ACIDIFICACIÓN MATRICIAL.ppt

“ “ ACIDIFICACIÓN MATRICIAL”ACIDIFICACIÓN MATRICIAL”

Es el proceso mediante el Es el proceso mediante el cual se trata de restablecer la cual se trata de restablecer la

permeabilidad efectiva al permeabilidad efectiva al petróleo o gas de una roca, petróleo o gas de una roca,

eliminando el daño mediante eliminando el daño mediante la inyección de ácidos a la inyección de ácidos a

tasas y presiones de tasas y presiones de inyección por debajo del inyección por debajo del

límite de fractura.límite de fractura.

ESTIMULACIÓN QUÍMICA MATRICIALESTIMULACIÓN QUÍMICA MATRICIAL


Mientras se esté inyectando Mientras se esté inyectando fluido en régimen matricial y fluido en régimen matricial y

exista flujo radial, el exista flujo radial, el comportamiento de la presión comportamiento de la presión

será directamente proporcional a será directamente proporcional a la tasa de inyección; una vez la tasa de inyección; una vez

alcanzado el punto de ruptura, alcanzado el punto de ruptura, los incrementos de presión serán los incrementos de presión serán menores para cada aumento de menores para cada aumento de

la tasa, indicando que se ha la tasa, indicando que se ha fracturado la roca. fracturado la roca.

Acidificación vs FracturamientoAcidificación vs Fracturamiento


1.- Acido Clorhídrico (HCL): 1.- Acido Clorhídrico (HCL): es el más utilizado en la es el más utilizado en la estimulación de pozos. Éste ácido reacciona con la mayoría de estimulación de pozos. Éste ácido reacciona con la mayoría de los metales comunes y de sus compuestos. Entre éstos los metales comunes y de sus compuestos. Entre éstos compuestos se incluyen los carbonatos de calcio y magnesio.compuestos se incluyen los carbonatos de calcio y magnesio.

Características:Características:

• Nombre Popular: Ácido Muriático.Nombre Popular: Ácido Muriático.

• Color: Incoloro. Amarillo cuando se contamina con hierro Color: Incoloro. Amarillo cuando se contamina con hierro o sustancias orgánicas.o sustancias orgánicas.

• Reacciona con: Carbonatos minerales, tales como la Reacciona con: Carbonatos minerales, tales como la calcita y dolomita. calcita y dolomita.

Ácidos más usados en la Estimulación Química MatricialÁcidos más usados en la Estimulación Química Matricial


2.- Acido Fluorhídrico (HF): 2.- Acido Fluorhídrico (HF): es el único que permite la es el único que permite la disolución del sílice y la arcilla, con los iones positivos de la disolución del sílice y la arcilla, con los iones positivos de la propia salmuera de la formación. Sin embargo, los productos propia salmuera de la formación. Sin embargo, los productos de reacción en éstos casos resultan en precipitados insolubles de reacción en éstos casos resultan en precipitados insolubles lo cual debe evitarse en todo lo posible. lo cual debe evitarse en todo lo posible.


• Mezcla común: 3% de HF y 12% HCL. Mezcla común: 3% de HF y 12% HCL.

• Es el único ácido disponible para estimular formaciones Es el único ácido disponible para estimular formaciones que contienen arena y otros minerales siliceos tales como las que contienen arena y otros minerales siliceos tales como las arcillas.arcillas.



3.- Acido Acético (CH3.- Acido Acético (CH33COOH): COOH): es un ácido orgánico más débil es un ácido orgánico más débil que el ácido clorhídrico. Esto significa que la ionización del que el ácido clorhídrico. Esto significa que la ionización del hidrógeno ocurre más lentamente por lo tanto su reacción es más hidrógeno ocurre más lentamente por lo tanto su reacción es más lenta. lenta.


• Corrosión: Menor que HCL. Corrosión: Menor que HCL.

• Empleado como fluido de terminación antes del cañoneo.Empleado como fluido de terminación antes del cañoneo.

• Se usa obligatoriamente en partes donde exista aluminio y Se usa obligatoriamente en partes donde exista aluminio y cromo.cromo.

• No se usa en concentraciones mayores a 10% debido a que el No se usa en concentraciones mayores a 10% debido a que el acetato de calcio, producto de la reacción se concierte en un acetato de calcio, producto de la reacción se concierte en un precipitado gelatinoso. precipitado gelatinoso.



