Experiencias acumuladas en la completación y fractura IAPG - Jornada de Perforación, Terminación, Reparación y Servicio de Pozos Comodoro Rivadavia, 11 de octubre de 2006, Hotel Austral

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Best Practices (Fracturas CGSJ) Finalidad: Compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de la operación. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Índice de Temas: Análisis áreas conflictivas Selección Caudales de Fractura Zonas de alta presión de rotura Uso de slugs de arena Relación N° de Capas y % de Colchón Criterio Profundidad Fijación Packer Rango de uso de arenas y fluidos por profundidad La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Índice de Temas, cont.: Comunicación de Presión Anular durante el bombeo de arena Uso de Packer doble Criterio de determinación de espesor neto de capa Criterio de selección de cantidad de arena La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Análisis de Áreas Conflictivas: Análisis de la base de datos de fractura llevada desde el año 2000. Caracterizar el comportamiento de las diferentes áreas. Indicador el porcentaje de screen out presente en cada zona. Focalizar nuestro esfuerzo por mejorar el “rendimiento” de la operación, en las áreas analizadas. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Análisis de Áreas Conflictivas, cont.: Este análisis permitió observar zonas como Cañadón Pedro, El Valle, Piedra Clavada, posteriormente Pampa, con índices elevados de screen out. Adicionalmente, otras áreas donde se concentra el mayor porcentaje de actividad, también se encontraban con índices de screen out por encima del límite fijado (16%). La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura El Valle: Alto índice de screen out. Problemas al tratar de inyectar 10 lb/gal a formación. No se observó importantes diferencias en la conductividad final alcanzada con 8 lb/gal. Al analizar algunos minifracs, se evidenció una alta pérdida de fluido debido a permeabilidad y presiones de capa reducidas. Baja eficiencia del colchón utilizado por las altas pérdidas de fluido, generando una geometría de fractura reducida. Se utilizó arena malla 100 en el colchón -a modo de slug a 1 lb/gal (15 a 20 bolsas), y como reductor de pérdida de fluido. Retorno de arena observada en los primeros pozos fracturados, se empleó exitosamente la arena resinada. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Cañadón Pedro: El análisis estadístico demostró la necesidad del uso de una concentración máxima de 6 lb/gal. Además, se evidenció un sector de esta área donde se concentran los casos de screen out, haciendo pensar la existencia de alguna falla estructural o problema de formación. Normalmente el diseño de estas fracturas adopta el criterio de 40 a 45 sks/m de espesor neto de capa. Se intentó punzando con 32 gr, en vez del punzado convencional de 22 gr – 120° - 4 spf. Se ha demostrado una mejora respecto al “rendimiento” de la fractura. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Pampa: Problemas de screen out entre 1400-1700 m aprox. La mayoría de las fracturas realizadas indicaban una presión decreciente en superficie durante el bombeo del colchón, evidenciando extensiones de fractura en altura. Hacen pensar en una pérdida considerable de ancho de fractura que finaliza normalmente en un abrupto screen out. Como solución a la pérdida de fluido se utilizó arena malla 100, en concentraciones de 1 a 2 lb/gal en el colchón (15 a 20 bolsas). Además, con el fin de evitar la extensión en altura, se redujo en forma gradual el caudal de bombeo, observándose resultados aceptables cuando se empleo 10 bpm. Adicionalmente, de los análisis extraídos de los minifracs, se observaron elevadas pérdidas de carga por fricciones –tortuosidad y punzados. Normalmente el diseño de estas fracturas adoptan el criterio inferior de 40 a 45 sks/m de espesor neto de capa. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Piedra Clavada: Por análisis estadístico se demostró la necesidad del uso de una concentración máxima de 7 lb/gal. Normalmente el diseño de estas fracturas adopta el criterio de 40 a 45 sks/m de espesor neto de capa, acompañada del uso de arena malla 100 (+/ - 15 sks) como slug en el colchón para reducir las pérdidas de fluido. El uso de arena resinada quedó demostrado como la mejor opción para controlar el retorno de arena de fractura. Este efecto podrìa deberse a las viscosidades del petróleo del área. El caudal de fractura seleccionado -para reducir el crecimiento en altura una buena medida podría ser manejarse con caudales de 10 a 12 bpm. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Valle Hermoso: En esta área el análisis estadístico demostró la necesidad del uso de una concentración máxima de 8 lb/gal, con el uso del criterio de diseño de 55 sks/m de espesor neto de capa. En muchos casos, dependiendo del espesor de la capa y las características resistividad-profundidad-permeabilidad, se diseñan con concentración final de 10 lb/gal. En esta área -pozo con registro sónico- se realizó una comparación entre diseño real bombeado y diseño optimizado en base a la conductividad adimensional de fractura. Demostrar que el uso de concentración final 8 lb/gal creaba una fractura de similar “rendimiento” que la real inyectada de 10 lb/gal, sin perder caudal de producción -FracPro (simulador de fractura), WEM (simulador de análisis nodal). La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Valle Hermoso, cont.: Este análisis no quiere decir que debe evitarse el uso de concentraciones mayores a 10 lb/gal, sino que debe analizarse bien cada caso (experiencia previa del área o los pozos vecinos). Se puede observar que un diseño de 8 lb/gal no disminuye la calidad de la fractura (más económica, menos riesgos de screen out). La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Caudales de Fractura: Reducción de los valores a fin de optimizar las operaciones (disminuciòn de la potencia utilizada). Considerar el espesor de la capa a fracturar (caudal de fractura podrá ser incrementado en caso capas de mucho espesor y alta permeabilidad). La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Zonas de Alta Presión de Fractura: En los casos donde se intente fracturar y la presión de rotura resulte superior a la estimada por programa, deberá consultarse a inspección y solicitar autorización para elevar el corte automático de las bombas (a 5,500 o 6,000 psi). Considerarse un incremento leve y paulatino de caudal, para intentar producir la rotura de la formación -se intentará romper la formación y realizar la fractura a un caudal inferior al estimado en el programa original. