ESTIMULACIN DE POZOS

ESTIMULACIN DE POZOS

DIVISION

INGENIERACARRERA

INGENIERO PETROLERO Y ENERGAS ALTERNASMATERIA

ESTIMULACIN DE POZOS

REQUISITO ACADEMICOMATERIA CONSECUENTECUATRIMESTRE

9CLAVE MATERIA

EPFLU

PLAN DE ESTUDIOS

CUATRIMESTRALFECHA DE ELABORACION

OCTUBRE 2009TOTAL HORAS

160HRS. PRACTICAS

4

ELABORADO POR:

Ing. Dmaso Vlez Rosas

H/DOCENTESH/INDEPENDIENTESCREDITOS

ESTIMULACIN DE POZOS

6410

OBJETIVO GENERAL:

El alumno aprender a realizar estudios para la estimulacin de pozos para una mejor produccin y rendimiento del mismo.

NDICEINTRODUCCIN 4

TEMA I. Invasin y dao a la formacin.5

Propsito5

Recapitulacin12

Actividades Integrales13

Autoevaluacin14

TEMA II. Evaluacin del dao.15

Propsito15

Recapitulacin15

Actividades Integrales16

Autoevaluacin16

TEMA III. ndice de Productividad17

Propsito17

Recapitulacin18

Actividades Integrales18

Autoevaluacin18

TEMA IV. Prevencin de daos a la formacin.19

Propsito19

Recapitulacin19

Actividades Integrales19

Autoevaluacin20

TEMA V. Mtodos de estimulacin.21

Propsito21

Recapitulacin22

Actividades Integrales22

Autoevaluacin22

TEMA VI. Nitro-torpedeamiento23

Propsito23

Recapitulacin24

Actividades Integrales24

Autoevaluacin24

TEMA VII. Tratamiento con cidos.25

Propsito25

Recapitulacin25

Actividades Integrales26

Autoevaluacin26

TEMA VIII. Fracturacin Hidrulica.27

Propsito27

Recapitulacin29

Actividades Integrales29

Autoevaluacin29

TEMA IX. Beneficios y limitaciones de la estimulacin. 30

Propsito30

Recapitulacin32

Actividades Integrales32

Autoevaluacin33

TEMA X. Consideraciones en el punzamiento. 34

Propsito34

Recapitulacin35

Actividades Integrales35

Autoevaluacin35

TEMA XI. Problemas de exclusin de arena. 36

Propsito36

Recapitulacin36

Actividades Integrales36

Autoevaluacin37

TEMA XII. Aplicaciones prcticas.38

Propsito38

Recapitulacin38

Actividades Integrales38

Autoevaluacin39

RECAPITULACIN GENERAL40

AUTOEVALUACIN GENERAL42

ACTIVIDADES DE GENERALIZACIN43

GLOSARIO44

BIBLIOGRAFA CONSULTADA45

es-DAOS EN LA TERMINACIN Y REPARACIN DE POZOS:

Daos por punzado: ste compacta la roca alrededor de la zona atravesada por el proyectil, aumentando la dureza de la superficie y reduciendo la porosidad local de la misma hasta en un 80%.

Compactacin de la roca alrededor de los agujeros con la consecuente reduccin en la permeabilidad local.

La sobrepresin introduce restos de formacin y da las carcazas en la formacin, adems introduce fluidos con slidos en la formacin.

Penetracin insuficiente, est afectada por la resistencia de la roca, y puede no ser suficiente para crear los mencionados canales de by-pass (wormholes).

Inadecuada seleccin de la geometra. Se prefiere baja penetracin pero con gran dimetro en formaciones blandas, mientras que es conveniente elegir pequeos dimetros y gran profundidad en formaciones duras.

Inadecuada eleccin de la presin diferencial, presiones insuficientes pueden no dar el resultado esperado, presiones excesivas pueden fundir la roca en las inmediaciones del agujero, generando una pared de vidrio totalmente impermeable.

Daos por fluidos de terminacin: Taponamiento de la formacin y punzados por slidos suspendidos, bacterias y/o residuos de polmeros, que tienden a bajar la permeabilidad de la formacin.

Hinchamiento y dispersin de las arcillas, bloqueo por agua (water block) y emulsiones (emulsin block) y precipitacin de incrustaciones.

