Fraturamento Lenep Engep 2010 Pedroso

22

IntroduIntroduoo

DefinicesDefinices

EstimulaEstimulao o

Dano e produtividadeDano e produtividade

TTcnicas de estimulacnicas de estimulaoo

CanhoneiosCanhoneios especiaisespeciais

AcidificaAcidificaoo

Fraturamento Fraturamento cidocido

Fraturamento HidrFraturamento Hidrulicoulico

FraturamentoFraturamentoA

g

e

n

d

a

A

g

e

n

d

a

33

Fraturamento Fraturamento HidrHidrulicoulicoDefinio (clssica)

Processo de fraturamentoFases do Fraturamento

Definio moderna

Razes prticas para o fraturamento

Um pouco de histria

Projeto do fraturamento

Modelagem Matemtica

Sequncia Operacional

Fraturamento Hoje

Fluidos de Fraturamento

Agente de sustentao

A

g

e

n

d

a

A

g

e

n

d

a

44

ESTIMULAO

Operao executada com o objetivo de aumentar a produtividade de poos produtores de leo e/ou gs, ou aumentar a injetividade dos poos injetores de gua ou gs para descarte ou recuperao secundria, alterando as caractersticas de fluxo na rocha-reservatrio ou removendo ou by-passando a regio de dano.

$

55

DanoDano (skin)(skin)

RazoRazo de de danodano

IndiceIndice de de produtividadeprodutividade

FOI (Folds of increase) FOI (Folds of increase)

AumentoAumento de de produtividadeprodutividade

AlgumasAlgumas definidefinieses

66

Dano formao/poo:Qualquer restrio (mecnica, fsica, reolgica) produo/injeo de fluidos da/na formao.

$

77

Dano formao/poo:.O dano introduz uma perda de carga, com um

aumento no drawdown necessrio produo.

88

Resduos de fases anteriores (reboco de fluido de perfurao, filtrado da cimentao, debris de canhoneio) Compactao Migrao de finos Inchamento de argilas Dep. inorgnicos (scales/incrustraes) Depsitos orgnicos (asfaltenos, borras)

Tipos de Dano

AZAZAZ

99

Emulses Obstruo por injeo de partculas Alterao de molhabilidade Sub-produtos de reao dos cidos Bactrias Bloqueio por gua

Tipos de Dano (cont)

AZAZAZ

1010

PosiPosioo do do danodano

1111

O dano causado por:

PerfuraPerfuraoo RebocoReboco, , invasoinvaso do do filtradofiltrado, , incompatibilidadeincompatibilidade, , presenpresenaa de de finosfinosCompactaCompactaoo TensesTenses no no popoooCimentaCimentaoo InvasoInvaso do do filtradofiltrado, , incompatibilidadeincompatibilidadeCanhoneioCanhoneio CompactaCompactaoo, , falhafalha, , vitrificavitrificaoo;;FinosFinosPerdaPerda de de fluidofluido parapara a a formaformaoo incompatibilidadeincompatibilidade, , emulsoemulso, , bactbactriasrias;;CombateCombate perdaperda..

AZAZAZ

1212

Reboco do fluidode perfurao

Reboco integro Reboco parcialmente tratado Reboco removido

1313

SISTEMA DE TENSES EM UM POSISTEMA DE TENSES EM UM POOO

1414

EeKK = 0

PE P =

Dano

Permeabilidadedependenteda tenso

1515

Debris de Debris de canhoneiocanhoneio

Exemplosde dano

1616

Exemplos de dano: O processo de canhoneio

1717

Zonas de dano ps-canhoneio

1818

Exemplos de dano - Argilominerais

Esmectita Livros de caulinita

Colmia de Clorita Cabelos de Ilita

1919100 microns

AnAnlise de lminaslise de lminas: Finos: FinosGro de mica compactado entre dois gros de quartzo e expandido nos poros

A esquerda: dissoluo do gro de quartzo pela soluo existente nos poros

2020100 microns

AnAnlise de lminaslise de lminas: Finos: Finos

Gro de silicato laminado (provav. mica) migrando para o poro.