4.- Acido Fórmico (HCOO): 4.- Acido Fórmico (HCOO): es un ácido orgánico más fuerte es un ácido orgánico más fuerte que el ácido acético. El ácido acético se puede utilizar solo o que el ácido acético. El ácido acético se puede utilizar solo o en combinación con el HCL. Se utiliza como retardador. en combinación con el HCL. Se utiliza como retardador.


• Empleo principal: rocas calcáreas en pozos de alta Empleo principal: rocas calcáreas en pozos de alta temperatura.temperatura.



Acidificación Química Matricial en AreniscasAcidificación Química Matricial en Areniscas

La principal razón de acidificar las areniscas es de aumentar la La principal razón de acidificar las areniscas es de aumentar la productividad del pozo mediante la disolución del material productividad del pozo mediante la disolución del material arcilloso, a su alrededor y aumento de permeabilidad en la arcilloso, a su alrededor y aumento de permeabilidad en la zona adyacente al pozo.zona adyacente al pozo.

Se utilizan dos tipos de acidificación en Areniscas, ácido Se utilizan dos tipos de acidificación en Areniscas, ácido clorhídrico y mezclas de ácido fluorhídrico/ clorhídrico; éste clorhídrico y mezclas de ácido fluorhídrico/ clorhídrico; éste último disolverá cualquier carbonato que pueda estar presente último disolverá cualquier carbonato que pueda estar presente en la formación, y también deshidratará parcialmente las en la formación, y también deshidratará parcialmente las arcillas expandidas por agua. Esta pérdida de agua encoderá arcillas expandidas por agua. Esta pérdida de agua encoderá las arcilla hidratadas, disminuirá la tensión interfacial, las arcilla hidratadas, disminuirá la tensión interfacial, aumentando la permeabilidad de la roca. aumentando la permeabilidad de la roca.


Etapas Acidificación Química Matricial en AreniscasEtapas Acidificación Química Matricial en Areniscas

1.- Solvente: 1.- Solvente: éste sistema cumple la función de disolver los éste sistema cumple la función de disolver los residuos orgánicos que pudiesen estar presente en la residuos orgánicos que pudiesen estar presente en la superficie de las rocas del yacimiento y aumentará la eficiencia superficie de las rocas del yacimiento y aumentará la eficiencia del yacimiento.del yacimiento.

2.- Preflujo: 2.- Preflujo: Consiste en acidificaciones con un ácido normal Consiste en acidificaciones con un ácido normal de HCL para disolver carbonatos en la zona adyacente al de HCL para disolver carbonatos en la zona adyacente al pozo. En el preflujo se usa HCL en una concentración del 5% pozo. En el preflujo se usa HCL en una concentración del 5% y se añade surfactantes, inhibidor de corrosión y 5 – 10% de y se añade surfactantes, inhibidor de corrosión y 5 – 10% de solvente mutuo. solvente mutuo.


Etapas Acidificación Química Matricial en AreniscasEtapas Acidificación Química Matricial en Areniscas

3.- Acidificación: 3.- Acidificación: La mezcla HCL-HF tiene aplicación en areniscas La mezcla HCL-HF tiene aplicación en areniscas dañadas por arcilla. Básicamente hay dos tipos de daño de dañadas por arcilla. Básicamente hay dos tipos de daño de arcillas en Areniscas; uno es el daño de lodo y el otro resulta de arcillas en Areniscas; uno es el daño de lodo y el otro resulta de las arcillas que naturalmente han migrado hacia la formación y las arcillas que naturalmente han migrado hacia la formación y están taponando los canales porosos, hidratándose debido al están taponando los canales porosos, hidratándose debido al contacto con agua dulce.contacto con agua dulce.

4.- Postflujo: 4.- Postflujo: consiste en inyectar aproximadamente 25 galones consiste en inyectar aproximadamente 25 galones por pie de arena de HCL de concentración entre 5 a 10%, luego por pie de arena de HCL de concentración entre 5 a 10%, luego limpiar con Kerosene,diesel o petróleo filtrado limpiar con Kerosene,diesel o petróleo filtrado

5.- Espaciador: 5.- Espaciador: Es utilizado para separar las etapas del Es utilizado para separar las etapas del tratamiento, se recomienda utilizar un espaciador de NHtratamiento, se recomienda utilizar un espaciador de NH44CL con CL con demulsificante de acuerdo a la prueba de compatibilidad demulsificante de acuerdo a la prueba de compatibilidad


Acidificación Química Matricial en CarbonatosAcidificación Química Matricial en Carbonatos

En el caso de la acidificación en carbonatos se En el caso de la acidificación en carbonatos se inyectarán espaciadores para reparar el crudo del ácido inyectarán espaciadores para reparar el crudo del ácido Clorhídrico (HCL) y luego el ácido, la concentración Clorhídrico (HCL) y luego el ácido, la concentración dependerá de los densa que sea la caliza. dependerá de los densa que sea la caliza.


