ESTIMULACION DE POZOS

Proceso que comprende un conjunto de técnicas empleadas con la finalidad de remover el daño de formación originado en los pozos durante la perforación, completación y/o rehabilitación de los mismos; así como también eliminar los diferentes sólidos e incrustaciones que pueden precipitarse durante su vida productiva. Su finalidad consiste en incrementar la productividad recuperando el potencial de los pozos.

ACIDIFICACION

Es un método utilizado para aumentar la producción en un pozo que se está produciendo de una formación de carbonato para disolver la roca del yacimiento. Los ácidos más utilizados son el 15% de HCl (ácido regular), HCl / HF (añadir barro), HF, acético y fórmico. Un inhibidor de ácido o retardador de la reacción de cambio se puede utilizar para retrasar el tiempo de reacción de un ácido fuerte para proteger el equipo en el pozo y permitir que el ácido para penetrar en la formación.

MÉTODOS DE ACIDIFICACION DE POZOS:

Se clasifica principalmente en 3 métodos:

Lavados ácidos:

Es una operación destinada a remover depósitos solubles en ácidos en las paredes del pozo o para abrir perforaciones obturadas.

Fractura acidificadas:

Consiste en inyectar acido a una presión lo suficientemente alta para producir una fractura hidráulica a la formación en tratamiento o para abrir y comunicar fracturas existentes.

La acidificación Matricial

está definida como la inyección de un ácido en los poros de la formación, (bien sea que esta tenga porosidad intergranular, regular ó fracturada) a una presión por debajo de la presión de fracturamiento.

CARACTERISTICAS

Un tratamiento de acidificación será efectivo principalmente donde exista una restricción del flujo en la proximidad del pozo, comúnmente llamada “Daño”.

El objetivo de un tratamiento de acidificación matricial es alcanzar una cierta penetración radial del ácido en la formación.

La estimulación se completa con la remoción del daño en la cercanía del pozo al agrandar los espacios porales y disolver las partículas que taponean estos espacios.

Cuando es llevada a cabo exitosamente la acidificación matricial incrementa la producción de petróleo sin incrementar el porcentaje de agua y/ó gas producido.

El tratamiento principal va a depender de la solubilidad que tenga este con los minerales presentes.

APLICACIÓN

Por incrustaciones inorgánicas debido a la formación de sales (CaCO3 mas comunes).

Causas de las Incrustaciones Inorgánicas: Presencia de Agua Incrustante en la formación.

Como determinar las Incrustaciones Inorgánicas:

Análisis de agua (Ph, Calcio, Alcalinidad, Cloruros, Sulfatos, Bario, entre otros).

Índice de estabilidad.

Comportamiento de producción (aumento %AyS y RGP y Disminución de la tasa de petróleo).

La acidificación matricial es comúnmente de mayor utilidad donde existen limitaciones por zonas de contacto agua-petróleo ó contacto gas-petróleo para minimizar ó prevenir la producción de agua ó gas. Bajo estas condiciones no es recomendable la fracturación.

TIPOS DE ACIDOS

Ácido fluorhídrico, HF:

Es un ácido inorgánico usado en formaciones de areniscas. Se presenta en forma líquida, bien sea en forma anhídrida o en solución acuosa. Ataca al sílice y los silicatos, ciertos materiales como el hierro fundido y varios materiales orgánicos.

En la estimulación de pozos, el HF es comúnmente usado en combinación con el HCl. Las mezclas de los dos ácidos pueden ser preparadas diluyendo mezclas de los ácidos concentrados con agua, o agregando sales de flúor al ácido HCl.

El HF es muy efectivo en tratamientos de remoción de daños por taponamiento de la formación causado por lodos de perforación (excepto barita), arcillas y otros silicatos.

A pesar de que las reacciones químicas entre el HF y los minerales presentes en las areniscas son complejas y pueden en algunos casos

resultar en precipitación de los productos de reacción, esto puede ser evitado en su mayoría.

Ácido acético, CH3-COOH

Es un ácido orgánico que es accesible en solución de ácido acético de 10% por peso en agua.

Adicional a su uso como fluido de perforación o como fluido de baja corrosión en presencia de metales que se corroen fácilmente, el ácido acético es generalmente usado en mezclas con HCl en ácidos híbridos.

Comparando el costo por unidad de poder de disolución, el ácido acético es más costoso que el ácido fórmico o el clorhídrico, por ello su uso es más limitado.