(Altas velocidades de fluxo devero arrastar o gro at tamponar um poro)

2121

AsfaltenosAsfaltenos

AZAZAZ

2222

Quantificao do Aumento de IP pela Remoo do Dano ou

Alterao do Fluxo

Deve-se quantificar qual ser o ganho com a realizao do fraturamento. Assim, necessrio quantificar-se as perdas ocasionadas pelo dano e os ganhos obtidos com a altero de regime de fluxo

2323

FFrmula de rmula de HawkinsHawkins -- SkinSkin

w

s

s r

r

kk

s ln1

=

skk

wrsrDistncia de

penetrao do dano

MR

MRMRMR

2424

Exemplo 1 Determinao do Skin

Note que independe do sistema de unidades.

sr

w

s

s r

r

kk

s ln1

=

ft 0,828=sr

( ) 3,7]328,0828,0ln[15 ==s

0,5 ftPenetrao do dano

Razo de permeabilidades

0,328 ftRaio do poo

folds 5/ =skk

MRMRMR

SS = 3,7= 3,7 (?)(?)

2525

ndice de Produtividadendice de ProdutividadepJq =

pJB

khq D

=

pi2

sr

rJ

w

e

D

+

=

43ln

1Circular:

A vazo proporcional ao drawdown, definido como a presso mdia no reservatrio menos a presso de fluxo no poo

ndice de Produtividade Adimensional

Drawdown

re =raio de drenagemrw =raio do poo

MRMRMR

pqJ

=

2626

Outras Formas de Quantificar os GanhosOutras Formas de Quantificar os Ganhos

MRMRMR

2727

Exemplo 2re = 2980 ft s = 3,7

Qual a razo de dano (RD)? Qual a eficincia de fluxo? Que porcentagem do drawdown perdido na zona danificada?

A razo de dano DR = 1,442A eficincia de fluxo FE = 1/RD = 1/1,442 = 0,693

Portanto 31 % (1- FE = 1 0,69) da presso de drawdown usada para superar o dano nas proximidades do poo.

1,44275,0

32802980ln

7,314/3]

r

rln[1 =

+=

+=

,

sRD

w

e

MRMRMR

2828

Exemplo 3

O poo do Exemplo 2 foi acidificado, restaurando a permeabilidade original na zona danificada. De quanto ser aumentado o ndice de Produtividade?(Qual ser o FOI - folds of increase do )

depois

antes

sr

r

sr

r

FOI

w

e

w

e

+

+

=

43]ln[43]ln[

44.10

328.02980ln75.0

7.3328.0

2980ln75.0 : =

+

+

+

+

=

antes

depois

JJFOI

O ndice de Produtividade aumentar 44 % , portanto a produo aumentar44 % com o mesmo drawdown.

Assumimos que o skin aps o tratamento se tornou zero.

MRMRMR

2929

Exemplo 4

sr

r

r

r

EF

w

e

w

e

+

=

75.0]ln[

75.0]ln[

%10000.10

328.02980ln75.0

328.02980ln75.0

==

+

+

+

=EF

Portanto todo o drawdown est sendo aproveitado para a produo do poo...

Qual a eficincia de fluxo quando o todo o skin foi removido, isto , o skin 0?

MRMRMR

3030

Exemplo 5Assumir que o poo do Exemplo 2 foi fraturado, gerando um fator de pseudo-skin negativo: sf = -5. Qual ser o FOI do ndice de Produtividade em relao ao poo danificado?

6.3575.0]

328.02980ln[

7.375.0]328.0

2980ln[=

+=FOI

A razo de ndices de Produtividade antes e depois do fraturamento :

O ndice de Produtividade aumentar 260 % . MRMRMR

3131

Este equacionamento muito simples, Este equacionamento muito simples, justifica uma das razes bjustifica uma das razes bsicas para a sicas para a estimulaestimulao de formao de formaes: a remoes: a remoo do o do skinskin ou do dano. ou do dano.

DeveDeve--se notar que mesmo um pose notar que mesmo um poo no o no danificado (danificado (s s = 0) pode se beneficiar da = 0) pode se beneficiar da estimulaestimulaoo

Portanto: estimulemos !! Mas... como ???Portanto: estimulemos !! Mas... como ???

LFNLFNLFN

3232


AcidificaAcidificaoo de de matrizmatriz


Fraturamento Fraturamento hidrhidrulicoulico

Skin Skin fracfrac

TTcnicascnicas de de EstimulaEstimulaoo

3333





Skin Skin fracfrac


3434

Canhoneio Convencional

3636

Canhoneio Canhoneio EOBEOB

(Extreme Over (Extreme Over Balanced)Balanced)

3838





Skin Skin fracfrac


3939

Acidificao: Bombeio de solues cidas, como fluido principal, para tratamento de umaformao. Este tipo de tratamento pode ser precedidoe/ou sucedido por uma srie de outrassubstncias, com o objetivo de eliminar ouminimizar sub produtos da reao do cidocom a rocha, ou com os fluidos da formao.

