Dano A La Formacion

1. INTRODUCCION Daño es la reducción de permeabilidad y la obstrucción al flujo de fluidos en la región adyacente al pozo dentro de la formación en el medio poroso, causado por la reducción de la permeabilidad, este daño a la formación puede ser causado por procesos simples o complejos, presentándose en cualquiera de las etapas de la vida de un pozo. El proceso de perforación constituye el primero y más importante origen del daño a la formación, el cual puede agravarse en las etapas siguientes (cementación, completamiento, etc.). Cuando se perfora a través de la zona productora, la calidad del fluido de perforación y la presión diferencial ejercida contra la formación son críticas. El daño y su efecto en la productividad del pozo resultan de la interacción del filtrado del lodo con los fluidos y minerales que contiene la roca y de la invasión de sólidos tanto del lodo como de los recortes de la broca.

1.1PAUTAS GENERALES En si determinando de una manera rápida, el daño a la formación puede ser causado por el taponamiento del espacio poroso por partículas sólidas, por aplastamiento mecánico o desintegración del medio poroso, o por efectos de fluidos, tales como la creación de emulsiones o cambios en la permeabilidad relativa. El taponamiento de los poros por partículas sólidas es el más agresivo de estos mecanismos y puede venir de varias fuentes, incluyendo la inyección de sólidos dentro de la formación, dispersión de arcillas dentro de la matriz de la roca, precipitación, y desarrollo bacterial.

2. OBJETIVOS 2.2

2.3

OBJETIVO GENERAL Definir de manera exacta y efectiva los danos a la formación y las causas por las que es posible que se produzcan, así como algunos de los medios por los cuales podría ser posible su estimulación o reparación.

OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar los tipos de danos a la formación que se pueden producir

Establecer las maneras y condiciones en las cuales se produce un daño a la formación y las consecuencias que conlleva Especificar algunos métodos de reparación o estimulación de las formaciones dañadas.

3.MARCO TEORICO Se define el daño a la formación como cualquier restricción al flujo de fluidos en el medio poroso, causado por la reducción de la permeabilidad en la vecindad del pozo, por la producción de fluidos o por la introducción de fluidos durante las operaciones de perforación, terminación y/o rehabilitación del pozo, y que puede ser eliminada mediante tratamiento químico (ácidos, surfactantes u otros), permitiendo al pozo recuperar la mayor parte de su capacidad original de producción.

OPERACIONES DURANTE LAS CUALES SE PRODUCE EL DAÑO Perforación Desde que la barrena entra a la zona productora hasta que se alcanza la profundidad total del pozo, esta zona está expuesta a lodos de perforación y operaciones diversas, que afectarán fuertemente la capacidad de producción del pozo. Cuando se perfora a través de la zona productora, la calidad del fluido de control y la presión diferencial ejercida contra la formación son críticas. El daño y su efecto en la productividad del pozo resultan de la interacción del filtrado del lodo con los fluidos y minerales que contiene la roca y de la invasión de sólidos tanto del propio fluido de perforación como de los recortes de la barrena. El lodo de perforación contiene entre otros materiales arcillas, agentes densificantes y aditivos químicos, todos ellos potencialmente dañinos. La invasión de estos materiales depende de la efectividad del control de pérdida del filtrado y del tamaño relativo de los sólidos y los poros de la formación. Esta invasión puede variar de pocas pulgadas a varios pies. Adicionalmente la acción escariadora de la barrena y de los estabilizadores puede sellar los poros o fisuras presentes en la pared del pozo.

Cementación

Durante la cementación de la tubería de revestimiento, al bajar ésta puede causarse una presión diferencial adicional contra las zonas productoras, comprimiendo el enjarre y aumentando las posibilidades de pérdida de fluidos. Las lechadas de cemento también producen un alto filtrado y los propios sólidos pueden invadir la formación. Los fluidos lavadores y espaciadores, y otros productos químicos contenidos en la propia lechada de cemento, utilizados normalmente durante la cementación, pueden ser fuentes potenciales de daño a la formación. Los filtrados de lechadas con pH elevado, son particularmente dañinos en formaciones arcillosas, adicionalmente al entrar en contacto con salmueras de la formación de alta concentración de calcio, pueden provocar precipitaciones de sales.

