Informe Proyecto Monitereo y Control de Nivel de Arena en Las Tolvas
Exclusión y Control de Arena
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Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
CONTROL DE ARENA
TÉCNICAS DE
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Mecanismos de producción de arena:
Movimiento de granos Movimiento de arena en zonas alejadas de la cara de la formación
Movimiento de masas Movimiento de arena en pequeñas masas en zonas cercanas a la cara de la formación (obstrucción a nivel de las perforaciones
Fluidización masiva Movimiento masivo de arena la cual genera erosión
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Consecuencias de la producción de arena:
Acumulación en los equipos de superficie Arenamiento del hoyo que reduce o impide la producción
efectiva del pozo Erosión de los equipos de fondo y superficie Colapso de la formación por socavaciones Reducción de la permeabilidad en la vecindad del pozo
Causas de la producción de arena Falta de compactación y cementaciòn entre los granos de
arena Factores geológicos y geográficos Flujo multifásico Altas tasas de flujo Efectos térmicos
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Muestra de acumulación de arena
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Criterios de SelecciónIdentificada la necesidad del pozo, para la aplicabilidad de un Método de exclusión de arena, la misma debe hacerse considerando los siguientes criterios:
Económico: Considerar el costo inicial del tratamiento y este efecto sobre la producción
Antecedentes históricosAnálisis de la vida productiva del yacimiento y del pozo
Aplicabilidad:Grado de dificultad en la aplicación del tratamiento
Duración del servicio:Estimación de producción libre de arena y de tasa de frecuencia para la repetición del tratamiento
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Métodos para el Control de Arena
Control de la tasa de flujo Combinados (químicos y mecánicos) Mecánicos Químicos
Control de arena – Métodos Mecánicos
Forro ranurado o rejilla sin empaque con grava. Empaque con grava externo (hoyo desnudo). Empaque con grava interno (hoyo revestido). Empaque con grava a través de tubería de producción. Rejillas Preempacadas.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Forro ranurado o rejilla sin empaque con grava
Ofrecen una vida productiva corta
Su taponamiento es muy factible
En hoyo abierto, en formaciones no consolidadas se puede producir colapsamiento al producir el pozo
No es recomendable el uso de forro y rejilla sin empaque, ya que el 10 % de la arena producida es menor que las aperturas de la mayorìa de las rejillas comerciales
Control de Arena (Métodos Mecánicos)
Consideraciones generales:
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Empaque con grava externo (hoyo desnudo)
A hoyo desnudo la productividad es mayor que en hoyo revestido, debido a una mayor área de flujo alrededor de la rejilla
Los pozos a hoyo desnudo producen por periodos mayores en comparación con hoyo revestido (especialmente en pozos con altas tasas y/o alta viscosidad)
En pozos con hoyo ampliado se puede colocar una mayor capa de grava, incrementando el àrea de flujo en la vecindad del pozo
Recomendado en formaciones no/semiconsolidadas
Control de Arena (Métodos Mecánicos) Cont.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de Arena (Métodos Mecánicos) Cont.
Empaque con grava interno (hoyo revestido)
Existe un ahorro del tiempo de taladro
Permite completación en varias zonas
No requiere de un programa especial de perforación
Posibilidad de utilizar cuatro variables de este Método• Empaque con grava convencional• STIMPAC• Empaque con alta tasa de agua• PERFPAC
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Forro ranurado
o rejilla
Empaque con grava
Empaque con grava externo (hoyo desnudo).
Empaque con grava interno (hoyo revestido).
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Empaque con grava a través de la tubería de producción
Permite instalar el control de arena en un pozo productor sin tener que sacar la completación
Es necesario conocer las dimensiones del tubing y del casing, así como las restricciones mínimas dentro del pozo
Recomendable en pozos de baja producción donde los costos asociados al taladro sobrepasan el limite económico
Control de Arena (Métodos Mecánicos) Cont.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Rejillas Pre-empacadas
Se utiliza grava o arena revestida de resina, como parte de la propia rejilla.
Son diseñadas para su uso en aplicaciones de empaque con grava, como un mecanismo de mayor seguridad en el caso que falle el empaque.