Definies:

AZAZAZ


4040

Arenitos: o objetivo principal daoperao a eliminao do dano formao observado, seja pelasolubilizao deste, seja pelacriao de caminhos alternativos, que permitam o desvio do fluxo de produo/injeo da regiodanificada.Carbonatos: Estimulao daformao pela criao de canaisalternativos

Objetivo da operao:

AZAZAZ


4141





Skin Skin fracfrac


4242

A A condutividadecondutividade o o resultadoresultado de de

canaiscanais residuaisresiduais devidodevido aoao ataqueataque

cidocido nono homogneohomogneo ss paredesparedes

dada fraturafratura criadacriada porpor um um colchocolcho

nono cidocido. .


4444





Skin Skin fracfrac


4545

DefiniDefinioo ((clclssicassica))

ProcessoProcesso de fraturamentode fraturamento

FasesFases do Fraturamentodo Fraturamento

DefiniDefinioo modernamoderna

RazesRazes prprticasticas parapara o fraturamentoo fraturamento

Um Um poucopouco de de histhistriaria

ProjetoProjeto do fraturamentodo fraturamento

ModelagemModelagem MatemMatemticatica

Sequncia Operacional

Fraturamento Hoje

FluidosFluidos de Fraturamentode Fraturamento

AgenteAgente de de sustentasustentaoo

Fraturamento Fraturamento HidrHidrulicoulico

4646









Sequncia Sequncia OperacionalOperacional

Fraturamento Fraturamento HojeHoje




4747

Fraturamento HidrFraturamento Hidrulicoulico

4848

FRATURAMENTO HIDRULICO

Definio clssicaOperao de estimulao em que, por meio da

pressurizao de um fluido, iniciada e propagada uma fratura na rocha-reservatrio.

Incorporado a este fluido, bombeado um material granular (agente de sustentao) que alojado no interior da fratura.

Ao final do bombeio, quando atingido o comprimento final, a fratura se fecha sobre o agente de sustentao, sendo estabelecido um canal de alta permeabilidade para o fluxo de fluidos da formao para o poo.

PDPDPD

4949

+

O processo do Fraturamento O processo do Fraturamento HidrHidrulicoulico

Areia 20x40#Areia 20x40# Gel (GG) 40#Gel (GG) 40#

5050

+

O processo do Fraturamento O processo do Fraturamento HidrHidrulicoulico

5151

O PROCESSO DE FRATURAMENTO HIDRO PROCESSO DE FRATURAMENTO HIDRULICOULICO

VFR

5252

O PROCESSO DE FRATURAMENTO HIDRO PROCESSO DE FRATURAMENTO HIDRULICOULICO

5353

Fraturamento Fraturamento ConvencionalConvencional

5454

Fraturamento HidrFraturamento Hidrulico ulico -- FasesFases

5555

Fraturamento HidrFraturamento Hidrulico ulico -- FasesFases

5656














5757


Definio moderna:

Ferramenta de gerenciamento de reservatrios:

- Alterao de malha de drenagem

- Gerenciamento da qualidade da gua de injeo

- Disposio de resduos (slidos e lquidos)- Aumento de reservas (! ? )- Estimulao de baixas permeabilidades- Conteno de Areia

5858

Alterao de malha de drenagem

5959


6060


6161


Definio modernaFerramenta de gerenciamento de reservatrios:

- Alterao de malha de drenagem

- Gerenciamento da qualidade da gua de injeo

- Disposio de resduos (slidos e lquidos)

- Aumento de reservas (! ? )

- Estimulao

- Conteno de areia

6262

Aumento de reservas

=tab

o

dttQNp )(

6363

Aumento de reservas

=tab

o

dttQNp )(

6464

Aumento de reservas

6565

Aumento de reservas

6666














6767

Razes para o


Modificar o modelo de fluxo no reservatrioUltrapassar regies danificadas prximas ao pooConectar regies de melhor permo-porosidadeOtimizar produo de reservatrios lenticuladosConectar fraturas naturaisAumentar a rea de exposio (P & I)

