Delta Frac 140

FLUIDOS DE FRACTURAMIENTO

HIDRÁULICO Y ESTIMULACIÓN

FormacióFormaciónn

PozoPozo

Introducción Fractura Introducción Fractura HidráulicaHidráulica

Fluido de FracturaFluido de Fractura

Barrera Barrera SuperiorSuperior

Barrera inferiorBarrera inferior

OBJETIVOOBJETIVO

• CAMBIAR EL SISTEMA DE FLUJO DE RADIAL A LINEAL

• AUMENTA EL AREA DE DRENAJE

• DESMINUIR LA PERDIDA DE CARGA DENTRO DE LA FORMACION

La fractura hidraúlica en general se inicia y propaga perpendicular

al menor principal esfuerzo.

Orientación de la Orientación de la FracturaFractura

å min

Proceso de una FracturaProceso de una FracturaProceso de una FracturaProceso de una Fractura

HT-2000

El colchon (Pad) genera, propaga la fractura y sirve de guia para que el fluido con el A.S entre a la fractura para crear una geometria determinada

Fluido con Agente de Sosten

Colchon (Pad)

Blender

FLUIDO DE FRACTURAFLUIDO DE FRACTURAINTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

ObjetivoPropiedades

Trasmitir la presión, para iniciar y propagar la fractura

Transportar y colocar en la fractura el agente de sostén

PropiedadesPropiedades

- Compatibilidad con la formación a tratarse.- Compatibilidad con los fluidos del reservorio.- Capacidad de transporte y suspensión del agente de

sostén.- Suficiente viscosidad para que la fractura tenga el

ancho necesario para aceptar el agente de sostén.- Eficiencia ( función de la pérdida de fluido )- Pérdida de fricción.- Facilidad de recuperación después del tratamiento.- Fácil manipuleo y preparación en el campo.- Estable, es decir mantener su viscosidad durante la

operación.

FluidosFluidos basebase hidrocarburohidrocarburo

• No Daña las arcillas• Baja tensión interfacial• Compatible con los fluidos de formación• Mezclado en Batch o continuo

Fluidos base aguaFluidos base agua

• Seguridad• Disponibilidad• Económico• Mezcla en Batch o continuo• Tiempo de ruptura controlado

Tipos de químicos requeridosTipos de químicos requeridos

• Polímeros• Crosslinkers( encadenadores)• Control de pH • Ruptores de Gel (Breakers)• Surfactantes• Control de Arcillas• Bactericidas• Control de Pérdida de Fluido

Gel BaseGel Base

• El polímero seco es incorporado al agua para hidratarse formando el gel base.

Propiedades de los PolímerosPropiedades de los Polímeros

• Viscosidad• Consistencia• Resistencia al flujo • Contribuye al ancho de la fractura• Transporte del Agente de Sostén

Tipos de Polímeros usadosTipos de Polímeros usados

• Goma Guar, alta Viscosidad (WG19,22,26,31)

• Hydroxypropyl guar (HPG) (WG-11)

• Carboxymethylhydroxypropyl guar(CMHG)(WG18)

• Hydroxyethyl cellulose (HC) (WG-17)

• Xanthan (WG-24)

• Polyacrylamide Copolymers (FR26LC, 28LC)

Crosslinking AgentsCrosslinking Agents

• Borate• Zirconium• Titanium• Antimony• Aluminum

Crosslinking AgentsCrosslinking Agents

• El Crosslinkers interconecta las cadenas del polímero, multiplicando su peso molecular

• El Incremento del peso molecular provee mas viscosidad y mejora el transporte del Agente de Sostén (proppant)

Crosslinking demoradoCrosslinking demorado

• Un Rápido crosslinking genera una alta presión de bombeo y una degradación al corte

• El crosslinking demorado reduce la presión de bombeo y evita la degradación al corte del fluido

• El Fluido debería comenzar a crosslinkiarse antes de entrar a los punzados

• Activado por la temperatura, pH y concentración

Importancia del control de Importancia del control de PHPH

• Velocidad de hidratación del polímero

• Velocidad de Crosslinking

• Estabilidad del Gel

• Rotura de Gel

Delta Frac 140

19DELTA FRAC 140

Es un sistema diseñado para proveer una excelente viscosidad, realizando una buena mezcla y bombeo de fluido.

20DELTA FRAC 140

Reduce la carga del polímero requerida para obtener viscosidad necesaria

Reducen daño de la formación

Proporciona conductividad conservada superior

proporciona un transporte de proppante excelente

alcanza roturas limpias, completas

simple utilizar el sistema realza calidad y las ayudas reducen tiempo en la localización

CARACTERÍSTICAS

•Temperatura: 100°F - 140°F.

