Bien estimulación - Well stimulation
La estimulación de pozos es una intervención realizada en un pozo de petróleo o gas para aumentar la producción mejorando el flujo de hidrocarburos desde el yacimiento hacia el pozo . Se puede hacer usando una estructura de estimulador de pozo o usando barcos de perforación o barcos de perforación, también conocidos como " barcos de estimulación de pozo ".
Limpieza de la formación
La variedad de fluido de perforación bombeado por el pozo durante la perforación y la terminación a menudo puede causar daño a la formación circundante al ingresar a la roca del yacimiento y bloquear las gargantas de los poros (los canales en la roca a través de los cuales fluyen los fluidos del yacimiento). De manera similar, el acto de disparar puede tener un efecto similar al arrojar escombros en los canales de perforación. Ambas situaciones reducen la permeabilidad en el área cercana al pozo y, por lo tanto, reducen el flujo de fluidos hacia el pozo.
Una solución simple y segura es bombear mezclas ácidas diluidas desde la superficie al pozo para disolver el material ofensivo. Una vez disuelto, se debe restaurar la permeabilidad y los fluidos del yacimiento fluirán hacia el pozo, limpiando lo que quede del material dañino. Después de la finalización inicial, es común usar cantidades mínimas de ácido fórmico para limpiar el barro y el daño de la piel. En esta situación, el proceso se conoce en términos generales como "estimulación de pozos". A menudo, los grupos de intereses especiales que se oponen a la producción de petróleo y gas se refieren al proceso como "acidificación", que en realidad es el uso de ácidos en gran volumen y alta presión para estimular la producción de petróleo.
En casos más serios, el bombeo desde la superficie es insuficiente ya que no apunta a ninguna ubicación en particular en el fondo del pozo y reduce las posibilidades de que el químico retenga su efectividad cuando llega allí. En estos casos, es necesario ubicar el producto químico directamente en su objetivo mediante el uso de tubería flexible . La tubería enrollada se introduce en el orificio con una herramienta de inyección en el extremo. Cuando la herramienta está en su objetivo, el químico se bombea a través de la tubería y se inyecta directamente en el área dañada. Esto puede ser más efectivo que bombear desde la superficie, aunque es mucho más costoso y la precisión depende de conocer la ubicación del daño.
Ampliación de túneles de perforación y fracturas
En las terminaciones de pozos entubados, las perforaciones están destinadas a crear un orificio a través de la carcasa de acero para que se pueda producir el depósito. Los agujeros están formados típicamente por explosivos con forma que perforan la carcasa y crean un agujero fracturado en la roca del yacimiento a una corta distancia. En muchos casos, los túneles creados por las pistolas de disparos no proporcionan suficiente área de superficie y es deseable crear más área en contacto con el pozo.
En algunos casos, se necesita más área si el yacimiento es de baja permeabilidad. En otros casos, los daños causados por las operaciones de perforación y terminación pueden ser lo suficientemente graves como para que el túnel de perforación no penetre eficazmente a través del volumen dañado cerca de la perforación. Esto significa que la capacidad de los fluidos para fluir hacia los túneles de perforación existentes es demasiado limitada. Un método para conseguir una mayor estimulación es realizar un tratamiento de fractura hidráulica a través de las perforaciones.
Si la permeabilidad es naturalmente baja, a medida que se drena el líquido del área inmediata, es posible que el líquido de reemplazo no fluya hacia el vacío con la suficiente rapidez para compensar el vacío y, por lo tanto, la presión desciende. Entonces, el pozo no puede fluir a una velocidad suficiente para que la producción sea económica. En este caso, extender una fractura hidráulica más profundamente en el yacimiento permitirá alcanzar tasas de producción más altas.
Las estimulaciones con propulsores pueden ser una forma muy económica de limpiar los daños del orificio cercano. Los propulsores son un material poco explosivo que generan grandes cantidades de gas en el fondo del pozo muy rápidamente. La presión del gas se acumula en el pozo, aumentando la tensión en la roca hasta que se vuelve mayor que la presión de ruptura de la formación. La longitud y el patrón de la fractura dependen en gran medida del tipo de herramienta de estimulación propulsora que se utilice.
Fracturamiento hidráulico
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La fracturación hidráulica , también llamada fracturación, fracturación, hidrofracking, fracturación, fracturación e hidrofractura, es una técnica de estimulación de pozos que implica la fractura de formaciones de lecho rocoso mediante un líquido presurizado. El proceso involucra la inyección a alta presión de "fluido de fracturamiento hidráulico" (principalmente agua, que contiene arena u otros apuntalantes suspendidos con la ayuda de agentes espesantes ) en un pozo para crear grietas en las formaciones rocosas profundas a través de las cuales gas natural , petróleo y la salmuera fluirá más libremente. Cuando se elimina la presión hidráulica del pozo, pequeños granos de apuntalantes de fracturamiento hidráulico (ya sea arena u óxido de aluminio ) mantienen abiertas las fracturas.