6868

PADRES DE FLUXOPADRES DE FLUXO

Radial

Pseudo-Radial

Bilinear

6969














7070

Evoluo da Tecnologia de Fraturamento Hidrulico

Incio : 1947 - tcnica rudimentar de estimulao

1950s : primeiros modelos matemticos

1960s: Evoluo : fluidos, agentes de sustentao, equipamentos, monitorao

1970s: Tigth gas e massive fracs

1990s: Ampliao do campo de aplicao : cenrios de alta permeabilidade e introduo do frac-packing

Maior quantidade de informaes requeridas para elaborao de projeto

PDPDPD

Um Um poucopouco de de HistHistriaria

7171

Trs Geraes de Fraturamento

I - Ultrapassagem de dano

II - Fraturamentos Massivos

III Formaes de alta permeabilidade

(IV Gerenciamento de resrervatrios)

Um Um poucopouco de de HistHistriaria

7272

Chemicals & fluid

PrimeiroPrimeiro FraturamentoFraturamentoUm Um poucopouco de de HistHistriaria

7373Fonte: Fonte: EconomidesEconomides andand Nolte: Nolte: ReservoirReservoir StimulationStimulation 33rdrd Ed (RS 3).Ed (RS 3).

7474

1 to 2 to 7MM-lb to Offshore

LFN

7575

Cabine de controle de um barco de estimulao

7676














7777

Exemplos de FraturasExemplos de Fraturas

7878

ASPECTOS DE PROJETO DO FRATURAMENTO

Qual fratura?

Beneficio

Volume Custo

L1L2

L3

Comprimento

ComprimentoComprimento

Comprimento

Tempo

Lucro

Produo

7979

Parmetro Bsico

kLkw

FCD ff=

k

wfkf

xf

JLPJLPJLP

8080

kLkw

FCD ff=

Para reservatrios de baixa permeabilidade indicada uma

fratura de pequena abertura e grande comprimento;

Para reservatrios de alta permeabilidade indicada uma

fratura de grande abertura e pequeno comprimento.

CONDUTIVIDADE ADIMENSIONAL DE FRATURA (FCD)CONDUTIVIDADE ADIMENSIONAL DE FRATURA (FCD)

8181

OTIMIZAOTIMIZAO DE GEOMETRIA DE FRATURAO DE GEOMETRIA DE FRATURA

xfkwk

FCD ff

=

K K

JLPJLPJLP

8282

Lr w

Lr w

Baixo FCD

FCD Otimizado 1,6

Alto FCD

FCD Otimizado

LFNLFNLFN

8383

FRATURAMENTO TPICO BAIXA PERMEABILIDADE

8484

FRATURAMENTO TPICO ALTA PERMEABILIDADE

8585








ModelagemModelagem MatemMatemticatica-- Testes de Testes de CalibraCalibraoo






8686

5/4

5/1

4

43

)1(6,0)( thGqtL

f

====

4/1)1(3),0(

====

GLqtw

4/1

3

3

)1(3

=

LGqh

Pf

w

Modelagem Matemtica

8787

Modelagem Matemtica

Porque?Porque?-- Conhecer o comportamento Conhecer o comportamento

da fraturada fratura-- OtimizaOtimizao dos materiaiso dos materiais-- ReduReduo de custoso de custos-- Evitar Evitar produproduaa de fluidos de fluidos