•pH: 8 y 9

•Agente gelificante: WG 35

•Concentración: 20 a 30 lb/Mgal

•Crosslinker- Buffer: BC-140

•Control de Arcilla: Clayfix II y KCl

•Rompedor: Oxidantes (SP Breaker, OptiFlo II)

• Enzimaticos (GBW-30)

•Biocida: Be-3S, Be-6, Be-7

22CONDICIONES DE UN FLUIDO DELTA FRAC 140

• Preparado fácilmente y rápidamente en sitio de trabajo

• Bombeado fácilmente y con seguridad

• Amigable al medio ambiente

• Transporta el proppante requerido en la fractura

• Romperse fácilmente y se pueden recuperar de la fractura

• Permite que la arena empaque reduciendo el daño a la formación.

• Económicamente viable.

SeguroSeguro

Crear la fracturaCrear la fractura

Transportar el propanteTransportar el propante

Amigable al medio ambienteAmigable al medio ambiente

Fácil de romperFácil de romper

Baja fricción Baja fricción

Baja pérdida de fluidoBaja pérdida de fluido

FLUIDO DE FRACTURA

• Base agua– Seguros– Disponibles– Económicos– Tiempos de ruptura controlados– Amplio rango de temperatura– Interacción con las arcillas

• Base hidrocarburo– No hincha las arcillas– Baja tensión superficial– Peligrosos– Costosos

• Base espuma– N2 o CO2

– Buena viscosidad– Bueno transporte de

apuntalante– Térmicamente estable

SISTEMAS DE FLUIDOS DE FRACTURA

25ADITIVOS PARA EL FLUIDO DE FRACTURA

• Polímeros• Crosslinkers• Controladores de pH• Breakers• Surfactantes• Controladores de arcilla• Bactericidas

26AGENTE GELIFICANTE

Polímeros Polímeros base aguabase agua Residuo Residuo

WG-19 WG-22

10 ~ 13%WG-26 WG-31

HPG WG-11 1 ~3%

CMHPG WG-18 1~2%

Factores de Análisis:

Residuo

Estabilidad Térmica

Viscosidad

Función:

Aumentar la viscosidad

Reducción de la fricción

Controlar perdida de fluido

Agente Gelificante

•Importancia Agente gelificante

Que es un polimero?

Agente Gelificante • Hidratación

H HOH H

• “Thickness” (viscocidad)

• Reducción de Fricción

29Agente Gelificante

Para Delta Frac 140

Disponibilidad

Goma Guar refinada

Igual viscosidad con menor cantidad de polímero

Menos cantidad de residuo

WG-35WG-35

Puede causar:Puede causar:

Irritación en los ojos y vías respiratoriasIrritación en los ojos y vías respiratorias

Reacción alérgica respiratoriaReacción alérgica respiratoria

Polvo explosivoPolvo explosivo

30BACTERICIDAS

Biocidas:Biocidas: Destruyen o eliminan las bacterias Destruyen o eliminan las bacterias

BiostatoBiostato:: Previene el incremento en la población de bacterias Previene el incremento en la población de bacterias

Destruyen o controlan las bacterias para evitar la degradación del gel

BACTERICIDAS

33BACTERICIDAS

Bactericida para Delta Frac 140Bactericida para Delta Frac 140

BE-6BE-6

Efecto duradero Efecto duradero

Efectivo para rangos de pH más altosEfectivo para rangos de pH más altos

Costo efectivoCosto efectivo

Quemaduras en los ojosQuemaduras en los ojos

Irritación en la piel y vías respiratoriosIrritación en la piel y vías respiratorios

Peligroso si se ingierePeligroso si se ingiere

• El pH afecta:– Grado de hidratación del gel– Grado de crosslinkeo– Estabilidad del gel– Viscosidad

• Los Buffers son mezclas de ácidos débiles y sales conjugadas de estos ácidos, y son resistentes al cambio de pH.

