Universidad Veracruzana

Facultad de ciencias químicas

Coatzacoalcos Veracruz

Protocolo de Investigación del Trabajo recepcional:

Aplicación del fracturamiento hidráulico en el pozo Taga-1D del campo Weytahpal Taga

Modalidad:

Trabajo práctico

Nombre del estudiante:

Sánchez Torres José Ángel

Contacto:

Jast_9120@hotmail.com

921-119-6038

Matricula:

zS11020011

Programa educativo:

Ingeniería Petrolera

Director del trabajo Profesional:

Ingeniero Villarreal López Hilario

1. Título del Tema

Aplicación del fracturamiento hidráulico en el pozo Taga-1D del campo Weytahpal Taga

2. Introducción

El petróleo ha sido parte de la historia del ser humano a través de miles de años; se tienen registros donde los Egipcios usaban un cierto lubricante para poder desplazar los grandes bloques de roca con mayor facilidad, los griegos tenía algo llamado fuego griego que provenía de fuentes naturales encontradas a la intemperie en forma de lagunas, aunque en América se tiene registros de que algunas culturas mesoamericanas usaban algún tipo de impermeabilizante en esculturas o estructuras para prolongar su vida útil.

Debido a que este recurso (el petróleo) se ha vuelto una necesidad para las actividades de nuestra vida cotidiana como transportarnos, cocinar, elaborar medicamentos, ropa, calzado, accesorios, y un sinfín de cosas que día a día llevamos a cabo gracias a la utilización del petróleo, esta necesidad nos lleva a concentrarnos en explotar el petróleo de manera óptima y económica.

Es bien sabido que existen diversas teorías sobre la generación del petróleo, aunque son más concurridas por los estudios de la industria petrolera, la teoría orgánica y la teoría inorgánica; la orgánica postula que debido a la depositación en masa de organismos junto a la concentración de sedimentos rocosos y condiciones de presión, temperatura y estructuras geológicas se pueden crear yacimientos de hidrocarburo; desde el punto de vista de la teoría inorgánica, está teoría presenta que el hidrocarburo se forma a partir de grandes concentraciones de minerales presente en la distintas capas de la corteza terrestre, que a su vez son calentadas por las corrientes de convección de estas capaz generando el hidrocarburo.

Partiendo desde la teoría orgánica; siendo así que el petróleo se deposita en cuencas sedimentarias junto con sedimentos provenientes de muchos ambientes de depósitos, donde la materia orgánica se almacenan en una trampa estructural (cuñas) y a través de un gran proceso donde interviene tiempo, presión y temperatura, se genera el preciado recurso.

Su explotación a lo largo de los años ha ido evolucionando, en principio se perforaba pozos con la técnica de percusión (pulseta) donde se dejaba caer un tubo hueco afilado para ir retirando sedimentos hasta llegar al objetivo, cabe mencionar que estos pozos se generaban apenas a 20 hasta 40 metros de profundidad, se da como punto de partida del esfuerzo por establecer la Industria Petrolera comercial y formal el 28 de agosto de 1859 en Tistusville, Pennsylvania – EEEU, cuando Edwin L. Drake perfora el primer pozo productor de petróleo

utilizando este método. Dicho pozo llegó a la profundidad de 21.2 metros y por produjo 25 barriles diarios.

Todo lo que se diga positiva o negativamente sobre el método de perforación a percusión, la realidad es que por más de setenta años fue utilizado provechosamente por la industria petrolera. 1901 se utilizó la Perforación Rotatoria por primera vez en el campo de Spindletop, cerca de Beaumont, Texas. El nuevo equipo de perforación fue recibido con cierto recelo por las viejas cuadrillas de perforación a percusión. Pero a la larga se impuso y hasta la fecha se sigue empleando, no obstante los adelantos en sus componentes y nuevas técnicas de perforación, pero el principio básico de su funcionamiento es el mismo. Las innovaciones más marcadas fueron: el sistema de izaje, el sistema de circulación del fluido de perforación y los elementos que componen la sarta de perforación. Actualmente se sigue usando el sistema rotatorio para perforar los pozos aunque la tecnología crece a pasos agigantados se han innovados nuevos sistemas de perforación.

El fin de perforar un pozo petrolero es llegar a un objetivo en el subsuelo que contenga ya sea petróleo o gas, para esto las operaciones de desarrollo de pozos generan al pozo productor un cierto daño; esté daño se define como la restricción parcial o total que distorsiona las líneas de flujo desde el yacimiento hacia el pozo y se debe a la alteración que sufre un medio estático (la roca del yacimiento) debido a procesos operativos.

Esté daño en la formación genera una baja de la producción de petróleo en un pozo, para esto se han aplicado ciertos métodos, mecanismos y técnicas para mejorar o recuperar la producción de hidrocarburo en ese pozo, uno de las técnicas empleadas en la optimización de la producción a pozos es el fracturamiento hidráulico.

Esta tecnología surge de las observaciones del comportamiento de fluidos inyectados a un yacimiento a través de un pozo petrolero, como en los casos de: fluido de perforación, lechadas de cemento, agua, ácido, etc. Esto permitió observar que cuando los fluidos eran inyectados a altos gastos y a altas presiones iniciales, se producía el rompimiento de la roca del yacimiento.

