Presentacin de PowerPoint

Solventes son compuestos orgnicos basados en el elemento qumico carbono.

Los solventes constituyen un grupo heterogneo de hidrocarburos voltiles derivados del petrleo y del gas cuyo punto de ebullicin es bajo por lo que se evaporan al entrar en contacto con el aire.

Solventes

Uso de los Solventes

Combustibles

Pinturas, barnices y lacas

Fabricacin de plsticos

Adhesivos

Industria textil y lava secos

Plaguicidas

Poder disolvente

Disolventes activos:Son los que disuelven propiamente el material (una resina por ejemplo). Generalmente son sustancias polares como esteres y cetonas.

Disolventes latentes:Son generalmente alcoholes. No disuelven por si mismos el material pero aumentan el poder disolvente del disolvente activo.

Diluyentes:Casi siempre hidrocarburos aromticos y alifticos, se emplean generalmente para reducir la viscosidad del sistema, aunque en ocasiones pueden contribuir a la disolucin del material

Dispersantes de asfltenos

Un dispersante de asfltenos es una solucin de uno o mas surfactantes disueltos en un solvente hidrocarbonado de carcter aromtico. Su funcin principal es mantener estabilizados a los coloides de asfltenos, evitando la floculacin y posterior precipitacin.

Surfactante

Son agentes qumicos "activos en superficie. Cuando los surfactantes se disuelven en agua se concentran en interfaces, como agua-aire o agua-aceite, y ah ejercen diversas funciones: humedecen, emulsifican, dispersan ysolubilizan; favorecen o impiden la formacin de espuma; son antiestticos y lubricantes; tambin dan brillo y afectan a ciertas propiedades reolgicas.

Hidrfobo: Que no tiene afinidad por el agua; molcula o parte de una molcula que es insoluble en agua

Usos en la industria

Lodo de perforacin

Actan como emulsionantes, dispersantes, espumantes o antiespumantes, e inhibidores de corrosin. Al dispersar las partculas de arcilla y otros slidos, evitan la formacin de grumos y ayudan a mantener la homogeneidad del fluido, reduciendo as las prdidas por filtracin lateral.

Recuperacin Mejorada

Se ha hallado que al inyectar surfactantes formulados adecuadamente se puede reducir la tensin interfacial lo que elimina prcticamente las fuerzas capilares.

Estimulacin de pozos

En ambos tipos de procesos se usan surfactantes como dispersantes de partculas finas (alquil fenoles y alquil amonios etoxilados) y como inhibidores de corrosin.

Gasolinas

Se aaden surfactantes a las gasolinas por sus propiedades detergentes, dispersantes y como inhibidores de corrosin.

Aceites lubricantes

Los aceites lubricantes contienen tambin agentes dispersantes que mantienen en suspensin las finas partculas de carbn y calamina producidas por la combustin, y previenen su depsito.

Los compuestos orgnicos que contienen carbono e hidrgeno, se conocen como hidrocarburos. En base a su estructura, se dividen en dos grupos principales alifticos y aromticos.

Los alcanos son hidrocarburos saturados que tambin reciben el nombre de parafinas por su poca reactividad qumica que presentan.

Eliminadores de Parafinas

FACTORES DE LA PRESIPITACION DE LAS PARAFINAS

Temperatura

La temperatura del aceite cambia considerablemente durante su produccin y su transporte.

Agua

El agua se considera ms como un factor preventivo para la precipitacin de parafinas que como un factor determinante en la solubilidad de las mismas, ya que es prcticamente insoluble en la parafina y en el aceite.

Presin

Habr menor cantidad de parafina precipitada en la zona cercana a la presin de saturacin. A menor presin, la liberacin del gas en solucin coadyuda al rompimiento del equilibrio de la fase slida en la mezcla.

La precipitacin puede llevarse a cabo en el yacimiento, en la tubera de produccin, en la lnea de escurrimiento y en las instalaciones superficiales de separacin y almacenamiento.

Los cambios de temperatura y presin que se dan de manera gradual afectan el comportamiento de la mezcla con la posibilidad de precipitacin de parafina.

La depositacin de la parafina en la cara de la formacin reduce la permeabilidad y el gasto que la formacin aporta es menor al que pudiera ser si la depositacin no se hubiera llevado a cabo.