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Slugs de Arena: En casos donde existan o se sospeche altas pérdidas por fricción en punzados –seràn utilizados en concentraciones de 0.5 a 1 lb/gal, con un máximo de 20 bolsas de arena malla 100 por slug. Deberá programarse el esquema de bombeo de manera que permita observar su comportamiento en superficie. El uso de slug como agente de control de pérdida de fluido será utilizado en las mismas concentraciones y cantidades antes mencionadas. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Criterio de Selección de % de Colchón: Estará principalmente ligado al número de capas a fracturar. Deberá ser considerado el espesor de la capa a fracturar y su valor de permeabilidad MRIL -en conjunto con el Cliente definir bajo que relación diseñamos el colchón de la fractura. Esta relación está basada en la experiencia del área, con el uso de fluidos con baja carga polimérica. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Selección Profundidad Fijación de Packer y Desplazamiento: Suficiente cámara entre el packer y punzado superior para garantizar el correcto desplazamiento. El criterio de selección dependiendo del tipo de arena que se utilice, es el siguiente: Arena común 30 m sobre tope punzado Arena resinada 50m sobre tope punzado De no ser posible respetar estas longitudes, será fijado lo más alejado posible del punzado superior -nota de advertencia de la situación, especial atención el desplazamiento. Con arena resinada y con una cámara superior a 30 m, el desplazamiento será realizado en forma convencional. Esto quiere decir que se dejará el pozo en reposo, esperando las 4 horas para el librado del packer. Cuando la cámara sea inferior a 30 m, una vez finalizada la operación de fractura, se procederá al librado del packer según modalidad acordada. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura El criterio de selección de arena y fluidos Basado en la profundidad. Propiedades de la arenas y por la experiencia del área. El rango de uso de los distintos tipos de agentes de sostén está dado por el valor de conductividad. Seleccionados en base al porcentaje de rotura que se produce según la carga de confinamiento que se aplica a una concentración de 2 lb/ft2. Reducir la carga de polímero (residuo) inyectada a formación. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Comunicación de Presión Anular durante fractura: Ante la evidencia de una comunicación anular, ya sea por formación, punzados o herramienta, deberá evaluarse rápidamente la situación y tomar la decisión de detener el bombeo o continuar. Esta decisión quedará a criterio del ingeniero-operador o supervisor del Cliente al momento de fractura, pero siguiendo algunos lineamientos: La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Comunicación de Presión Anular durante fractura, cont.: Incremento de presión de anular sea lento y no alcance el valor de presión que al momento se tiene por directa Verificar -sin detener la operación- el peso de la herramienta o algún otro parámetro considerable. En caso que se verifique y encuentre el motivo de la comunicación, podrá asentársele peso durante la operación. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Comunicación de Presión Anular durante fractura, cont.: Si esta evidencia sucede al momento de bombeo del colchón, se detendrá el bombeo, se ajustaran las condiciones sobre las cuales se sospecha pueda estar el problema de comunicación y se restablecerá la fractura. Se deberá completar fluido y gelificar nuevamente, antes del segundo intento. Bajo esta modalidad se pretende comprobar si el aumento de presión anular llega a un valor, menor que el de directa, y se estabiliza. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Comunicación de Presión Anular durante fractura, cont.: En el caso de observarse una comunicación abrupta y franca, que alcanza valores cercanos a los que existen por directa, se detendrá la operación. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Uso de Packer Doble: Razones para utilizar Packer Doble (Straddle Packer) Estimular una zona que se encuentra a poca distancia por debajo de punzados abiertos. Riesgos de comunicación durante la operación de fractura por fallas en el aislamiento entre las mismas, ya sea por mal cemento o por la misma formación. Evitar que fluido de tratamiento o sólidos (material de sostén), puedan pasar por el exterior del Casing e ingresar al pozo por encima del Packer, ya que el packer superior confinará la presión y no permitirá el ingreso por el punzado superior, permitiendo continuar con la operación. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Criterio de determinación de espesor neto de capa: El espesor neto de capa (usado para estimar la cantidad de bolsas de arena a utilizar en la fractura) se determinará en base a la curva de permeabilidad del registro MRIL. En su defecto se utilizará la curva de resistividad tomada desde los puntos de incremento de valor, indicativos de hidrocarburo. También puede ser verificado a través de la curva de porosidad o potencial espontáneo. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Criterio de selección de cantidad de arena: La regla general de selección de cantidad de agente de sostén normalmente es de 40 a 70 sks/m, siendo el promedio de 50 a 55 sks/m de espesor neto de capa. El límite superior de este criterio queda limitado al uso de aquellos casos en que el espesor neto de capa se encuentra entre 4 o 5 m, con permeabilidades de 1 a 2 md, profundidades medias de 1800 m y resistividades de 2 Ohm/m -capa de arena limpia. El límite inferior de este criterio queda limitado al uso en zonas críticas como ser Pampa, Cañadón Pedro o Piedra Clavada. La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.

Experiencias acumuladas en la completación y fractura Gracias! Preguntas? La misma tuvo como finalidad compartir experiencias, conocimientos y análisis, en busca de obtener un criterio unificado de diseño y operación de fractura, que permita una mayor optimización de nuestra operación.