La fracturación hidráulica comenzó como un experimento en 1947, y la primera aplicación comercialmente exitosa siguió en 1950. A partir de 2012, se habían realizado 2.5 millones de "trabajos de fracturamiento" en todo el mundo en pozos de petróleo y gas, más de un millón de los que se encuentran en los EE. UU. generalmente es necesario para lograr las tasas de flujo adecuadas en el gas de esquisto , gas apretado , aceite de apretado , y de gases de veta de carbón pozos. Algunas fracturas hidráulicas se pueden formar de forma natural en determinadas vetas o diques . La perforación y la fracturación hidráulica han convertido a Estados Unidos en un importante exportador de petróleo crudo a partir de 2019, pero la fuga de metano , un poderoso gas de efecto invernadero , ha aumentado drásticamente. El aumento de la producción de petróleo y gas a raíz del boom de la fracturación hidráulica de una década ha llevado a precios más bajos para los consumidores, con mínimos casi récord de la participación de los ingresos de los hogares que se destinan a los gastos de energía.
La fracturación hidráulica es muy controvertida. Sus defensores defienden los beneficios económicos de los hidrocarburos más accesibles , así como la sustitución del carbón por gas natural , que se quema de forma más limpia y emite menos dióxido de carbono (CO 2 ). Los que se oponen al fracking argumentan que estos se ven compensados por los impactos ambientales , que incluyen la contaminación de las aguas subterráneas y superficiales, la contaminación acústica y del aire y la activación de terremotos , junto con los peligros resultantes para la salud pública y el medio ambiente. La investigación ha determinado que la salud humana se ve afectada, incluida la confirmación de peligros químicos, físicos y psicosociales como los resultados del embarazo y el parto, migrañas, rinosinusitis crónica , fatiga severa, exacerbaciones del asma y estrés psicológico. Se ha documentado la contaminación de las aguas subterráneas. Se requiere el cumplimiento de la regulación y los procedimientos de seguridad para evitar mayores impactos negativos.
Existe una incertidumbre considerable sobre la escala de las fugas de metano asociadas con la fracturación hidráulica, e incluso alguna evidencia de que las fugas pueden anular los beneficios de las emisiones de gases de efecto invernadero del gas natural en relación con otros combustibles fósiles. Por ejemplo, un informe de Environmental Defense Fund (EDF) destaca este problema, centrándose en la tasa de fugas en Pensilvania durante pruebas y análisis exhaustivos que se encontró en aproximadamente el 10%, o más de cinco veces las cifras informadas. Esta tasa de fuga se considera representativa de la industria de la fracturación hidráulica en los EE. UU. En general. EDF ha anunciado recientemente una misión satelital para localizar y medir aún más las emisiones de metano .
Los aumentos en la actividad sísmica después de la fracturación hidráulica a lo largo de fallas inactivas o previamente desconocidas a veces son causados por la eliminación por inyección profunda de reflujo de fracturación hidráulica (un subproducto de los pozos fracturados hidráulicamente) y salmuera de formación producida (un subproducto de petróleo y gas fracturados y no fracturados). pozos). Por estas razones, la fracturación hidráulica está bajo escrutinio internacional, restringida en algunos países y prohibida por completo en otros. La Unión Europea está redactando reglamentos que permitirían la aplicación controlada de la fracturación hidráulica.Levantando el pozo
Algunas técnicas de estimulación no significan necesariamente alterar la permeabilidad fuera del pozo. A veces implican facilitar que los fluidos fluyan por el pozo después de haber entrado. El levantamiento de gas a veces se considera una forma de estimulación, particularmente cuando solo se usa para encender el pozo y apagarlo durante el funcionamiento en estado estable. Sin embargo, más comúnmente, levantar como estimulación se refiere a tratar de sacar los líquidos pesados que se han acumulado en el fondo, ya sea a través de la entrada de agua de la formación o mediante productos químicos inyectados desde la superficie, como inhibidores de incrustaciones y metanol (inhibidor de hidratos). Estos líquidos se asientan en el fondo del pozo y pueden actuar como un peso que frena el flujo de los fluidos del yacimiento, actuando esencialmente para matar el pozo . Pueden eliminarse mediante la circulación de nitrógeno mediante tubería flexible .
Vasos de estimulación bien
En tiempos más recientes, debido a la naturaleza temporal de la estimulación de pozos, se han utilizado barcos de perforación especializados conocidos como "embarcaciones de estimulación de pozos" para la estimulación de pozos de aguas profundas. Compañías offshore como Norshore y Schlumberger operan una flota de tales barcos especializados. También conocidos como "buques de perforación multipropósito", estos buques reemplazan la plataforma petrolera de perforación convencional , lo que resulta en ahorros considerables en el costo. Algunos WSV, como el " Norshore Atlantic ", pueden realizar múltiples tareas, incluida la operación sin riserless en los segmentos de aguas someras y medias, perforar pozos de petróleo completos y realizar el desmantelamiento submarino completo (P&A). También pueden realizar la perforación previa de las secciones superiores del pozo en aguas profundas y operaciones de intervención en pozos con elevadores de reacondicionamiento.