Es necesario utilizar fluidos de terminacin limpios y filtrados, empleando el uso de bactericidas.Los fluidos de terminacin normalmente requieren de inhibidores para controlar la corrosin.Estos ltimos pueden provocar un bloqueo por emulsin (emulsin block), modificar la mojabilidad de la roca y precipitar la Fe+++.

Daos en Gravel Packs: Punzados y espacios entre casing y tubing sin arena.

Gravel pack contaminado por partculas de la formacin y por geles sin romper.Grasas, pinturas y residuos de polmeros entre la formacin y el gravel pack. Inadecuada seleccin del tamao de la arena del engarbado siendo invadido por finos de la formacin durante la produccin.

Daos durante la produccin: Algunos reservorios no pueden ser puestos en produccin a altos caudales de flujo o elevados cadas de presin entre el reservorio y el pozo (drawdown) sin ser afectados por fenmenos adversos. Fangos nativos y arcillas sueltas entrampadas en la pared poral, pueden comenzar a moverse a flujos elevados, especialmente en el caso en que dos fluidos inmiscibles estn siendo extrados en forma simultnea. Dependiendo del tamao de las partculas, estas pueden bloquear el poro a travs de su interconexin con el siguiente o migrar hacia otros poros aumentando la viscosidad del fluido en produccin hacia el pozo. El drawdown excesivo hace caer la presin poral en las inmediaciones del pozo, y puede exceder a la fuerza compresiva de la roca. Este fenmeno es mucho ms complejo en arenas no consolidadas, donde la pobre cementacin de la matriz se traduce en un aumento progresivo en la produccin de arena de las inmediaciones del pozo. El drawdown excesivo en reservorios productores de gas condensado, conduce a una presin de flujo por debajo del punto de roco en el fondo del pozo, ocurriendo una destilacin in-situ de las fracciones livianas producidas.

Dao durante la limpieza del pozo: Altas concentraciones de materiales dainos pueden invadir la formacin.

Dao durante el tratamiento cido: Materiales del tubing que son arrastrados hacia la formacin, hay que tener en cuenta que los cidos intercambian iones con los metales, en especial con los de la caera del tubing y el casing, disminuyendo el espesor de los mismos, pudiendo llegar a daarlos y arrastrando materiales y suciedades normales en las caeras hacia la formacin.Los surfactantes utilizados para dispersar slidos durante la acidificacin e inhibir la corrosin de las caeras del casing y el tubing por accin del cido crean dentro del sistema poral bloques de emulsin (emulsin blocks).

Bloqueo por agua (water block): Precipitacin de productos secundarios de la reaccin cida con minerales de la formacin. Los productos secundarios que podran formarse, pueden ser analizados y predichos mediante modelos geoqumicas que dependen por un lado de la composicin de la roca de la formacin y de la composicin del fluido del tratamiento, y por otro lado de las variables termodinmicas.Algunos aditivos utilizados para prevenir la corrosin del hierro del sistema de produccin pueden formar precipitados.

La permeabilidad del sistema poroso puede disminuir como consecuencia de residuos de los agentes inhibidores de corrosin.

Tratamientos de control de agua: La fraccin de agua producida por un pozo, puede ser sustancialmente reducida mediante la inyeccin de poliacrilamidas. La mayora de las veces, sin embargo, la inyeccin de las mismas lleva a una cada en la produccin de gas y petrleo simultneamente con la del agua.

DAO EN POZOS INYECTORESInyectores de agua:

Invasin de slidos suspendidos y subsiguiente taponamiento.

Perturbacin in-situ de las arcillas.

Incompatibilidad del agua inyectada y la de la formacin, o como resultado de la presencia de CO2 o SH2 en la formacin.

Taponamiento por formacin de coloides, especialmente los de base hierro, productos de la corrosin de la caera del tubing cuando hay O2 en el agua inyectada.

Taponamiento por bacterias.

TIPOS VARIOS DE DAO.

Emulsiones: La mezcla de fluidos de base agua y base petrleo ocasionan emulsiones en la formacin. Las emulsiones tienen la particularidad de tener viscosidades muy elevadas, en particular las emulsiones de agua y petrleo. Normalmente se forman durante la invasin del filtrado del lodo de perforacin o durante los tratamientos fluidos posteriores.

Cambios de mojabilidad: La mojabilidad total o parcial del petrleo en la roca reduce la permeabilidad relativa al petrleo. Esto puede ocurrir por el fenmeno de adsorcin a travs de minerales activos en la superficie de la pared poral. El dao puede ser remediado a travs de la inyeccin de solventes capaces de remover la fase de hidrocarburos que est mojando a la roca.