Ácido fórmico, HCOOH

De los ácidos orgánicos empleados en acidificación, el ácido fórmico tiene el peso molecular más bajo y correspondientemente el costo por volumen más bajo por roca disuelta.

Es sustancialmente más fuerte que el ácido acético, sin embargo es más débil que el HCl.

Como el ácido acético reacciona a una concentración de equilibrio en presencia de sus productos de reacción.

Combinaciones y formulaciones especiales:

Mud-Acid: Mezcla de HCl y HF

Esta mezcla es casi exclusiva para restauración de la permeabilidad de areniscas.

Comúnmente se utiliza 15 % de HCl y se añade suficiente bifluoruro de amonio para crear una solución con 3 % de HF.

El HCl en estas formulaciones tiene tres (3) propósitos:

Para actuar como un convertidor y producir HF a partir de una sal de amonio.

Para disolver el material soluble HCl, y por consiguiente prevenir el desgaste prematuro del HF.

Para prevenir la precipitación de fluoruro de calcio o de magnesio.

El ácido HF es normalmente usado en combinación con el ácido HCl en mezclas que varían en concentraciones de :

6 % HCl – ½ % de HF 28% HCl – 9 % de HF 15% HCl – 3 o 4 % de HF

Ácidos Alcohólicos (Para Yacimientos de Gas Seco):

Son una mezcla de un ácido y un alcohol. Los ácidos normalmente empleados son HCl o Mud Acid (HCl + HF). También puede emplearse un ácido orgánico como el ácido fórmico o el acético. El alcohol por lo general es isopropil o metil.

Los ácidos alcohólicos pueden aumentar ligeramente la tasa de corrosión, por lo tanto se recomienda el uso de un inhibidor de corrosión.

Aunque no intenta remplazar el uso de solventes mutuales, por su costo inferior pueden ser usados en tratamientos que requieren de grandes volúmenes.

En yacimientos de alta temperatura y presión, la tensión interfacial de las mezclas ácido/alcohol son bajas.

Los pozos de petróleo también pueden ser estimulados por mezclas de ácido y alcohol.

CONCENTRACIONES A UTILIZAR

Formaciones con permeabilidades > 100 mD

Cuarzo > 80%, Arcillas < 5% ==> 12% HCl - 3% HF

Arcilla < 8%, Feldespato < 10% ==> 7.5% HCl - 1.5% HF

Feldespato > 15% ==> 13.5% HCl - 1.5% HF

Arcillas > 10% ==> 6.5% HCl - 1% HF

Feldespato > 15%, Arcillas > 10% ==> 9% HCl - 1% HF

Presencia de hierro, Clorita > 8% ==> 10% CH3COOH - 0.5% HF

Formaciones con permeabilidades 20 - 100 mD

Arcilla > 5% ==> 6% HCl - 1.5% HF

Arcilla < 7% ==> 9% HCl - 1% HF

Feldespato > 10% ==> 12% HCl - 1.5% HF

Feldespato > 10%, Arcilla > 10% ==> 9% HCl - 1% HF

Presencia de hierro, Clorita > 8% ==> 10% CH3COOH - 0.5% HF

Permeabilidades < al 20 mD

Sol. HCl < 10%, Arcillas < 5% ==> 5% HCl - 1.5% HF

Arcillas > 8% ==> 3% HCl - 0.5% HF

Clorita > 5% ==> 10% CH3COOH - 0.5% HF

Feldespato > 10% ==> 9% HCl - 1% HF

VENTAJAS

1.- La acidificación matricial como método de estimulación de pozos se aplica principalmente para remover el daño superficial ocasionado por los fluidos empleados en las operaciones de perforación, completación y reacondicionamiento de pozos.

2.- Los tratamientos de acidificación de matriz tienden a dejar zonas de barreras intactas si las presiones con las que se efectúa el trabajo se mantienen por debajo de la presión de fractura de la formación.

3.- La acidificación matricial es comúnmente de mayor utilidad donde existen limitaciones por zonas de contacto agua-petróleo ó contacto gas-petróleo para minimizar o prevenir la producción de agua ó gas, ya que bajo estas condiciones no es recomendable el fracturamiento.

4.- El uso frecuente de ácido clorhídrico (HCl) resulta de su costo moderado. Una de las ventajas de este ácido es su poder disolvente de roca por unidad de costo en concentraciones menores.

5.- El ácido fluorhídrico HF es muy efectivo en tratamientos de remoción de daños por taponamiento de la formación causado por lodos de perforación (excepto barita), arcillas y otros silicatos.