indesejindesejveisveis-- Sobrevivncia da tSobrevivncia da tcnicacnica

8888

Fracture Penetration (ft)100 200 300 400 500 600 700

0.04 min

15300ft

TVD

15400

15500

15600

15700

15800

Stress (psi)9000 1000011000

S

h

a

l

e

M

o

n

t

o

y

a

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

W

I

D

T

H

i

n

Comportamento da Fratura

8989


1.59 min

15300ft

TVD

15400

15500

15600

15700

15800

Stress (psi)9000 1000011000

S

h

a

l

e

M

o

n

t

o

y

a

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

W

I

D

T

H

i

n


9090


5.91 min

15300ft

TVD

15400

15500

15600

15700

15800

Stress (psi)9000 1000011000

S

h

a

l

e

M

o

n

t

o

y

a

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

W

I

D

T

H

i

n


9191


16.44 min

15300ft

TVD

15400

15500

15600

15700

15800

Stress (psi)9000 1000011000

S

h

a

l

e

M

o

n

t

o

y

a

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

W

I

D

T

H

i

n


9292


34.09 min

15300ft

TVD

15400

15500

15600

15700

15800

Stress (psi)9000 1000011000

S

h

a

l

e

M

o

n

t

o

y

a

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

W

I

D

T

H

i

n


9393


62.04 min

15300ft

TVD

15400

15500

15600

15700

15800

Stress (psi)9000 1000011000

S

h

a

l

e

M

o

n

t

o

y

a

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

W

I

D

T

H

i

n


9494


85.84 min

15300ft

TVD

15400

15500

15600

15700

15800

Stress (psi)9000 1000011000

S

h

a

l

e

M

o

n

t

o

y

a

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

0.350

0.400

0.450

0.500

W

I

D

T

H

i

n


9595

Sobrevivncia da Tcnica

9696

5/4

5/1

4

43

)1(6,0)( thGqtL

f

====

4/1)1(3),0(

====

GLqtw

4/1

3

3

)1(3

=

LGqh

Pf

w

Modelagem MatemticaDados de:Dados de: RochaRocha FluidoFluido PoPooo ReservatReservatriorio BombeioBombeio

CaracterCaracterstica da Fratura stica da Fratura (H, L, w, (H, L, w, PfPf))

9797

Modelagem Matemtica

Dados de RochaDados de RochaTenso horizontal mTenso horizontal mnimanimaPoisson Poisson Young Young DireDireo da Fraturao da Fratura

FluidoFluidoEficincia do FluidoEficincia do Fluido

9898

Parmetros Fundamentais

9999

MMdulos de Young e Poissondulos de Young e PoissonTeste uniaxialTeste uniaxial

D/2

Dl

l

F

A

DD

yy

=ll

xx

=

AF

xx =

xx

xxE

=

xx

yy

=

100100

Tambm chamado de

mdulo de Young, a

constante de

proporcionalidade entre a

tenso aplicada () e o

alongamento longitudinal

relativo () na mesma

direo, permanecendo

constante as tenses nas

outras direes

=E

x

x

X

E1

x

MMDULO DE ELASTICIDADE LINEAR (E)DULO DE ELASTICIDADE LINEAR (E)

101101

vert.hor

.Hor( Ov

e

r

b

u

r

d

e

n

)

Z

Y

X

TENSES PRINCIPAIS

102102

Tenses PrincipaisTenses Principais

( )[ ] HFRv += 1

Onde: Tenso de SobrecargaPorosidade

Massa Especfica da Rocha

Massa Especfica do Fluido

vRF

( ) ppvh PP +

=

1

103103

PrincPrincpio da menor resistnciapio da menor resistncia

Fratura Horizontal Fratura Vertical

Mnima Tenso Principal

Direo da Fratura

104104

Parmetros Fundamentais

105105

Conceito de Eficincia

tQhwL

VV

i

f==

106106

3 regies de filtra3 regies de filtraoo CCww: reboco: reboco CCvv: zona invadida: zona invadida CCcc: reservat: reservatriorio

cvwt pppp ++=

)(42

22222wvcvwwv

wvc

CCCCCCC

CCCtC +++=

R

Rc

F

Fvw

ckCpkCAmC

00118,0;00148,0;0164,0 ===

FILTRAFILTRAOO

107107

DETERMINAO DOS PARMETROS FUNDAMENTAIS

Testes de Calibrao

TI SRT Minifrac

108108

Teste de Teste de InjetividadeInjetividade

Teste final dos equipamentosTeste final dos equipamentos Verificar conectividade do poVerificar conectividade do poo o Estimativa inicial da PcEstimativa inicial da Pc Estimativa da permeabilidadeEstimativa da permeabilidade Em poEm poos de alta temperatura, resfriar a os de alta temperatura, resfriar a

formaformaoo

109109

StepStep Rate Rate TestTest (SRT)(SRT)

Pp Qp Estimativa inicial da Pc Perda de Carga

110110

SRTSRT

111111

SRTSRT

112112

SRT - Interpretao

113113

Teste de CalibraTeste de Calibrao: o: MinifracMinifrac

114114

MinifracMinifrac

115115

Interpretao do minifrac

116116

Interpretao do minifrac

117117














118118

SEQUNCIA DE UM FRATURAMENTO TPICO Condicionamento do poCondicionamento do poo o CanhoneioCanhoneio InstalaInstalao da coluna de trabalhoo da coluna de trabalho Condicionamento da ColunaCondicionamento da Coluna AcidificaAcidificao para limpeza dos canhoneadoso para limpeza dos canhoneados Testes de CalibraTestes de Calibraoo