Water Block: El bloqueo por agua es causado por un incremento en la saturacin de agua Sw en las inmediaciones del pozo, disminuyendo la permeabilidad relativa al petrleo.

El bloqueo, se ve favorecido con la presencia de arcillas intraporales, como la illita. Estas arcillas, debido a su forma particular y la direccin de su crecimiento, aumentan la superficie de contacto con el fluido, disminuyendo al mismo tiempo el tamao de los poros y la porosidad del sistema, incrementando la retencin de agua en las paredes porales.

Sarros: Los sarros son precipitados minerales, que pueden precipitar tanto durante la perforacin, como durante la produccin (en el tubing) e inclusive en el interior de la formacin.Normalmente esta precipitacin es mucho mayor durante la produccin, puesto que se ve maximizada por las bajas temperaturas y presiones en las inmediaciones del pozo.

Depsitos orgnicos: Los depsitos orgnicos son precipitados de hidrocarburos pesados, normalmente asfaltenos y parafinas, y pueden ocurrir en la perforacin, en el tubing y en el interior de la formacin. Los mecanismos por lo cuales se origina son variados y complejos, pero el principal motivo es algn cambio en las variables termodinmicas a las que est sometido el fluido del reservorio durante el proceso de perforacin, produccin o in-situ en el interior del reservorio; y el mecanismo por el cual precipitan tiene que ver con la prdida de solubilidad en el resto de los hidrocarburos, y una vez que precipita, cristaliza. La causa ms comn que produce este efecto sucede durante la produccin, donde las inmediaciones del pozo pierden temperatura y presin.

Depsitos mixtos: Son depsitos compuestos por la mezcla de componentes orgnicos e inorgnicos, que pueden incluir tambin sarros, fangos, slices y arcillas.

Fangos y arcillas: Este dao incluye la invasin de arcillas provenientes del lodo de perforacin (normalmente bentonita o atapulgita) y/o por hinchamiento o migracin de las arcillas inherentes de la formacin.

DAO POR PENETRACIN PARCIAL.

Hay varias razones por las cuales un pozo puede terminarse poniendo en produccin solo una porcin de la capa productiva (hw). Esta penetracin parcial produce una carga adicional que se considera como un tipo especial de pseudodao, y que no es un dao verdadero. El valor del dao provocado por la penetracin parcial es siempre positivo, excepto en el caso de pozos desviados.

PREVENCIN DE DAOSLa prevencin de daos apunta a que todas las operaciones realizadas se hagan provocando el mnimo dao o la mnima contaminacin posible, evitando que la produccin se vea afectada.Si bien los muchos daos son remediables, las operaciones de reparacin de daos son costosas en muchos casos y no siempre solucionan el problema completamente.RECAPITULACINLas principales y ms comunes causas de la existencia de un dao de formacin, y las respectivas consideraciones para Minimizarlo es:

Perforacin. Entubacin. Cementacin. Punzado.Los tipos varios de daos ms comunes son:

Emulsiones.

Cambios de mojabilidad.

Water Block.

Sarros.

Depsitos orgnicos.

Depsitos mixtos.

Fangos y arcillas.

ACTIVIDADES INTEGRALESDefine con tus propias palabras los siguientes conceptos:

Perforacin: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Cementacin: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Punzado: ___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

AUTOEVALUACINConstruye un ejemplo en dnde clarifiques el dao por cambios de mojabilidad en un pozo.

TEMA II. EVALUACIN DEL DAO.PROPSITO: Explicar la manera ms efectiva para evaluar daos en pozos.

El dao de formacin se mide mediante un coeficiente denotado por S que se denomina severidad. Este dao puede tener diversos valores, que pueden llegar a ser muy grandes.Se analizarn los valores que puede tomar la severidad del dao:S>0: Pozo daado. En este caso, existen restricciones adicionales al flujo hacia el pozo. Aqu es donde se aplica lo visto hasta ahora. Puede reemplazarse el sistema utilizando una ecuacin que tenga en cuenta un dimetro del pozo menor que el perforado.

S=0: Pozo sin dao. El dao es nulo, no existen restricciones de flujo hacia el pozo. El pozo est produciendo con un dimetro igual al real.

S