Aditivos utilizados en la Estimulación QuímicaAditivos utilizados en la Estimulación Química MatricialMatricial

1.-Surfactantes: 1.-Surfactantes: Son productos químicos cuyas moléculas buscan Son productos químicos cuyas moléculas buscan una interfase, su nombre proviene de la capacidad de disminuir:una interfase, su nombre proviene de la capacidad de disminuir:

• La tensión superficial de un líquido cuando se absorven en la La tensión superficial de un líquido cuando se absorven en la interfase entre un líquido y un gas.interfase entre un líquido y un gas.

• La tensión interfacial cuando se absorben entre dos líquidos La tensión interfacial cuando se absorben entre dos líquidos inmiscibles.inmiscibles.

2.- Inhibidores de corrosión: 2.- Inhibidores de corrosión: Se define como el deterioro de una Se define como el deterioro de una substancia (generalmente un metal) debido a su reacción con el substancia (generalmente un metal) debido a su reacción con el medio ambiente.medio ambiente.


Aditivos utilizados en la Estimulación QuímicaAditivos utilizados en la Estimulación Química MatricialMatricial

3.-Estabilizadores de Hierro: 3.-Estabilizadores de Hierro: durante la acidificación de un pozo durante la acidificación de un pozo se disuelve cierta cantidad de hierro, de las tuberías, líneas y se disuelve cierta cantidad de hierro, de las tuberías, líneas y minerales de hierro que puedan contener la formación. minerales de hierro que puedan contener la formación.

4.- Solventes mutuos: 4.- Solventes mutuos: un solvente mutuo es soluble tanto en agua un solvente mutuo es soluble tanto en agua como en petróleo, lo que permite actuar como un vehículo como en petróleo, lo que permite actuar como un vehículo excelente para conducir a los surfactantes a solubilizarse en la excelente para conducir a los surfactantes a solubilizarse en la fase de interés.fase de interés.

5.- Estabilizadores de Arcilla5.- Estabilizadores de Arcilla

6.- Agentes desviadores de ácido:6.- Agentes desviadores de ácido: El objetivo de éstos aditivos El objetivo de éstos aditivos es asegurar que el ácido se distribuya en todo el intervalo a es asegurar que el ácido se distribuya en todo el intervalo a ser tratado.ser tratado.


PROPUESTAPROPUESTADE DE

ESTIMULACIÓNESTIMULACIÓN


Diseño del Tratamiento Químico Diseño del Tratamiento Químico

1.- Presiones: 1.- Presiones: Inyectar a presiones por debajo de la presión de Inyectar a presiones por debajo de la presión de fracturamiento. fracturamiento.

2.- Tasas: 2.- Tasas: De la misma prueba de inyectividad se puede De la misma prueba de inyectividad se puede determinar la máxima tasa de inyección sin fracturar. Sin determinar la máxima tasa de inyección sin fracturar. Sin embargo hay que tomar en cuenta que cuando llega el ácido a la embargo hay que tomar en cuenta que cuando llega el ácido a la formación se observa un descenso de la presión de inyección por formación se observa un descenso de la presión de inyección por efecto de la eliminación del daño. efecto de la eliminación del daño.



3.- Concentraciones requeridas:3.- Concentraciones requeridas: En la acidificación de carbonatos se usan los fluidos que se En la acidificación de carbonatos se usan los fluidos que se muestan en la tabla siguiente, en orden de preferencia:muestan en la tabla siguiente, en orden de preferencia:Como fluido de cañoneo: Como fluido de cañoneo: Acético al 5%Acético al 5%Para perforaciones tapadasPara perforaciones tapadas 1.Fórmico al 9%1.Fórmico al 9%

2.-Acético al 10%2.-Acético al 10%3.-Clorhídrico al 15%3.-Clorhídrico al 15%l.-Clorhídrico al 28%l.-Clorhídrico al 28%2.-Clorhídrico al 15%2.-Clorhídrico al 15%Clorhídrico emulsificadoClorhídrico emulsificado