El primer fracturamiento hidráulico se realizó en 1947 en el pozo de gas Klepper No. 1 del campo Hugoton en Kansas, Estados Unidos, con resultados desalentadores. En este camino se ensayaron otros materiales, se mejoraron los procesos y los equipos y en 1953 R. F. Farris patentó el fracturamiento hidráulico como método de estimulación para incrementar la productividad de los pozos, a través de fracturar la formación productora, generando con la fractura una mayor área de drene de los fluidos del yacimiento.

Este método es muy aplicable ya que busca generar canales altamente conductivos de la formación al pozo productor de una manera económica y eficiente.

3. Problemática

El método de fracturamiento hidráulico presenta cuatro principales problemas, ambientales, sociales, económicos y técnicos en donde se resalta el impacto al ambiente que tienen esta técnica ya que mucho se ha hablado acerca de la contaminación a mantos acuíferos, esto lleva a la poca aceptación que tiene en la sociedad, debido a eso han creado muchas organizaciones en contra de la aplicación de este método, una mala planeación en el diseño de la fractura genera una fractura fallida que no solo tendrá poco o nula recuperación de petróleo si no que generará una pérdida económica ya que se tienen que pagar renta del equipo, aunado a la pérdida de capital por la falta de producción de ese pozo.

Aunque el fracturamiento hidráulico no es una técnica nueva en México y el mundo, se tienen grandes problemas al momento de su aplicación y desarrollo, una pérdida de presión de bombeo, la falta de información con respecto a la caracterización de los esfuerzos en la roca, una mala aplicación de los aditivos al fluido de fractura, un mal diseño de la fractura, una mala caracterización de las condiciones estructurales del yacimiento (fallas, rupturas, etc.) llevarán al fracaso las operaciones de fracturar la roca.

4. Justificación

Con este trabajo se busca generar una referencia para la aplicación futura de los fracturamientos hidráulicos en el campo, para evitar posibles problemas técnicos que lleven a la mala ejecución de la técnica, tener un soporte teórico de la forma en que se ha venido aplicando está técnica en el campo así como definir las variables que se necesita para su optima aplicación.

5. Objetivo

Conocer de manera extensa la forma en que se realiza un fracturamiento hidráulico, el equipo que se utiliza, los insumos, aditivos, así como el personal requerido, y los resultados obtenidos en la aplicación en este campo.

6. Objetivos puntuales a) Recabar datos acerca de la historia de perforación y producción del campo.

b) Recabar datos acerca del pozo fracturado hidráulicamente realizado en el campo.

c) Desarrollar análisis de la aplicación del fracturamiento hidráulico en el campo.

d) Desarrollar conclusiones acerca de los problemas para llevar acabo el fracturamiento hidráulico.

e) Desarrollar conclusiones y comentarios acerca de la producción antes y después del fracturamiento hidráulico.

7. Metodologíai. Recabar Información.ii. Adecuación de información.iii. Crear reportes de la información seleccionada.iv. Desarrollo de análisis de la información seleccionada.v. Obtener conclusiones de la información recabada.

8. Impactos

Económico

Una correcta aplicación del fracturamiento hidráulico tendrá consigo una eficiente producción, esto a su vez se verá reflejado en un ingreso a la empresa que desarrolle esté campo; teniendo en cuenta que tener una correcta planeación del fracturamiento hidráulico mitigará los costos de operación ya que realizar esté proceso le cuesta a la empresa que lo desarrolle entre 8 a 10 millones de pesos.

Social.

Tener una correcta aplicación del fracturamiento hidráulico hará que la producción en un campo y por consiguiente en un activo tenga mayor ganancia debido a la alza de la producción, esto se verá reflejado en las actividades que la empresa realice de manera social, mejoras en la población que alberga el campo, así como mejoras a instalaciones públicas, ya sean escuelas, centros de salud, hospitales y apoyos a al sector agropecuario de esa población.

Ambiental

Todos los procesos industriales están estrictamente ligados a las normativas ambientales, la industria petrolera y sus derivados no son la excepción de estas normas, siendo así que todas las actividades petroleras tienen un impacto ambiental; por su parte el fracturamiento hidráulico ha sido cuestionado de diversos modos; el análisis de la aplicación del fracturamiento hidráulico es de vital importancia para evitar algún riesgo ambiental que ponga en peligro la integridad

física tanto de los humanos como de la flora y fauna de la región en donde se esté trabajando.

9. Cronograma de actividades

Capítulos JulioAgost

oSeptiembre Octubre Noviembre

Introducción al fracturamiento hidráulico

x

Fluidos fracturante y pruebas de fractura

x

Descripción general del campo Weytahpal Taga

x x

Aplicación del fracturamiento hidráulico en el campo Weytahpal Taga

x x

Análisis del Fracturamiento hidráulico en el Campo Weytahpal Taga.

x x

Conclusiones. xExamen oral. x

10. Bibliografía Álvarez López, Blanca Ingrid. Fracturamiento hidráulico multietapas. Tesis.

Distrito federal, México. Universidad autónoma de México. Marzo del 2011. Uriostegui Cobos, Víctor Eder. Fracturamiento Hidráulico En Yacimientos

De Alta Permeabilidad. Ciudad Universitaria, México D.F. Universidad Autónoma de México. 2011

George Dozier, Eugene Fielder, René Hoover, Operaciones de re-fracturamiento hidráulico, Dallas Texas, Schlumberger, 2011.