Las aplicaciones de la rejilla pre-empacada incluyen cualquier situación donde se espera encontrar dificultades en el empaque con grava (Zonas largas, pozos muy desviados, formaciones estratificadas heterogéneas y en pozos horinzontales largos).
Control de Arena (Métodos Mecánicos) Cont.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Rejillas Pre-empacadas
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de Arena (Métodos Químicos)
Consiste en utilizar quimicos y resinas inyectadas en
formaciones poco consolidadas para restituir el material
cementante de la matriz.
METODOS:
CONSOLIDACION PLASTICA.
CONSOLIDACION CON ALTA ENERGIA DE RESINA.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de Arena (Métodos Químicos) Cont.
CONSOLIDACION PLASTICACONSOLIDACION PLASTICA::
CONSIDERACIONES DE USO:
Buena cementacion primaria.
Densidad de cañoneo de 4tpp minimo.
Contar con sistemas limpios.
Realizar un preflujo de etapas multiples. (limpiar y abrir las perforaciones para
disolver o estabilizar las arcillas)
Se bombea la resina dentro de la formación para recubrir los granos y
endurecerlos, incrementando la fuerza cohesiva de la formación cercana al
hoyo. (forma artificialmente una arena consolidada).
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
CONSOLIDACION PLASTICA.CONSOLIDACION PLASTICA.
VENTAJAS:
Aumenta la resistencia de la formacion.
Permite que el pozo quede completamente abierto.
Es apropiada para aplicaciones a traves de tuberias (tubing).
Control de Arena (Métodos Químicos) Cont.
DESVENTAJAS:
Disminuye la permeabilidad de la formacion.
Dificultad para colocar los quimicos y la resina en la formacion.
No es eficientes en formaciones con cavernas.
Tienden a ser muy costosos.
No funcionan a largo plazo en grandes intervalos.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de Arena (Métodos Químicos) Cont.
CONSOLIDACION CON ALTA ENERGIA DE RESINACONSOLIDACION CON ALTA ENERGIA DE RESINA
FRACTURACION DE GAS PROPULSOR.
CAÑONEO CON SOBREBALANCE.
FLUJO CON SOBREBALANCE.
Detiene la producción de arena al inyectar grava recubierta con resinas
precurada en una formación, hasta formar una rejilla dejando la grava
recubierta con resina en las perforaciones y en el hoyo.
SIGUIENTE
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de Arena (Métodos Químicos) Cont.
FRACTURAMIENTO CON GAS PROPULSOR
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de Arena (Métodos Químicos) Cont.
CAÑONEO CON SOBREBALANCE
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de Arena (Métodos Químicos) Cont.
FLUJO CON SOBREBALANCE
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
VENTAJAS
No requiere implemento de filtrado como rejilla.
La resina puede alcanzar una gran resistencia a los esfuerzos compresivos con alta permeabilidad.
Puede emplearse en formaciones con cavernas o microfracturas.
DESVENTAJAS
No es recomendable para intervalos mayores de 20’.
Son sensibles a futuros tratamientos de acidificación.
Requiere taladro.
No es recomendable en pozos de inyección de vapor y con elevadas temperaturas de formación.
CONSOLIDACION CON ALTA ENERGIA DE RESINACONSOLIDACION CON ALTA ENERGIA DE RESINA
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Consideraciones adicionales:
Selección del tamaño de la grava: Se requiere:
Muestreo de la arena de la formación Análisis del tamizado Dimensionamiento y selección de la arena del empaque con grava mediante los métodos: Coberly, Saucier, Schwartz, etc.
Selección del tamaño de las ranuras (En base al tamaño de la grava seleccionada)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Selección del tamaño de la gravaAnálisis Granulométrico
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Selección del tamaño de la grava (Métodos)
Método de Coberly y Wagner:Método de Coberly y Wagner:
Dgrava = 13 * Darena (10%).Dgrava = 13 * Darena (10%).
Método de Saucier ( Rango de Grava):Método de Saucier ( Rango de Grava):
Dgrava = 5* Darena (50%), y Dgrava = 5* Darena (50%), y
Dgrava = 6* Darena (50%).Dgrava = 6* Darena (50%).
Método de Schwartz:Método de Schwartz:
Dgrava = 6* Darena (50%).Dgrava = 6* Darena (50%).