Terminación Durante la terminación del pozo se llevan a cabo varias operaciones, como son: control, re cementaciones, limpieza del pozo, asentamiento del aparejo de producción, perforación del intervalo a explotar e inducción del pozo a producción. El control del pozo y la re cementación de tuberías propician la inyección forzada de fluidos y sólidos. Si el asentamiento del aparejo de producción se lleva a cabo después de haber sido perforado el intervalo de interés, pueden ocurrir pérdidas del fluido de control, agravándose si este fluido contiene sólidos. Durante la perforación del intervalo debe procurarse en general un fluido de control limpio (libre de sólidos), y una presión diferencial a favor de la formación. Aún con estas precauciones, los túneles de las perforaciones quedan empacados con detritos de las propias cargas explosivas, de la tubería de revestimiento del cemento y la propia formación. Adicionalmente, la zona de la roca alrededor de los túneles de las perforaciones es compactada y esencialmente adquiere una permeabilidad nula.

Producción Los intervalos disparados son susceptibles de ser taponados por sólidos (arcillas y otros finos) que emigran de la formación al ser arrastrados por el flujo de fluidos al pozo; en formaciones de arenas poco consolidadas este problema es mayor. Si el yacimiento está depresionado, será mucho más fácil dañar la formación con estos sólidos. Durante la producción de un pozo pueden originarse cambios en la estabilidad de los fluidos producidos, pudiéndose propiciar precipitaciones orgánicas (asfáltenos y/o parafinas) o inorgánicas (sales) con

el consecuente obturamiento del espacio poroso y el daño a la formación. Asimismo en pozos de gas pueden ocurrir fenómenos de condensación retrógrada que ocasionan bloqueos de líquidos en la vecindad del pozo.

Inyección de agua Generalmente se ocasiona daño en estos casos cuando el agua no está tratada apropiadamente, pudiendo contener sólidos por uso inadecuado de los filtros, por el contenido de sales no compatibles con el agua de formación, por acarreo de finos de la misma formación, por incompatibilidad con las arcillas, por bacterias, por geles residuales en la inyección de polímeros, etcétera.

Inyección de gas. El gas generalmente alcanza flujo turbulento en todas las instalaciones antes de llegar al intervalo abierto, esto ocasiona un efecto de barrido de grasa para roscas, escamas de corrosión u otros sólidos que taponarán los poros del yacimiento Una evaluación de la extensión del daño será de gran ayuda, especialmente para determinar el tratamiento requerido para removerlo. La posible existencia de daño se determina mediante ensayos de pozos, pruebas de producción, etc. Los ensayos de pozos pueden ser drawdown o build up. Las pruebas de producción consisten en comparar la producción del pozo con otros vecinos. Los ensayos de presión están afectados por el tipo de flujo. Se pueden reconocer las siguientes formas de flujo: 1. 2.

Radial: el flujo converge hacia el pozo. Lineal: si la fractura tiene alta conductividad, el factor dominante del flujo será desde la formación hacia la fractura. 3. Bilineal: si la fractura no es de alta conductividad su efecto en el flujo debe ser considerada. 2. ESTIMULACIÓN

Una estimulación se define como el proceso mediante el cual se restituye o crea un sistema extensivo de canales en la roca productora (aumentar K) de un yacimiento que sirven para facilitar el flujo de los fluidos de la formación hacia el pozo o de éste a la formación. 

Los objetivos principales de la estimulación son:

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Para pozos productores incrementar la producción de hidrocarburos. Para pozos inyectores aumentar la inyección de fluidos como agua, gas o vapor. Para procesos de recuperación secundaria y mejorada, optimizar los patrones de flujo. A través de la estimulación de pozos ha sido posible mejorar la producción de aceite y gas e inclusive, incrementar las reservas recuperables.

LA ESTIMULACIÓN COMO MEDIO DE ELIMINAR LOS DAÑOS SURFACTANTES Utilizados para romper emulsiones presentes en la formación, para remover lodo y para dispersar arcillas como también para alterar las propiedades humectantes del fluido en la roca. POR DESCARGA Técnica utilizada con cualquier tipo de fluidos y unas bolas que permiten inyectar fluido a la formación presurizar y luego descargar limpiando los perforados y/o la zona cercana alrededor del pozo. ESTIMULACIÓN ÁCIDA Regular: Utilizada para eliminar daños cercanos a la boca del pozo por lodo (1) o para mejorar la permeabilidad natural de la formación (2) (HCl (2), HFHCl (1), ácidos orgánicos (acético - cítrico)). Retardo: Utilizado para eliminar daños de la formación, con creación de nuevos caminos y/o para atravesar daños no removibles dentro de la formación (mezcla de HCl - ácidos orgánicos y otros).