En acidificación de areniscas, si no hay núcleos disponibles En acidificación de areniscas, si no hay núcleos disponibles pan pruebas de flujo.pan pruebas de flujo.1) Si la solubilidad en HCL es mayor del 15%, usar sólo HCL1) Si la solubilidad en HCL es mayor del 15%, usar sólo HCL2) Si la permeabilidad es mayor de 100 md.2) Si la permeabilidad es mayor de 100 md.Menos del 5% de arcillas yMenos del 5% de arcillas y 18% HCL-3% HC 18% HCL-3% HCmás del 80% de cuarzo.más del 80% de cuarzo.Más del 20% de feldespatoMás del 20% de feldespato 13 HCL- 1,5% HF 13 HCL- 1,5% HFMás del 10% de arcilla Más del 10% de arcilla 9% HCL -1,5% HF9% HCL -1,5% HF Alto contenido de cloritaAlto contenido de clorita 3% HCL - 0,5% HF 3% HCL - 0,5% HF3) Si la permeabilidad es menor de 10 md.3) Si la permeabilidad es menor de 10 md.a)a) Menos dc 5% de arcillaMenos dc 5% de arcilla 9% HCI-1,5% HF9% HCI-1,5% HFb)b) Alto contenido de cloritaAlto contenido de clorita 3% HCI-O,5% HF3% HCI-O,5% HF



4.- Efectos de una pobre distribución vertical del Tratamiento: 4.- Efectos de una pobre distribución vertical del Tratamiento: Una de las principales causas de falla de los tratamientos Una de las principales causas de falla de los tratamientos químicos es el no haber cubierto la zona dañada con el químicos es el no haber cubierto la zona dañada con el tratamiento. Los fluidos bombardeados a la formación toman el tratamiento. Los fluidos bombardeados a la formación toman el camino de menor resistencia, (perforación menos dañada).camino de menor resistencia, (perforación menos dañada).

5.- Factores que afectan la colocación del Tratamiento: 5.- Factores que afectan la colocación del Tratamiento: • Permebilidad de la formaciónPermebilidad de la formación• Grosor de la formación.Grosor de la formación.• Presión del Yacimiento.Presión del Yacimiento.• Zonas múltiples.Zonas múltiples.• Profundidad por debajo de las perforaciones. Profundidad por debajo de las perforaciones.


Alta declinación de producción y Alta declinación de producción y baja productividad asociadas a baja productividad asociadas a daños a la formación.daños a la formación.

Presentar problemas de parafinas Presentar problemas de parafinas y asfaltenos.y asfaltenos.

Áreas con reservas remanentes.Áreas con reservas remanentes. Baja producción de agua (< 30 Baja producción de agua (< 30

%).%).

PREMISAS PARA SELECCIÓN DE CANDIDATOSPREMISAS PARA SELECCIÓN DE CANDIDATOS


• • Antes de estimular un pozo, es necesario realizar el preflujo Antes de estimular un pozo, es necesario realizar el preflujo para limpiar todos los fluidos que se encuentran dentro del para limpiar todos los fluidos que se encuentran dentro del pozo.pozo.• • En el caso de zonas muy consolidadas puede requerirse la En el caso de zonas muy consolidadas puede requerirse la utilización de control de pérdida de fluido.utilización de control de pérdida de fluido.• • Selecciónese el fluido no-emulsificante para que este sea Selecciónese el fluido no-emulsificante para que este sea compatible con el fluido de formación y el fluido a ufilizarse en compatible con el fluido de formación y el fluido a ufilizarse en el tratamiento de estimulación.el tratamiento de estimulación.• • La utilización de reductores de fricción hará que los costos La utilización de reductores de fricción hará que los costos de los tratamientos sean menores, por reducción de la de los tratamientos sean menores, por reducción de la potencia de bombeo necesaria.potencia de bombeo necesaria.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES


• • Considérese la utilización de un colchón de pre-enfriamiento, Considérese la utilización de un colchón de pre-enfriamiento, para aumentar la penetración del ácido .( Generalmente para para aumentar la penetración del ácido .( Generalmente para temperaturas mayores de 200°F).temperaturas mayores de 200°F).

• • Lave previamente con HCL cuando se programe esfimular Lave previamente con HCL cuando se programe esfimular areniscas con HF.areniscas con HF.

• • Limpiese el hoyo después de la acidificación.Limpiese el hoyo después de la acidificación.

• • No se utilice gas-oil como post- lavado en pozos inyectores No se utilice gas-oil como post- lavado en pozos inyectores de agua o gas.de agua o gas.

CONCLUSIONESCONCLUSIONES

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