NOTA: Este método considera la velocidad de NOTA: Este método considera la velocidad de fujo y uniformidad de la formación.fujo y uniformidad de la formación.
V= V= Tasa de producción (pie3/seg)Tasa de producción (pie3/seg)
Area abierta de ranuras (pies2)Area abierta de ranuras (pies2)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
La base de la Selección del tamaño de la grava es el ANÁLISIS GRANULOMÉTRICO. Es una rutina de laboratorio que suele realizarse con una muestra de arena de formación (Tamaño mínimo: 15 cm3). Consiste en colocar la muestra de formación sobre una serie de tamices, cuyos tamaños son progresivamente más pequeños. Puede realizarse:
En seco (Técnica más común).
En húmedo.
Procedimiento
1.- Lavar y secar la muestra.2.- Hacer pasar la muestra a través de los tamices ordenados de mayor a menor tamaño de abertura, los cuales emplean vibración mecánica para ayudar a la muestra a moverse a través de ellos.3.- Pesar la cantidad de arena retenida en cada tamiz y determinar el % Peso acumulado de cada tamiz.4.- Graficar en papel Semilog % Peso acumulado vs. diámetro del tamiz.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
CRITERIOS PARA LA SELECCIÓN DEL TAMAÑO DE GRAVA
Se han publicado diversas técnicas que permiten seleccionar el tamaño de la grava
para controlar la producción de la arena de formación. Todas se basan en la RAZÓN
GRAVA-ARENA.
Razones grava-arena
muy
altos
Para obtener máxima producción Razones grava-arena
más
bajos
Impedir el movimiento de arena
hacia la luz del pozo
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
CALIDAD DEL EMPAQUE. ESPECIFICACIONES API
En líneas generales existen cuatro parámetros:Análisis granulométrico. En una grava de buena calidad no debe haber más del 2 % de granos más gruesos. Análisis mineralógico. Una grava de buena calidad debe tener un contenido de cuarzo del 98 %, es decir, no debe generar más del 2 % de finos, cuando se somete a fuerzas compresivas.Redondez y esfericidad. Una grava de buena calidad debe tener un mínimo de 0.6 de Krumbein. Una grava con un rango menor a éste valor puede ser fácilmente erosionada, creando granos finos.Solubilidad en ácido. Una grava de buena calidad no debe disolver más del 2 % de ella en una solución al 12 % de ácido clorhídrico y al 3 % de fluorhídrico, después de una hora de exposición a temperatura ambiente.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Carta de Krumbein
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
El percentil es el tamaño de partícula que se corresponde con un determinado porcentaje acumulado.
La distribución granulométrica representa como se distribuyen los diferentes tamaños de grano de la arena.
Distribución Granulométrica, PercentilDistribución Granulométrica, Percentil
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
0,0010,010,11
PULGADAS
% E
N P
ES
O A
CU
MU
LA
DO
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Este criterio considera la fracción fina de arena de formación y
según esta propone diferentes alternativas para la
completación del pozo.
COEFICIENTE DE ORDEN
D95D10
CO
3. Criterio de Ordenamiento3. Criterio de Ordenamiento
Criterios de Selección de Tamaños de GravaCriterios de Selección de Tamaños de Grava
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Método de SaucierMétodo de Saucier
El D50 de la grava debe ser 6 veces el d50 de la formación.
Toma el D50 como referencia para dimensionar la grava
Se escoge el D50 por considerar que es un valor representativo y
fácil de obtener.
D50G = 6 D50FD50G = 6 D50F
Criterios de Selección de Tamaños de GravaCriterios de Selección de Tamaños de Grava
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Dirección Dirección del Flujodel Flujo
GRAVAGRAVA ARENAARENA
Núcleo ExperimentalNúcleo Experimental
Método de Método de SaucierSaucier
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
50
d50
D0-D100
Tabla de Gravas
comerciales
disponibles
d50
Luego de sus experimentos:
RANGO DE GRAVA
D0 = 5 d50
D100 = 6 d50
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Control de arena efectivo, pero crea restricciones a la entrada de fluidos debido a que se necesitan ranuras muy pequeñas para retener la grava
Buen control de arena (sin restricciones)
Proveen control de arena, pero existirá baja permeabilidad, el empaque es invadido por la arena.