Fracturamiento Hidráulico Consiste en la inyección de fluido a presión desde la superficie a través de una perforación o pozo hasta una zona determinada del mismo, aislada por sellos, la cual sufrirá los efectos de la presión hidráulica fracturándose en la dirección del máximo esfuerzo principal de confinamiento en profundidad. Esta técnica fue desarrollada como una opción para incrementar la producción y evitar la perforación de un nuevo pozo. Consiste en una mezcla de químicos especiales para obtener un fluido apropiado y así poder bombear la mezcla del fluido dentro de la zona a altas presiones para acuñar

y extender la fractura. Inicialmente un fluido es bombardeado para la fractura inicial, la primera cantidad de fluido que entra en la fractura se encarga de la creación de la misma y del control de la pérdida de fluido en la formación. Las fracturas se propagan a medida que se continúa bombeando el fluido. Se podría considerar que después de fracturar un pozo, se origina un cambio de patrón de flujo radial o lineal.

Fracturamiento ácido Utilizado para formaciones de permeabilidad natural baja y para atravesar zonas dañadas no removibles. Es un proceso de estimulación de pozos en el cual acido, generalmente el ácido clorhídrico es inyectado a la formación carbonatada a una presión suficiente para fracturar la misma o abrir fracturas existentes. El ácido fluye de manera no uniforme en la fractura, disolviendo la roca en la cara de la misma, la longitud de la fractura depende del volumen de ácido, ritmo de reacción, y perdidas de filtrado. Se inyecta un fluido acido a una presión lo suficientemente alta para sobrepasar la resistencia mecánica de la roca y establecer en ella una fractura o abrir una fractura preexistente ocasionada en el momento del cañoneo. El fracturamiento acido es un proceso de estimulación de pozos en el cual acido, generalmente el ácido clorhídrico es inyectado a la formación carbonatada a una presión suficiente para fracturar la misma o abrir fracturas existentes. El ácido fluye de manera no uniforme en la fractura, disolviendo la roca en la cara de la misma, la longitud de la fractura depende del volumen de ácido, ritmo de reacción, y perdidas de filtrado. Se inyecta un fluido acido a una presión lo suficientemente alta para sobrepasar la resistencia mecánica de la roca y establecer en ella una fractura o abrir una fractura preexistente ocasionada en el momento del cañoneo.

4. MARCO PRACTICO DESVIACION DE LA RECTA POR EFECTO DE ALMACENAMIENTO Y/O DAÑO

Si en la terminación de un pozo éste resultó dañado las ventajas de efectuar la fractura del mismo inmediatamente tiene las siguientes ventajas:  Es el tiempo más económico para realizarla La presión del reservorio es la máxima posible, por lo que los fluidos del tratamiento serán fácilmente recuperables y la limpieza será completa  Relaciona la productividad del pozo con y sin daño 

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Un pozo con buena productividad y energía y con daño sólo necesitará una fractura de pequeño volumen para romper ese daño Si se ha determinado baja productividad, con o sin daño, debe realizarse una fractura de gran penetración para incrementar la productividad del pozo Pero fracturar un pozo que produce en su primera etapa con buena eficiencia y sin daño no es rentable Cuando comienza la declinación del pozo es económicamente rentable la estimulación Cuando la permeabilidad es baja es conveniente realizar una fractura profunda

EFICIENCIA DE FLUJO Es la relación entre el caudal de flujo real y el caudal de flujo que tendría un pozo ideal con la misma caída de presión: EF = J real / J ideal = (P – Pwf – Cambio de Pse) / (P – Pwf) La inversa de la EF es la relación de daño: RD = 1 / EF = J ideal / J real El factor de daño es igual a: FD = 1 – EF = Cambio de Pse / (P – Pwf)

5. CONCLUSIONES  Se puede determinar que existen varios tipos de danos que pueden producirse en la formación, los cuales ya definimos, así como también ya expresamos la manera en cómo se producen y como sería posible tratarlos de manera en que se puedan estimular y volver a su producción esperada  Se puede decir que este tipo de danos que pueden afectar a la producción y la vida útil del pozo y de la totalidad del reservorio mismo, afectando la producción y contaminando a veces de manera irreversible la formación productora  Las formaciones que han sufrido algún tipo de daño es muy difícil que puedan recuperarse, y es necesidad fundamental desarrollar cada vez nuevos métodos de desarrollo y recuperación de estos. 6. RECOMENDACIONES  Se recomienda incrementar el conocimiento del tema ya que el daño a la formación es un problema el cual muchas veces se presenta en la industria acarreando pérdidas cuantiosas que pueden poner en riesgo la rentabilidad de una operación de perforación.  Se recomienda investigar más a fondo sobre los métodos de recuperación y estimulación de las formaciones productoras. 7. BIBLIOGRAFIA http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/f/formation_damage.aspx

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/4228/t esis%20.pdf?sequence=1 http://html.rincondelvago.com/perforacion_dano-a-la-formacion-y-estimulacion.html http://www.ingenieriadepetroleo.com/dano-de-formacion/