Presiones y Tortuosidad

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Ing. Marbella Rengifo Ingenieria de Yacimientos Presiones y Tortuosidad Meyer & Associates, SA de CV

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Compendio de conceptos y descripcion de la tortuosidad y de las presiones que envuelven en un fracturamiento hidraulico

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Page 1: Presiones y Tortuosidad

Ing. Marbella RengifoIngenieria de Yacimientos

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Page 2: Presiones y Tortuosidad

Esquema de Tratamiento

ISIP

Presión al Fondo

Presión enSuperficie

Caudal

Concentrac

ión

Presión Neta

TIEMPO

Pc

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Page 3: Presiones y Tortuosidad

PRESIONESPRESION EN SUPERFICIEPRESION DE

RUPTURA

PRESIONINSTANTANEA(ISIP) PRESION DE

PROPAGACION

FRICCION

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Page 4: Presiones y Tortuosidad

PRESION DE CIERRE

(2000 psi)

PRESION DE FRACTURA

(2500 psi)

PRESION NETA

PRESION NETA = 500 psi

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Page 5: Presiones y Tortuosidad

Cálculo de Presión Neta

Pnet = Psup + Phid - Pfric - Pcierre

Psup = Presión en superficiePhid = Presión hidrostáticaPfric = Pérdidas por fricciónPcierre = Presión de cierre

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Page 6: Presiones y Tortuosidad

Cálculo de Presión de Fricción

Pfric tub = Pérdidas por fricción en la tuberíaPfric pzdo = Pérdidas por fricción en los punzadosPfric tort = Pérdidas por fricción en la zona tortuosa

Pfric = Pfric tub + Pfric pzdo + Pfric tort

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Page 7: Presiones y Tortuosidad

Presiones Medidas de Fondo• Anular o tubing estático - sin packer

(“Deadstring”).• Sensor de presión al fondo.

– Memoria.– Trasmisión a la superficie en el tiempo-real.

• Todavía necesita restar Pfric pzdo y Pfric tort .

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Page 8: Presiones y Tortuosidad

ISIP’s• Usa ISIP’s para determinar la PNET real.

– Eliminar la fricción (tub, pzdo, tort).– Usar durante los mini-fracs y colchones.

CONCLUSION:La presión neta real es difícil

calcular, pero fácil medir.

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Page 9: Presiones y Tortuosidad

TORTUOSIDADTortuosidad significa pérdidas por fricción debidas a restricciones en el ancho y curvatura de la fractura cerca del pozo.

σmin

σmax

Pfrac − ≅σ max 0

• Re-orientación en dirección del plano de la fractura.

• Re-orientación debida a fracturas naturales.

• Fracturas múltiples.

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Page 10: Presiones y Tortuosidad

MULTI-FRACTURASPresiones y TortuosidadMeyer & Associates, SA de CV

Page 11: Presiones y Tortuosidad

TORTUOSIDAD

Longitud de la fracturaPozo Punta

L

PNET PNET durante bombeo

PNET a parar bombeo

Fricciones cercanas al pozo∆Pfric tort

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Esquema de Tortuosidad

Ala de Fractura Principal

Pozo

Vista de Arribapw

pfwT Qf

Qf

pw

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Page 13: Presiones y Tortuosidad

Tortuosidad vs. Punzados∆Pfric ∝ Qn

Tortuosidad: 0,25 < n < 1, típicamente ½Solución Alto caudal y/o viscosidad,

ácido, baches de arena

Punzados: n = 2Solución “Ballout”, ácido, re-punzar

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Page 14: Presiones y Tortuosidad

Step-Down Test

Fric

ción

CaudalTiempo

∆P1∆P2

∆P3∆Q1

∆Q2∆Q2

O

OO

OO

O

Tortuosidad

Punzados

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Page 15: Presiones y Tortuosidad

Ejemplo de SDT

0

100

200

300

400

500

0 5 10 15 20

Pump Rate, bpm

Perf

or

Nea

r-W

ellb

ore

Fric

tion,

psi Bridas CM x-2

3374/78 mStep Down Test

26/04/97

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Page 16: Presiones y Tortuosidad

Descomposición de SDTBridas CMx-2, 3374/78 m, Mini-Frac 1Per/Near-wellbore Friction De-Convolution

BJ Services S.A. Job: 25/04/97Pumping Rate (bpm)

Est. NWF Fric (psi) Est. Perf Fric (psi)Total Fric (n=1.09) (psi)

0.00 4.00 8.00 12.00 16.00 20.000.0

120.0

240.0

360.0

480.0

600.0

0.0

120.0

240.0

360.0

480.0

600.0

0.0

120.0

240.0

360.0

480.0

600.0

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Page 17: Presiones y Tortuosidad

Macheo InicialBridas CMx-2, 3374/78 m, Mini-Frac 1Net Pressure Match (No Perf Friction or Tortuosity Corrections)

BJ Services S.A. Job: 25/04/97

Time (mins)

Net Pressure (psi) Observed Net (psi)

0.00 16.00 32.00 48.00 64.00 80.00 0

400

800

1200

1600

2000

0

400

800

1200

1600

2000

Time (mins)

Slurry Flow Rate (bpm) - -

0.00 16.00 32.00 48.00 64.00 80.00 0.00

6.00

12.00

18.00

24.00

30.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

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Page 18: Presiones y Tortuosidad

Macheo CorregidoBridas CMx-2, 3374/78 m, Mini-Frac 1Net Pressure Match (With Perf Friction & Tortuosity Corrections)

BJ Services S.A. Job: 25/04/97

Time (mins)

Net Pressure (psi) Observed Net (psi)

0.00 16.00 32.00 48.00 64.00 80.00 0

400

800

1200

1600

2000

0

400

800

1200

1600

2000

Time (mins)

Slurry Flow Rate (bpm) - -

0.00 16.00 32.00 48.00 64.00 80.00 0.00

6.00

12.00

18.00

24.00

30.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

0.00

2.00

4.00

6.00

8.00

10.00

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Page 19: Presiones y Tortuosidad

Para Minimizar La Tortuosidad

• Iniciar la fractura con fluido de alta viscosidad.• Bombear ácido?• Punzar con sobrebalance extremo. (E.O.P.)• Baches de arena.• Terminación a pozo abierto.• Hidro Jet.

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Page 20: Presiones y Tortuosidad

Convección

Alta concentraciónde arena.

Pequeño colchón.

Tortuosidad

Baja concentraciónde arena.

Gran colchón.

Las opciones de diseño se amplíancuando la permeabilidad aumenta.

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