No se tiene ningún control de arena
450
50 d
D
650
504
d
D
1350
506
d
D
1350
50
d
D
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Criterios de Selección de Tamaños de GravaCriterios de Selección de Tamaños de Grava
COEFICIENTE DE UNIFORMIDAD DE SCHWARTZ:
D90D40
CU
LA VELOCIDAD DE ENTRADA AL EMPAQUE SE DETERMINA MEDIANTE:
Toma en cuenta la uniformidad en los tamaños de grano de la arena de formación, así como la velocidad de entrada del fluido a la grava.
V Tasa de Produccion50% del Area de flujo
Método de Método de SCHWARTZSCHWARTZ
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Diseño del tamaño de la grava y ranuras del forro. Método de Schwartz
1. Análisis Granulométrico de la arena y de la formación: Se pesa la cantidad de arena retenida y se determina su porcentaje respectivo del peso total (acumulado)
2. Se hace una tabla reportando: Tipo de malla, peso del material retenido, porcentaje del peso retenido normal y acumulado, y la abertura de la malla.
3. Graficar el diámetro de la malla (en pulgx10-2 en escala logarítmica, eje x) vs el porcentaje retenido acumulado (en escala milimetrada, eje y)
4. De dicho gráfico, se obtiene d10, d40, d70 y d90
5. Determinar el coeficiente de uniformidad C
90
40
d
dC
Criterios de Selección de Tamaños de GravaCriterios de Selección de Tamaños de Grava
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
d90d40d10
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Depende del valor de C vamos a tener tamaños críticos de la arena:a. Si C<3 y V<0.05 pie/seg, el tamaño crítico es igual al d10, el cual indica
que la arena es uniforme.b. Si C>5 o V>0.05 pie/seg, el tamaño crítico es igual al d40, el cual indica
que la arena es no uniforme.c. Si C>10 y V>0.1 pie/seg, el tamaño crítico es igual al d70, el cual indica
que la arena es completamente no uniforme.
Si se desconoce el tamaño de la ranura del forro, se supone un tamaño de 2 pulgadas y se asume el ancho (iterar). Si el valor calculado es menor al 20% de error, entonces se obtiene el ancho.
6. Tamaño crítico de la grava: Para dimensionar la grava, se multiplica por 6 el tamaño crítico de la arena.
dcaDcg *6
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
7. Coeficiente de uniformidad de la grava: Se asume Cg=1,5. Al asumir un valor de D40 se obtiene D90.
5,140
90
DD
8.Se traza una recta que pase por D40 y D90, y se traza una recta paralela a ésta desde el valor de Dcg. Así se obtiene el rango de tamaño de la grava
9. Con el rango de tamaño de la grava, entrar en la tabla con Dmax (0%) y Dmin (100%) según la escala U.S. o Tyler. Se determinan los extremos.
10. Se determina el ancho de la ranura del forro por medio de:
100*3
2D 100Ds
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Método de Coberly & Wagner
Dg 13 d10
Tamaño de la grava, no más de 13
veces el 10 percentil de la arena de
formación.
DgTabla de Gravas
comerciales disponibles
d10 10
d1
0
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Método de Gumperts
D 11 d10
Dg Tabla de Gravas
comerciales disponibles
d10 10
d10
Tamaño de la grava, no
más de 11 veces el 10
percentil de la arena de
formación.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Método de Hill
Dg 8 d10
Dg Tabla de Gravas
comerciales disponibles
d1010
d10
Tamaño de la grava, no más de 8
veces el 10 percentil de la arena de
formación.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Selección del Diámetro del Forro o Rejilla
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Selección del Ancho y Densidad de las Ranuras
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Selección de la Densidad de las Ranuras
Número de Ranuras/pie:
N = 12**D*C 100*W*L
Donde:
N= Numero de ranuras requeridas /pie. ( Si N<32, redondee al mílutiplo más cercano de cuatro; si N>32, redondee al múiltiplo más cercano de 8).
= Constante (3,1416).
D= Diámetro exterior del forro (pulg).
C= Área abierta requerida (3% y 6%).
W= Ancho de ranura (pulg).
L= Longitud de la ranura (pulg).