Buffer pH

BA-2 1.5 - 3

BA-20 6 – 8.5

BA-40 / BA-40L 7 - 11

CONTROLADORES DE pH

Proporciona rango de pH óptimo para la hidrataciónProporciona rango de pH óptimo para la hidratación

Compatible con la mayoría de los sistemas de fluidosCompatible con la mayoría de los sistemas de fluidos

No interfiere con los rompedores oxidantesNo interfiere con los rompedores oxidantes

Puede producir:Puede producir:

Quemaduras en los ojos y la pielQuemaduras en los ojos y la piel

Irritación respiratoriaIrritación respiratoria

Peligroso si se liberaPeligroso si se libera

BufferBuffer para Delta Frac 140 para Delta Frac 140

BA-20BA-20

CONTROLADORES DE pH

Arcillas – Dilatación

Arcillas – Migración

CONTROLADORES DE ARCILLA

CaolinitaEsmectita

Reducen el hinchamiento de la arcilla

Previenen la migración de arcilla

Influencia de Arcillas

• Arcillas presentes en mayoria de oil/gas formaciones

• Pueden absorber agua e HINCHAR

• Particulas pueden quebrar y MIGRAR

• Forman una restriccion al flujo

• Puede ser un dao permanente

ArcillasArcillas

Métodos para Control Arcillas

• Sales Inorganicas: KCl, NaCl

• Sales Organicas: ClayFix, ClayFix II

• Polimeros Cationicos: ClaSta XP, ClaSta FS

ConstituciConstitucióón de una Arenan de una Arena

Control de Arcillas

KCl (2%)

K+ Cl -H2O

42SURFACTANTES

Reducen tensión superficial

Impiden o rompen formación de emulsiones

Estabilizan espumas

Mojabilidad

Tipos:

• No Iónico

• Catiónico

• Aniónico

• Anfotérico

43SURFACTANTES

Surfactante para Delta Frac 140Surfactante para Delta Frac 140

Losurf-300MLosurf-300M

Irritación en los ojos, la piel y vías respiratoriasIrritación en los ojos, la piel y vías respiratorias

Dolor de cabeza, mareos y otros efectos sobre sistema nervioso centralDolor de cabeza, mareos y otros efectos sobre sistema nervioso central

No Iónico

Compatible con la mayoría de los aditivos ácidos

Compatible con todo tipo de formación

Reducción controlada de la viscosidad

Maximiza el regreso de los fluidos de estimulación a la superficie

Minimiza el regreso de la arena

Maximiza la producción (conductividad)

ROMPEDORES

Crosslinked Gel

LGCBase Gel

Crosslinker

Hydration Buffer

X-link Buffer

Broken GelBreaking -

Buffer

Breaker

Tipos:Tipos:

OxidantesOxidantes

ÁcidosÁcidos

EnzimáticosEnzimáticos

45ROMPEDORES

• Persulfato de sodio (SP)• Persulfato de Amonio (AP)• OptiFlo II• OptiFlo III

• ViCon NF

100-170°F

170-200°F

Rompedores para Delta Frac 140Rompedores para Delta Frac 140

ROMPEDORES

48ROMPEDORES

Para Delta Frac 140Para Delta Frac 140

OptiFlo IIIOptiFlo III

Encapsulado

Persulfato de Amonio

Efecto retardado

Rango temperatura 125-200 °F

Irritación en los ojos, piel y vías respiratoriasIrritación en los ojos, piel y vías respiratorias

Reacción alérgica en la piel y vías respiratoriasReacción alérgica en la piel y vías respiratorias

49ROMPEDORES

Temperatura: 125°F a 200F°

Encapsulado

Que ayuda a mejorar conductividad de la fractura

Degrada el filter cake formado por fluidos boratos y mejora el empacamiento de la arena.

Optiflo III se aplica en altas concentraciones para un mejor cleanup.

Consideraciones del OptiFlo III:

50ROMPEDORES

Para Delta Frac 140Para Delta Frac 140

SP Breaker SP Breaker Rompedor granulado

Persulfato de sodio

Tecnología antigua

Rápido efecto

Rango de temperatura 120-200°F

Reacción alérgica en la piel y vías respiratoriasReacción alérgica en la piel y vías respiratorias

Irritación en los ojosIrritación en los ojos

51ROMPEDORES

Utilizado en boratos

Temp< 120°F actúa muy lento.

Temp > 200°F no puede ser controlado

Puede ser diluido en agua para propositos de medicion.

Rango de pH 2 a 12.