TITI SRTSRT SDTSDT MinifracMinifrac

Coleta dos dados (anular ou fundo)Coleta dos dados (anular ou fundo) Redenho do tratamentoRedenho do tratamento Bombeio do TratamentoBombeio do Tratamento ReversaReversa Retirada da Coluna de TrabalhoRetirada da Coluna de Trabalho

119119

ColunaColunaDe De

FraturamentoFraturamento

120120

BOMBEIO DE UM FRATURAMENTO TPICO

Um colcho de gel reticulado, sem propanteUm colcho de gel reticulado, sem propante

Um colcho de gel e propante a 1 Um colcho de gel e propante a 1 lblb//galgal

Um colcho de gel e propante em rampa, de Um colcho de gel e propante em rampa, de 1 at1 at 66--12 12 lblb//galgal

Um colcho de gel e propante a 6Um colcho de gel e propante a 6--12 12 lblb//galgal

DeslocamentoDeslocamento

121121

FRACPACK EXEMPLO DE UM TSO

122122














123123

FRATURAMENTO HIDRULICO HOJE

Baixas Permeabilidades- Estimulao

Altas Permeabilidades- Conteno de areia

124124

Fracpack Definio

Fraturamento de Fraturamento de altaalta permeabilidadepermeabilidade bombeadobombeado com as com as telastelas de de contencontenoo de de areiaareia instaladasinstaladas

125125

TIP SCREEN OUT (TSO)TIP SCREEN OUT (TSO)

126126

TipTip screen out: animascreen out: animaoo

POPOOO

127127

FRATURAMENTO HIDRULICO HOJE

Baixas Permeabilidades- Estimulao (no convencionais)

Altas Permeabilidades- Conteno de areia

128128

Fonte: USA, Fonte: USA, HalliburtonHalliburton EnergyEnergy ServicesServices. . SimulationSimulation TechnologyTechnology Review. Review. Vol.1. Vol.1. Houston : Houston : HalliburtonHalliburton EnergyEnergy ServicesServices. . Pg.06, 1994. Pg.06, 1994.

KOP

maxH

minH

fL

minH

Perfurado na Direoda Maior Tenso Horizontal

FRATURAMENTO FRATURAMENTO EM UM POEM UM POO O HORIZONTALHORIZONTAL

129129

Fonte: USA, Fonte: USA, HalliburtonHalliburton EnergyEnergy ServicesServices. . SimulationSimulation TechnologyTechnology Review. Review. Vol.1. Houston : Vol.1. Houston : HalliburtonHalliburton EnergyEnergyServicesServices. Pg. 05, 1994. . Pg. 05, 1994.

KOPFratura Hidrulica

Pay

DmaxH

minH

maxH

Perfurado na Direoda Menor Tenso Horizontal

FRATURAMENTO FRATURAMENTO EM UM POEM UM POO O HORIZONTALHORIZONTAL

130130

Horizontal aberto e multifraturadoFraturamento por Hidrojateamento

SurgiFrac

131131

Horizontais abertos multifraturados

SurgiFrac

132132

Fraturamento por Hidrojateamento

1 Utilizao no Brasil - 2004

133133

Poos horizontais revestidos multifraturados (2005)HRMF

134134

HRMF: Corte transversalHRMF: Corte transversal

135135

-3000

-2500

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

-1000 -500 0 500 1000 1500 2000 2500 3000

West-East (ft)

S

o

u

t

h

-

N

o

r

t

h

(

f

t

)

Plan View of Microseismic Map

ObservationWell

Poo Vertical - Water-Frac

Stimulated Reservoir Volume (SRV) controls production

136136

WaterfracWaterfrac x Fraturamento com gelx Fraturamento com gel

FRATURAMENTO FRATURAMENTO COMPLEXOCOMPLEXO

137137














138138

Funes:

Abrir e propagar a fratura;

Transportar o A. S.

Caractersticas:

Apresentar baixa perda por frico;

Prover o controle da perda de fluido;

No danificar a formao ou os fluidos nela contidos;

Econmico.