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Selección de la Longitud de la Ranura
La longitud de las ranuras individuales se calibra en el diámetro interior del tubo. La práctica usual aconseja tener ranuras de 1 ½ pulg. de longitud para anchos de 0.030” y menos, ranuras de 2” de largo para anchos entre 0.030” hasta 0.060” y ranuras de 2 ½” para anchos de 0.060” y más. La tolerancia para anchos de las ranuras suele ser de +- 0.003” para anchos de 0.040” y más, y +- 0.002” para
anchos menores que 0.040”.
Tipos de Ranuras
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Ejemplo típico de Rehabilitación (Side Track)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Condiciones Recomendación
D10/D95<10D40/D90<3SUB 325 MESH<2%
Los valores bajos del factor de ordenamiento y de finos, indican que es candidato a completación con rejilla. Necesita permeabilidad de formación de por lo menos 1 Darcy para completación con tubería revestida y perforada, y posible uso de rejilla preempacada.
D10/D95<10D40/D90<5SUB 325 MESH<5%
Intervalos medios a bajos, con finos justamente por encima del límite. Pueden ser completados con rejilla de nueva tecnología, como por ejemplo rejillas tejidas. Necesita por lo menos 1 Darcy de permeabilidad para completación con hoyo revestido y perforado.
D10/D95<20D40/D90<5SUB 325 MESH>5%
Los rangos medios pueden ser candidatos a gravas grandes (7x ó 8x 50%), colocadas con altas tasas de agua, particularmente si el tamaño de arena en la formación es consistente
D10/D95<20D40/D90<5SUB 325 MESH>10%
Los valores medios de factores de ordenamiento con presencia de finos; se tratan con una combinación de gravas de tamaño considerable y rejillas que permitan el paso de finos.
D10/D95>20D40/D90>5SUB 325 MESH>10%
Los valores más altos de las relaciones de valores D, particularmente combinados con grandes cantidades de finos son signos críticos, mostrando necesidad de “agrandar” el hoyo (mover la interfase formación-grava lejos del hoyo), a través de fracturamiento, tecnología multilateral u horizontal, o grandes volúmenes de preempaque para minimizar daños a la permeabilidad en la interfase arena-grava debidas al flujo.
Recomendaciones de acuerdo a las relaciones de ordenamiento y la Recomendaciones de acuerdo a las relaciones de ordenamiento y la cantidad de finoscantidad de finos
Recomendaciones de acuerdo a las relaciones de ordenamiento y la Recomendaciones de acuerdo a las relaciones de ordenamiento y la cantidad de finoscantidad de finos
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Determine el tamaño de la grava y las ranuras del forro requerido para un pozo con las siguientes características:
Análisis Granulométrico
A.S.T.M. Tamiz Nº Peso retenido, gr
4 0,99
10 2,49
16 2,6
20 2,7
30 4,57
40 19,05
50 19,63
60 34,15
80 9,02
100 4,39
120 0,15
140 0,11
170 0
200 0
230 0
325 0
Tasa de flujo: 1200 Bls/dia
Intervalo de producción: 200 pies
Tamaño del forro: 5 ½ pulgadas
Dimensión de las ranuras: 0,040¨x2¨x48 r/p
Tema # 4. Exclusión y Control de ArenaCurva de Análisis Granulométrico
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,010,1110
Tamaño del tamiz, mm
Po
rcen
taje
rete
nid
o a
cu
mu
lad
o, %
Serie1
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
OBJETIVO DE LAS ARENAS OBJETIVO DE LAS ARENAS DE EMPAQUEDE EMPAQUE
OBJETIVO DE LAS ARENAS OBJETIVO DE LAS ARENAS DE EMPAQUEDE EMPAQUE
La arena del empaque con grava debe garantizar la
Productividad y la mayor vida util del pozo.
La arena del empaque con grava debe garantizar la
Productividad y la mayor vida util del pozo.
Grava de elevada calidad.
Especificaciones garanticen la alta
permeabilidad.
Norma API-RP-58.