Consideraciones del SP Breaker:

52CROSSLINKERSInterconectan la cadena de polímeros

Incrementan el peso molecular proporcionando mayor viscosidad y mejor acarreo del propante

CROSSLINKERS

54CROSSLINKERSPara Delta Frac 140Para Delta Frac 140

BC-140 BC-140 Crosslinker-Buffer

Dependiente de temperatura y concentración de estabilizador de arcilla

Crosslinker NO retardado

Ajusta pH deseado

Irritación en los ojos, la piel y vías respiratoriasIrritación en los ojos, la piel y vías respiratorias

Dolor de cabeza, mareos y otros efectos sobre sistema nervioso centralDolor de cabeza, mareos y otros efectos sobre sistema nervioso central

55MEJORADORES DE CONDUCTIVIDAD

Controlan el retorno del apuntalante y mejoran el flujo de los fluidos a través del propante

Tipos:

SandWedge

SandWedge NP

SandWedge XS

AGENTE DE SOSTÉNAGENTE DE SOSTÉN

OBJETIVO

• MANTENER LA FRACTURA ABIERTA

• PERMITIR EL DRENAJE DEL FLUIDO DE FORMACION

Fractura cerrada con Agente de Sosten

CONTROL DE CALIDAD DE LOS FLUIDOS DE FRACTURA EN CAMPO

Análisis de la Calidad Físico-química del agua de mezcla del fluido

Calidad Microbiológica del agua de mezcla para Fluidos de Fractura

Medición de la Viscosidad del Gel Lineal

Viscosidad Vs. Temperatura para el WG-11

Pruebas de Compatibilidad Fluido - Fluido

Activación del Fluido de Fractura

La activación del fluido de fractura, ocurre cuando es adicionado al gel lineal base, el activador o crosslinker. El gel lineal debe poseer las propiedades de viscosidad y pH adecuados para la activación y desarrollo de viscosidad. Adicionalmente son adicionados al “vuelo”, el rompedor y otros según el diseño del fluido.

Delta Frac – 140 Activado

Delta Frac – 140 Activado con Arena

Delta Frac – 140 Activado con Arena “capacidad de soporte del propante”

Perfil reológico del fluido de fractura Delta Frac – 140, evaluado en el reómetro Chandler 5550

FE ACID 15% DSADITIVO FUNCIÓN COMPOSICIÓN CONCENTRACIÓN

Agua Fluido base Solvente 382.7 gpt

Ferchek Secuestrante de oxígeno Iso-ascorbato de sodio 15 gpt

Fe-2Agente para controlar hierro

Ácido cítrico 100 gpt

AS-11A Agente anti-Sludge Sal de Amonio 10 gpt

AS-11E Agente Tenso-activo Isopropanol - Amino 20 gpt

Hai-404M Inhibidor de corrosión Amina cuaternaria de clorometilnaftalenoqui-nolina

15 gpt

HClRemoción de sustancias

inorganicas Acido clorhidrico 442 gpt

Fe-1A Buffer Acido acético 20 gpt

Clasta FS Estabilizador de arcillas Cloruro de amonio 2 gpt

Pet 200 Solvente Mutual Mezcla de glicoles y alcoholes 80 gpt

Pet 55 Surfactante Mezcla de surfactantes y alcoholes 20 gpt

Tratamiento Ácido para Limpieza de Tubería “Pickline”

Condiciones que deben cumplir un Ácido

• Que los productos de la reacción sean solubles en el ácido gastado

• Relativamente facil de prepararlo

• Bajo costo

Ácido Clorhídrico ( HCl)

• Es una solución de gas Cloruro de hidrógeno en agua. Este gas puede solubilizarce hasta una concentración (en peso) del 43% a 60F (es una solución no práctica)

• El HCl comercial ha sido regulado en 20grado Baume, 31.45% de ácido

• Ventajas:Los producctos de la reacción completamente solublesReacciones previsibles y finalesEconómicoAcido fuerte

• DesventajaLa corrosión

Minerales que Solubiliza

Altamente:– CaCO3 principalmente– Oxidos de Hierro

Moderadamente– Algunas arcillas en ciertas condiciones– Yeso ( Sulfato de calcio)– Anhydrita ( Sulfato de calcio)

• Cálculo de dilución del ácido

CW FRAC

ADITIVO FUNCION COMPOSICION CONCENTRACIÓN

Agua Fluido base ----- 930.8 gpt

KCl Controlador de arcillas Cloruro de potasio 260 gpt

HPT-1 Polímero Mezcla 50 gpt

Ba-20 Buffer de bajaÁcido Acético – Acetato de

Amonio1 gpt

Gasperm-1000 Agente tenso activo Isopropanol 2.5 gpt

Tratamiento para Control de Agua

N - VER - SPERSE - O

ADITIVO FUNCION COMPOSICION FORMULA

Xileno Disolvente Xileno 928 gpt

Musol Solvente mutualEter monobutílico de

etilenglicol70 gpt

Hyflo IV SurfactanteAlquilhexanol, isooctanol,

naftaleno, nafta de petróleo aromático pesaso

Tratamiento para remoción de Depósitos Orgánicos

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