La depositacin de parafina en la tubera de produccin origina la reduccin del rea efectiva al flujo.

En la lnea de escurrimiento la depositacin llega a ser tal que la lnea queda totalmente obstruida haciendo necesario reemplazar los tramos de la tubera tapados y diferir la produccin.

En las bateras de separacin, la parafina puede depositarse, obstruyendo vlvulas, tuberas de entrada y salida a los separadores y deshidratadores

Consecuencias

En las tabla se muestran las caractersticas bsicas de los principales compuestos de los inhibidores.

Los solventes aromticos son los mtodos de tratamiento ms adecuados para el control y disolucin de la parafina.

El tratamiento con dispersantes son buenos pero este tipo de inhibidor es a menudo de corta duracin, como los productos qumicos son llevados por la produccin a la superficie.

Inhibidores

Fracturamiento

Fracturamiento

Consiste en partir la roca cuando este es muy denso (por ejemplo, suelo arcilloso) pordebajo de la superficie. Las grietas, denominadas fracturas, crean un paso a travs del cual se pueden extraer o destruir qumicos peligrosos.

Generacin de fractura

Se puede decir que todas las formaciones pueden ser fracturadas; sin embargo, algunas formaciones responden mejor que otras al tratamiento dependiendo de la dureza de la roca, de su plasticidad, de las cargas superiores.

Fractura horizontal

Suponiendo que se ejercen componentes verticales de fuerza contra la formacin, la condicin necesaria para la iniciacin de la fractura horizontal es que la presin del fondo del pozo exceda el esfuerzo vertical ms la resistencia tensional vertical de la roca

Fractura Vertical

Las condiciones necesarias para la iniciacin de una fractura vertical dependen de la resistencia relativa de los dos esfuerzos horizontales principales compresivos.

ASPECTOS A CONSIDERAR EN LA REALIZACIN DE UN FRACTURAMIENTO.

La formacin.

Los fluidos a utilizar.

Los aditivos.

Los sustentadores

Los equipos

Aditivos

Los aditivos empleados para preparar fluidos de fractura miento estn basados en la funcin a desempear dentro del fluido utilizado.

Viscosificantes

Estabilizadores de temperatura.

Controladores de prdida de fluido.

Activadores.

Rompedores de gel.

Surfactantes.

Bactericidas.

Sustentadores.

El objetivo de apuntalar la fractura es mantener econmicamente la conductividad de la fractura deseada. La conductividad de la fractura depende de un nmero de factores interrelacionados como son:

1. Tipo, tamao y uniformidad del apuntalante.

2. Grado de encaje, trituracin y/o deformacin que ocurra en la fractura

3. La cantidad de agente apuntalante y la forma de colocacin en la fractura

Fracturamiento acido

Es un proceso de fracturamiento en el cual se inyecta o bombea el fluido cido por encima de la presin de fractura rompiendo la formacin, con la finalidad de crear un canal altamente conductivo, con una longitud suficiente para mejorar la comunicacin en el sistema yacimiento-pozo y por consiguiente un incremento en la produccin del pozo.

Comnmente en este tipo de operaciones se utiliza el cido clorhdrico (HCl) como fluido principal para lograr la disolucin del material calcreo y propagar fracturas en formaciones solubles al cido, tales como, rocas dolomticas y calcreas

Sin embargo, se deben considerar ciertos aspectos en un fracturamiento cido:

Transporte del cido y la reaccin qumica haca la roca.

Transferencia de calor, ya que la velocidad de reaccin del cido se incrementa al aumentar la temperatura

Prdida de fluido, a mayor prdida del sistema cido menor penetracin.

Fracturamiento hidrulico

Consiste en la inyeccin de un fluido fracturante, altamente viscoso, por encima de la presin de fractura de una formacin, con el objeto de generar en ella canales de flujo (fracturas).

Se utiliza bsicamente para lograr el incremento de la conductividad del petrleo o gas y para reducir o eliminar el efecto de dao en los pozos. Tambin se utiliza para controlar la produccin de arena en formaciones poco consolidadas y para atenuar la velocidad de deposicin de materiales que daan la formacin (asfltenos, parafinas y arcillas migratorias).