FLUIDOS DO FRATURAMENTOFLUIDOS DO FRATURAMENTO

JLPJLPJLP

139139

QUAL QUAL O FLUIDO IDEAL?O FLUIDO IDEAL? Deve formar reboco para reduzir as perdas de fluidos,

porm deve minimizar o dano no agente de sustentao e nas faces da fratura;

Deve ter:

- Baixa viscosidade na coluna para reduzir as perdas de carga por frico;

- Alta viscosidade durante a propagao e fechamento da fratura para evitar a decantao do agente sustentao;

- Baixa viscosidade aps fechamento para facilitar a limpeza do poo.

JLPJLPJLP

140140

FLUIDOS BASE FLUIDOS BASE GUAGUA

Gelificante;

Reticulador;

Ativador;

Quebrador;

Controladores de Filtrado;

Surfactante;

Estabilizador de Argila;

Estabilizadores Trmicos.

Principais Aditivos:

JLPJLPJLP

141141

ADITIVOS USADOS NOS FLUIDOS DE ADITIVOS USADOS NOS FLUIDOS DE FRATURAMENTOFRATURAMENTO

Gelificantes

So polmeros usados para dar viscosidade ao fluido.

- Goma Guar;- Hidroxipropil Guar (HPG);- Hidroxietil Celulose (HEC);- Carboximetil Celulose (CMC);- Goma Xantana (GX);- Poliacrilamida.

Desemulsificantes

So surfactantes tensoativos que devem ser adicionados ao fluido de fraturamento com o objetivo de evitar a formao de emulso entre o fluido de fraturamento e o fluido da formao

JLPJLPJLP

142142

OBTENOBTENO DO GOMA GUARO DO GOMA GUAR

JLPJLPJLP

143143

ESTRUTURA QUESTRUTURA QUMICA MICA DO GOMA GUARDO GOMA GUAR

JLPJLPJLP

144144

RETICULADORESRETICULADORESDefinio:So produtos qumicos capazes de doar ao fluido de fraturamento propriedades reolgicas adequadas ao carreamento do A.S., atravs da formao de ligaes cruzadas.

Fluidos Base guacido Brico;Titanato de Trietanolamina;Piroantimoniato de Potssio;Lactato de Zircnio.

Fluidos Base leoSal bsico de alumnio

JLPJLPJLP

145145

RETICULADORES (RETICULADORES (crosslinkerscrosslinkers))

JLPJLPJLP

146146

CARACTERCARACTERSTICAS DOS FLUIDOS STICAS DOS FLUIDOS BASE DE BASE DE HPG RETICULADOSHPG RETICULADOS

PH para PH para ReticulaReticulaoo VariVarivelvel(3 (3 11)11)

PH requerido para PH requerido para ReticulaReticulaoo( 8 ( 8 12)12)

Perda de Carga Reduzida devido Perda de Carga Reduzida devido ao Retardamento da ao Retardamento da ReticulaReticulaooElevada perda de Carga

Elevada perda de Carga

Limite Temperatura: 325 Limite Temperatura: 325 400400FFLimite Temperatura: 325

Limite Temperatura: 325 FF

SensSensvel ao Cisalhamentovel ao CisalhamentoNo degrada com o CisalhamentoNo degrada com o Cisalhamento

ReticulaReticulaoo PermanentePermanenteReticulaReticulaoo ReversReversvelvel

Taxa de Taxa de ReticulaReticulaoo ControladaControladaReticulaReticulaoo rrpidapida

Complexos de Ti e ZrComplexos de Ti e ZrBoratoBorato

JLPJLPJLP

147147

ADITIVOS DO FLUIDO DE FRATURAMENTOADITIVOS DO FLUIDO DE FRATURAMENTO

Soda CSoda Custica;ustica;cido Accido Actico;tico;Bicarbonato de SBicarbonato de Sdio;dio;cido cido FumFumricorico, C, Ctrico, trico, FFrmico.rmico.

So produtos quSo produtos qumicos micos encarregados de iniciar e encarregados de iniciar e controlar a controlar a reticulareticulaoo, , normalmente atravnormalmente atravs do controle s do controle do PHdo PH

ATIVADORESATIVADORES

Enzimas;Enzimas;Oxidantes : Oxidantes : PersulfatoPersulfato de de Amnia e SAmnia e Sdio;dio;cidoscidos

So utilizados na fluido de So utilizados na fluido de Fraturamento com a finalidade Fraturamento com a finalidade de reduzir sua viscosidade apde reduzir sua viscosidade aps s o to trmino do tratamento e rmino do tratamento e fechamento da fratura.fechamento da fratura.

