Aditivos en la Etapa de Pad de la Fractura Hidráulica
La etapa de pad es la fase inicial del proceso de fractura hidráulica, donde se inyecta un fluido sin propante (generalmente slickwater o fluido gelificado) para romper la formación rocosa y crear las fracturas principales.
Esta etapa prepara el camino para la propagación de las fracturas y típicamente usa un volumen de fluido de alrededor de 100,000 a 200,000 galones, aunque varía según el pozo.
Los aditivos en esta etapa se enfocan en mejorar la fluidez, proteger el equipo y la formación, y controlar la microbiología. Basado en datos de miles de pozos informados en FracFocus y análisis de la industria, los aditivos más comunes incluyen los siguientes:
- Reductores de fricción (Friction Reducers): Como cloruro de potasio o compuestos basados en poliacrilamida, para reducir la fricción en los tubulares y facilitar el flujo del fluido.
- Inhibidores de corrosión (Corrosion Inhibitors): Para proteger el equipo y las tuberías de la corrosión causada por el fluido ácido o salino.
- Inhibidores de escala o incrustación (Scale Inhibitors): Para prevenir la formación de depósitos minerales en las tuberías y la formación rocosa.
- Biocidas (Biocides): Para controlar el crecimiento microbiano y evitar la contaminación bacteriana en el fluido.
- Agentes gelificantes (Gelling Agents): Como goma guar o polisacáridos, si se usa un fluido viscoso, para aumentar la viscosidad y ayudar en la creación de fracturas.
- Ácidos (Acids): Como ácido clorhídrico (HCl) al 3%, para limpiar la formación y mejorar la permeabilidad.
- Surfactantes (Surfactants): No iónicos o aniónicos, para reducir la tensión superficial y mejorar la penetración del fluido.
Aditivos en la Etapa de Fractura con Propante
La etapa de la fractura con propante sigue inmediatamente a la etapa del pad y consiste en inyectar el fluido mezclado con propante (como arena o cerámicos) para mantener las fracturas abiertas y permitir el flujo de hidrocarburos.
Esta fase usa la mayor parte del volumen total de fluido (hasta millones de galones por pozo) y se centra en la suspensión y colocación del propante.
Los aditivos aquí incluyen los de la pad, pero con énfasis en estabilizadores y rompedores para manejar el propante. S
egún reportes de FracFocus y estudios de la industria, los aditivos típicos son los siguientes:
- Propante (Proppants): El principal “aditivo” en esta etapa, como arena sílica o cerámicos, no iónicos o aniónicos, para sostener las fracturas.
- Agentes gelificantes (Gelling Agents): Como goma guar o gel de aloe derivados, para viscosificar el fluido y suspender el propante durante el transporte.
- Crosslinkers o reticuladores (Crosslinkers): Como boratos o zirconio, para aumentar la viscosidad del gel y mejorar la suspensión del propante.
- Rompedores de gel (Breakers): Enzimas o oxidantes, para degradar el gel después de la colocación del propante, permitiendo el flujo de hidrocarburos.
- Reductores de fricción (Friction Reducers): Similar a la pad, para mantener el flujo eficiente con el propante añadido.
- Inhibidores de corrosión y escala (Corrosion and Scale Inhibitors): Para protección continua durante la inyección.
- Biocidas (Biocides): Para prevenir contaminación microbiana en el fluido con propante.
- Surfactantes y estabilizadores (Surfactants and Stabilizers): Para mejorar la adhesión del propante y reducir la interacción agua-formación.
En resumen, la etapa de pad enfatiza la creación de fracturas con aditivos para fluidez y protección inicial, mientras que la etapa con propante prioriza la suspensión y colocación del propante con aditivos para viscosidad y degradación controlada.
Las composiciones exactas varían por operador y formación geológica, pero siempre representan una minoría del fluido total.
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