El proceso de fracturamiento hidrulico de un pozo, debe reunir una o mas de las siguientes razones.

Desviar el flujo: Normalmente se desea desviar el flujo de produccin normal, cuando existe algn tipo de dao en las vecindades del pozo.

2. Extender una ruta: Existen rutas preferenciales dentro del reservorio que aportan gran cantidad de flujo al pozo.

3. Alterar el flujo: Se busca alterar el tipo de flujo que se lleva a cabo en el pozo.

Ventajas

-Desarrolla reservas adicionales.

-Sobrepasa zonas altamente daadas.

-Reduce la deposicin de asfltenos.

-Mejora la produccin.

-Conecta sistemas de fracturas naturales.

-Disminuye la velocidad de flujo en la matriz rocosa.

-Incrementa el rea efectiva de drenaje de un pozo.

-Disminuye el nmero de pozos necesarios para drenar un rea.

-Reduce la necesidad de perforar pozos horizontales.

La fractura de una roca se realiza perpendicular

mente

al

mnimo

esfuerzo y por lo tanto en la

mayora

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pozos,

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fractura es vertical. Si la tasa de bombeo se mantiene superior

a

la tasa de prdida de fluido en la fractura, entonces la fractura

se propag

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y crece, como se observa en la Fig.

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Fig. 1.2

P

resin de fracturamiento de la roca en la formacinproductora

La fractura de una roca se realiza perpendicularmente al mnimo esfuerzo y por lo tanto en la mayora de pozos, la fractura es vertical. Si la tasa de bombeo se mantiene superior a la tasa de prdida de fluido en la fractura, entonces la fractura se propaga y crece.

Orientacin de las fracturas

Eficiencia del fluido

Monitoreo de presiones en superficie

Presin de rotura: es el punto en que la formacin falla y se rompe.

Presin de bombeo: es la necesaria para extender la fractura, manteniendo el gasto constante.

Presin de cierre instantnea (Pci): es la que se registra al parar el bombeo, cuando desaparecen todas las presiones de friccin.

Clasificacin de fluidos

Base agua.- Mayormente utilizados en el tratamiento de pozos.

Base aceite.- determinados tipos de geles requieren este tipo de base.

Base alcohol.- Reduce la tensin superficial del agua y uso como estabilizador de temperatura.

Emulsiones.- En presencia de geles reducen las prdidas por friccin.

Base espuma.- Las burbujas de gas proveen alta viscosidad y una excelente capacidad del transporte del material soportante.

Fluidos y soportantes

Una ejecucin de fractura consiste de la inyeccin en distintas etapas de distintos tipos de fluido, donde cada uno tiende a realizar su correspondiente comportamiento dentro de su rol especfico.

Fluido de relleno.

Fluido con agente de soporte en suspensin o lechada.

Fluido de limpieza.

Rol especfico

Fluido de relleno

Fluido con agente de soporte

Fluido de limpieza

Propiedades del fluido fracturante

Transportar en forma ptima el material soportante.

Evitar cualquier empaquetamiento.

Compatibilidad con la formacin.

Compatibilidad con los fluidos de la formacin.

Suspender y transportar el material.

Desarrollar el ancho de la fractura necesaria.

Bajas prdidas de fluido en la formacin.

Ser removido fcilmente de la formacin.

Prdidas de presin por friccin lo ms bajas posibles.

Ser estable para retener su viscosidad.

Costos bajos.

Aditivos

Bactericidas o bixidos.- Controla la contaminacin por bacteria. Las bacterias producen enzimas que pueden destruir la viscosidad muy rpidamente.

Buffers.- Los buffers preferidos son los que contienen cidos orgnicos y el objeto es provocar hidratacin de los fluidos.

Estabilizadores.- El oxgeno libre ataca a los polmeros y como debera esperarse, esta reaccin de degradacin aumenta con el incremento de temperatura.

Aditivos

Aditivos para el control de prdidas de fluido.- Disminuyen el filtrado durante el fracturamiento y su correspondiente control son crticos para la satisfactoria ejecucin del fracturamiento hidrulico.

Surfactantes.- Su rol es prevenir las emulsiones, bajar la tensin superficial y los cambios de mojabilidad.

Roturadores (breakers).- Reducen la viscosidad al diminuir el tamao del polmero.