QUEBRADORESQUEBRADORES

JLPJLPJLP

148148

QUEBRADORESQUEBRADORESDefinio:Um gel considerado quebrado quando sua viscosidade aparente menor que 16 cp a uma taxa de deformao de 170 s-1 (100 RPM).

Ruptura da Cadeia Polmerica em Cadeia Menores

Reduo da Viscosidade

T > 225 F Quebra TrmicaT < 225 F Uso de Quebradores Qumicos

Quebradores Qumicos: Enzimas (pH entre 5 e 8; T < 225 F); Oxidantes (Persulfatos; 150 F < T < 225 F); cidos (Fluidos Base leo; T > 100 F).

JLPJLPJLP

149149

CONTROLADORES DE FILTRADOCONTROLADORES DE FILTRADO

Definio:So usados para reduzir a perda de fluido para a formao do bloqueio dos poros da rocha pela formao do reboco.

Inertes : P de Slica; Solveis em leo/Gs : Resinas; Solveis em gua : cido Benzico, Sal.

Estabilizadores de Argila:So usados para inibir o inchamento e migrao das argilas.

Outros:Antiespumante, Bactericida, Agente Divergentes, lcool e Estabilizadores Trmicos.

JLPJLPJLP

150150

Fluido de Fraturamentos:

Surfactante Viscoelstico(VES)

CAP

151151

SurfactanteSurfactante ViscoelViscoelsticostico

ObtidoObtido a a partirpartir de de saponificasaponificaoointerrompidainterrompida

SurfactanteSurfactante aninicoaninico

A A viscosidadeviscosidade do do fluidofluido dependedepende do do graugrau de de saponificasaponificaoo ((ConcentraConcentraoo saponificantesaponificante))

CAP

152152












153153

AGENTE DE SUSTENTAAGENTE DE SUSTENTAOO

Tamanho dos Gros;

Distribuio Granulomtrica;

Arredondamento e Esfericidade;

Resistncia ao Esmagamento;

Qualidade do Agente;

Densidade dos Gros.

Fotos

Propriedade Fsicas que Influenciam a Condutividade

PDPDPD

154154

Brady 12/20

Ottawa 20/40

Oglebay 30/50

155155

Ceramic 320/40

Ceramic 220/40

Ceramic 120/40

156156

20/40

Resin Coated Proppants

16/20

157157

AREIA

Primeiras operaes : EUA, 1940s areia bruta (Arkansas River)

1950s maior rigor nos requisitos areias mais bem selecionadas

a partir de 1958 : utilizao de areias retiradas de afloramentos consolidados primeiros processos de lavagem, esmagamento e peneiramento

Areias de fraturamento na atulidade : norma API RP 56

Utilizao para baixas tenses confinantes

No Brasil : atualmente pouco utilizada

PDPDPD

158158

BAUXITA SINTERIZADA :

Agente de sustentao de alta densidade : alta resistncia ao esmagamento

Grande resistncia a altas temperaturas e tenses confinantes

Boa esfericidade e arredondamento

Alto custo comparado areia

PDPDPD

159159

CERMICA SINTERIZADA :

Agente de sustentao de densidade intermediria

Resistncia ao esmagamento um pouco menor do que a bauxita sinterizada

Excelente esfericidade e arredondamento

Custo ligeiramente superior bauxita

Boa condutividade, mesmo aps o esmagamento

PDPDPD

160160

AREIA RESINADA :

Para formaes inconsolidadas

Resistncia ao esmagamento um pouco acima da areia comum

Auxilia a reteno do propante na fratura durante a vida produtiva do poo

PDPDPD

161161

Obrigado aos colegas:Obrigado aos colegas:Obrigado aos colegas:

AZ AZ AZ Alexandre ZacariasAlexandre ZacariasAlexandre Zacarias

JLP JLP JLP Jose de PaulaJose de PaulaJose de Paula

LFN LFN LFN Luiz NeumannLuiz NeumannLuiz Neumann

MR MR MR Marcos Marcos Marcos RosolenRosolenRosolen

PD PD PD Paulo Paulo Paulo DoreDoreDore

162162

MaisMais DDvidasvidas

163163

164164

165165

Documents

Fraturamento Lenep Engep 2010 Pedroso