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)
Solubilidad al ÁcidoSolubilidad al Ácido GranulometríaGranulometría
Resistencia MecánicaResistencia Mecánica Esfericidad y RedondezEsfericidad y Redondez
TurbidezTurbidez
CALIDAD DE GRAVACALIDAD DE GRAVA
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
A&M Solubilidad al ácidoSolubilidad al ácido
GranulometríaGranulometría
Resistencia MecánicaResistencia Mecánica Esfericidad y RedondezEsfericidad y Redondez
TurbidezTurbidez
Norma API RP 58Norma API RP 58
PRUEBAS BASADAS EN LA PRUEBAS BASADAS EN LA NORMA API RP 58NORMA API RP 58
PRUEBAS BASADAS EN LA PRUEBAS BASADAS EN LA NORMA API RP 58NORMA API RP 58
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Solubilidad ácido Granulometría
Resistencia Mecánica
Esfericidad Redondez
Turbidez
Norma API RP 58
96% del tamaño en el rango
<2% del tamaño menor
<2% del tamaño mayor
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Solubilidad ácido Granulometría
Resistencia Mecánica
Esfericidad Redondez
Turbidez
Norma Norma API RP 58API RP 58
La esfericidad de los granos es una medida de la forma de los granos que mas se asemejen a una esfera.
Una grava de menor esfericidad puede romperse al bombearse y crearan empaques ineficientes.
Idealmente la grava utilizada para el empaque debe tener una esfericidad mayor o igual a 0,75.
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Solubilidad ácido Granulometría
Resistencia Mecánica
Esfericidad Redondez
Turbidez
Norma Norma API RP 58API RP 58
La redondez de la grava es la medida de la uniformidad y la curvatura de la superficie de la grava . Un grano con superficies curvas uniformes tiene un grado alto de redondez.
Mientras mas angular sea la grava hay mayor cantidad de bordes y puntas que se pueden romper , creando finos por lo cual resulta en un empaque ineficiente.
Una grava con redondez de 0.6 o mayor es la ideal para los empaques.
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Solubilidad ácido Granulometría
Resistencia Mecánica
Esfericidad Redondez
Turbidez
Norma Norma API RP 58API RP 58
La solubilidad de la grava en ácidos deberá ser determinada antes de su uso para conocer el efecto que tendría un tratamiento acido.
Causara perdida de material , menor volumen del empaque lo que creara problemas en el pozo.
Si existe mas del 1% de solubilidad de la grava de empaque en acido HCL-HF al 12% - 3% debera ser rechazada.
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Solubilidad ácido Granulometría
Resistencia Mecánica
Esfericidad Redondez
Turbidez
Norma Norma API RP 58API RP 58
Indica el grado de pureza de la grava entre mas cantidad de limos y arcillas tiene la muestra, mayor es la turbidez.
Se mide en NTU y la grava deberá tener menos o igual a 250 NTU. La cantidad de impurezas puede influir en la solubilidad de la grava en agua o en vapor.
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Solubilidad ácido Granulometría
Resistencia Mecánica
Esfericidad Redondez
Turbidez
Norma Norma API RP 58API RP 58
Esta especificación indica la cantidad de finos que genera una determinada grava cuando se somete a un esfuerzo de confinamiento.
De acuerdo a la calidad de la grava existen rangos de finos aceptados en función del esfuerzo aplicado.
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
CONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVASCONTROL DE CALIDAD DE LAS GRAVAS(API RP 58)(API RP 58)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
GRAVAS PARA CONTROL DE ARENA GRAVAS PARA CONTROL DE ARENA DE FORMACIONDE FORMACION
GRAVAS PARA CONTROL DE ARENA GRAVAS PARA CONTROL DE ARENA DE FORMACIONDE FORMACION
ARENA NATURAL
20/40
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
CARACTERÍSTICAS DE LAS GRAVAS SINTÉTICASCARACTERÍSTICAS DE LAS GRAVAS SINTÉTICASCARACTERÍSTICAS DE LAS GRAVAS SINTÉTICASCARACTERÍSTICAS DE LAS GRAVAS SINTÉTICAS
Material apuntalante cerámico.
Densidad de volumen y la gravedad específica similar a arena.
Proporciona alta conductividad de fractura.
Presenta alta permeabilidad en los diferentes tamaños.
Excede las especificaciones de normas API para esfuerzos de
compresión.
Empaques de pozos profundos.
Fracturamiento de pozos.
