daño más comunes y
sugerido métodos de eliminación se enumeran en las Tablas 14-3, 14-4 y 14-5.
Vale la pena repetir que muchos daños condiciones tienen síntomas similares y
que hay no hay tratamientos universales.
58 de 58