5/15/2018 PARTE A - slidepdf.com

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Los agentes apuntalantes son una parte esencial en un fracturamiento. Los agentes apuntalantes

mantienen la fractura creada para conducir los fluidos del yacimiento al pozo. La selección del

agente apuntalantes requiere la información de la conductividad y el esfuerzo de cada material

usado.

La arena es un material natural que es usado como apuntalante en muchas operaciones defracturamiento hidráulico.

Áreas de aprendizaje:

Las unidades son:

  Estándares API

  Tipos de apuntalante

  Capacidad de flujo

  Daños en la capa de apuntalante.

Objetivos de aprendizaje.

Una vez completada esta sección, usted será capaz de comprender:

  La lista de especificaciones de la API para apuntalantes

  Distinguir entre diferentes tipos de apuntalantes

  Lista de las propiedades físicas de los diferentes apuntalantes

  Comparar las capacidades de flujo de los diferentes apuntalantes sobre condiciones de

carga

  Evitar problemas asociados con el daño por apuntalantes.

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Unidad A: Estándares API

La API (American Petroleum Institute  – Instituto americano del Petróleo) es la mayor asociación

nacional que representa todas las áreas de la industria petrolera: Exploración y producción,

transporte. Refinación y mercadeo. Con sus sede principal en Washington, D.C., y consejos

petroleros en 33 estados, es un foro para todas las partes de la industria del aceite y gas natural,

para proponer políticas, objetivos y avances por los intereses de la industria.

El ímpetu por formar el API en 1919 fue por la necesidad de estandarizar especificaciones de

ingeniería para los equipos de perforación y producción. El API ha desarrollado alrededor de 500

equipos y estándares operativos que son usados alrededor del mundo. La publicación del API

relacionado con los apuntalantes es “ API RP 56 for frac sand, API RP 58 for gravel pack  sand y API

RP 60 for high strength frac sand ”. Estas publicaciones establecen los límites sobre ciertas

características de los apuntalantes y los procedimientos usados para examinarlos.

Algunas de las características de los apuntalantes usados en los fracturamientos hidráulicos que

necesitan ser revisadas son:

  Redondez

  Esfericidad

  Gravedad especifica

  Densidad aparente

  Tamaño

  Solubilidad en acido

  Limos y partículas finas

  Resistencia al impacto

  Aglomeración.

Estas propiedades y su relación con el API serán discutidas más adelante.

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Redondez y esfericidad.

Estas dos propiedades son factores que afectan en el empaquetamiento y en la creación de capas

de las partículas. La redondez es la medida de la agudez relativa de las esquinas de los granos, o la

curvatura del grano. La esfericidad es la medida de que tan cercana esta la forma de la partícula a

una esfera. El API recomienda un límite para la arena de redondez y esfericidad del 0.6. Para arenarecubierta de resina, los limites API son de 0.7. La siguiente figura es un a grafica de Krumbein.

Para determinar la redondez y esfericidad, muchas muestras de una arena en particular deben ser

observadas, entonces se puede elaborar un factor, por cual la redondez puede ser comparada. En

algunos casos particulares, la angularidad puede ser conveniente pues el apuntalante se fije en la

fractura, y es menos posible que fluya de nuevo hacia el pozo. Esto es especialmente útil en

formaciones donde la fractura se demora demasiado en cerrarse completamente.

Gravedad especifica.

La gravedad específica de un apuntalante es la medida de la densidad absoluta de las partículas

individuales del apuntalante, relativas al agua. El límite máximo recomendado por el API es de 2.65

para arena.

Densidad aparente.

La densidad aparente es el volumen ocupado por una masa de apuntalante  – la cantidad de

material para llenar un volumen dado. Las unidades para la densidad aparente son lb/pie3 o

gramos/cm3. El límite máximo recomendado por el API para apuntalantes es de 105 lb/ft3.

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Tamaño (tamaño del tamiz).

Un análisis del tamaño del tamiz muestra el tamaño distribuido en la arena comparado con un

tamaño dentro del rango del tamiz; el 90% de la muestra debe estar dentro del rango. No más del

0.1% debe ser mas grande de la primer malla y no menos del 1.0% debe ser más pequeño que la

ultima malla.

La tabla 9.2 muestra el tamaño estándar Estadounidense de las mallas.

Solubilidad en acido.

La solubilidad de un apuntalante en un acido de 12% HCL  – 3% FE es una indicación de la cantidadde contaminantes presentes y de la estabilidad relativa del apuntalante en acido. También puede

indicar la tendencia del apuntalante a disolverse en salmueras de altas temperaturas. La

solubilidad en acido es medida en porcentaje por peso. La recomendación máxima del API para

arena es del 2% mientras que el limite para arenas resinadas es de 7%.

Limos y partículas finas.

Esta medida indica la cantidad de arcilla y limo o de otros materiales finos presentes en el

apuntalante. Un apuntalante propiamente lavado y procesado no debe tener un exceso de limo y

de partículas finas. El limite máximo recomendado por el API para los apuntalantes es de 250 FIJI

(formation turbidity units – unidades de formación de turbidez).

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Resistencia al impacto.

La resistencia al impacto indica la fuerza relativa de un apuntalante por la medida de un material

bajo una carga dada. Esta expresada en unidades de porcentaje de finos. Los limites máximos

recomendados por el API para arenas son:

  Para 12/20 – 16% a 3000 psi

  Para 20/40 – 14% a 4000 psi

Los límites recomendados por el API para apuntalantes de alta resistencia son:

  Malla 16/20 – 25%

  Malla 16/20 – 25%

  Malla 20/40 – 10%

  Malla 40/70 – 8%

Estas pruebas son realizadas a niveles de esfuerzo de 7,500 psi, 10,000 psi, 12,500 psi y 15,000 psihasta que el límite máximo es alcanzado.

Aglomeramiento.

El aglomeramiento es medido en porcentaje por peso. Este indica el grado de atracción de un

grano de apuntalante hacia otro. Durante el procesado, los granos no son separados. El máximo

recomendado por el API es del 1%.