Pozos sometidos a inyección de vapor.
RECOMENDACIONES DE USORECOMENDACIONES DE USORECOMENDACIONES DE USORECOMENDACIONES DE USO
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
PROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVAPROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVAPROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVAPROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVA
COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)
PRUEBA DE COMPRESIÓNPRUEBA DE COMPRESIÓNPRUEBA DE COMPRESIÓNPRUEBA DE COMPRESIÓN
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
Al2O3 74.3SiO2 12.1TiO2 1.32Fe2O3 10.8Otros 1.48
@ 8000 psi% peso de finos generados
@ 10000 psi
16/30 20/4012.0 4.2
-- 7.9
Redondez 0.9Esfericidad 0.9
Densidad g / cc 1.92Gravedad Especifica 3.22
Solubilidad en ácido 12/3 HCl/HF(% perdida de peso)
3.7
PROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVAPROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVAPROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVAPROPIEDADES TÍPICAS DE LA GRAVA
COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)COMPOSICIÓN QUÍMICA(% EN PESO)
PRUEBA DE COMPRESIÓNPRUEBA DE COMPRESIÓNPRUEBA DE COMPRESIÓNPRUEBA DE COMPRESIÓN
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
TEMPERATURATIEMPO DE INYECCIÓN PH PÉRDIDA PESO° F HR INYECCIÓN %
BAUXITA SINTÉTICA560 A 600 72 7 0,720/40 9 1,3
11 3,5
ALTA ALÚMINA 560 A 600 72 7 2,320/40 9 2,4
11 3,7
ARENA OTAWA 540 A 580 192 7 31,9500 A 540 72 9 38,5500 A 540 72 11 46,1
ARENA NACIONAL530 A 570 72 11 56
SPE 11793SPE 11793
Las gravas sintéticas presentan gran resistencia a los cambios de ph durante los procesos de inyección de vapor.
Por lo cual presentan menor degradación durante estos procesos.
CRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICASCRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICASCRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICASCRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICAS
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
PRESIONES DE CIERRE PRESIONES DE CIERRE PRESIONES DE CIERRE PRESIONES DE CIERRE La gravas utilizadas se encuentran sometidas a esfuerzos de
compresión durante los procesos de fractura o/y empaques.
Dependiendo de la presión y del tipo de trabajo a realizar debe
escogerse el tipo de grava:
Empaques con grava con presiones hasta 2000 lppc. Usar grava
nacional.
Empaques con grava con presiones hasta 4000 lppc. Usar grava
importada.
Pozos para fracturamiento con presiones de cierre mayores a
los 4000 psi. Usar gravas sintéticas.
CRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICASCRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICASCRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICASCRITERIOS PARA USO DE GRAVAS SINTÉTICAS
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
ESFUERZOS DE CONFINAMIENTOESFUERZOS DE CONFINAMIENTOESFUERZOS DE CONFINAMIENTOESFUERZOS DE CONFINAMIENTO
1,6
4,0 4,0
11,6
0,0
2,0
4,0
6,0
8,0
10,0
12,0
FIN
OS
GEN
ER
AD
OS
(%
)
WONEWOC JORDAN OTTAWA TEXAS
PRUEBAS A 4000 LPPC
ARENAS IMPORTADAS GRAVA OTTAWA 20/40
4,00 4,90
21,80 25,90
32,90 40,40
0,00
10,00
20,00
30,00
40,00
50,00
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000
PRESIÓN DE CIERRE
% D
E F
INO
S G
EN
ER
AD
OS
2,52,5
7,97,9
0,0
1,0
2,0
3,0
4,0
5,0
6,0
7,0
8,0
FIN
OS
GEN
ER
AD
OS
(%
)
7500 10000
ARENAS SINTÉTICAS
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
12000 MD-FT
20000 MD-FT
6000 MD-FT
CONDUCTIVIDAD DE LA FRACTURA. CONDUCTIVIDAD DE LA FRACTURA. CONDUCTIVIDAD DE LA FRACTURA. CONDUCTIVIDAD DE LA FRACTURA.
PRESIÓN DE CIERRE (PSI)
Tema # 4. Exclusión y Control de Arena
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0,0010,010,11
Serie1