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IMD Servicios

Cementacin y Estimulacin

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Estas son las principales caractersticas del Nitrgeno:

Es inoloro, incoloro, no es txico, No es combustible

Tiene baja conductividad trmica

Es qumicamente inerte, lo cual significa que no reaccionacon otros productos qumicos

A condiciones atmosfricas, es gaseoso.

Transportado como liquido (- 320F y 15 psi)

Gran relacin de expansin (696 scft/ Ft3 liquido)IMD ServiciosCementacin y Estimulacin


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IMD ServiciosCementacin y Estimulacin

Densidad del liquido 6.74 lbs/gal 808 kg/m

Gravedad especifica, (Air = 1) 0.967

Punto de ebullicion (at 1 atm) -320oF -195.6

oC

Temperatura Critica -232oF -146.4oC

Solubilidad en agua < 20

SCF/bbl

< 3.56 (m3)ST/m3

Relacion de expansion 696.46 to 1 o 93.11scf/gal

Ex

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Punto de condensacin del O2Punto de condensacin del N2Temperatura de Plutn

Cero absoluto

- 238 oF



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- 320F y (0 a 80 psi) Temp: 70- 100 FPresin hasta12000 psi


Bombas diseadas (criogenicas) para bombear nitrgeno lquido aalta presin.

Soportan altas presiones y temperaturas extremadamente bajas.(Acero Inoxidable).

Son bombas triplex con pistones desplazamiento positivo


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Asistir a las reuniones de seguridad.

Hacer una inspeccin visual completa de las lneas, tuberas, valvulasde descargas,mangueras, etc.

Realizar cualquier reemplazo de accesorios que sea necesario antesde iniciar el bombeo.

Mantener el nitrgeno lquido alejado de los materiales nocriognicos.

Asegurarse de que todos los elementos de seguridad estn instaladosy en buenas condiciones.

Nunca toque un equipo que est congelado.

Siempre use los EPPs.

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Deteccin de fugasPurga de lneasDesplazamiento de Fluidos

JettingHydra JettingPerforacin Under-balancedFracturamientoAcidificacinPunzadosDrill StemTestGas LiftCementacin espumada



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Deteccin de fugasDeteccin de fugas

Estas pruebas son necesarias para colocar en operacin lneas degas y equipos presurizados en las facilidades de tratamiento decrudo y gas.

Ventajas de la deteccin de fugas con nitrgeno:

Simula las condiciones operativas con gases Pruebas realizadas a la presin de operacin Pruebas realizadas con gases seguros e inertes

No requiere retirar la instrumentacin Aplicacin de Nitrgeno con Helio para deteccin de fugas desde1 scf/ao


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Desplazamiento de fluidosDesplazamiento de fluidos

Desplazamiento de fluidos de equipos como tanques o lneas.

Evacuacin de gases no deseados de estos equipos.



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Desplazamiento deDesplazamiento de tapones (chanchos)tapones (chanchos)

Uso en gasoductos/poliductosSeparacin de hidrocarburos del aireGas de desplazamiento de alta presin


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Desplazamiento deDesplazamiento de CoiledCoiledTubingTubing

La sarta de coil tubing se desplaza para:

Vaciar el CT tubing antes de transportarlo.Reducir peso / Control de corrosin

Vaciar el CT tubing antes de bajarlo al pozo.Evitar fluidos no deseados en el pozo

Inicio del levantamiento con N2



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Fractura con gasFractura con gas En formaciones someras muy sensibles al aguase han hecho fracturas con solo nitrgeno aaltas tasas de bombeo, sin lquido ni agente desosten.

El nitrgeno es inerte. No le ocasiona dao aestas formaciones.

En formaciones someras sensibles al agua, y debaja presin poral es comn fracturas conespuma de nitrgeno, calidad mayor a 70 %.

Presentan excelente calidad para el transportedel Agente de sosten, baja perdida de fluido,rapidez en recuperar el fluido de fractura, etc.


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Desplazamientos en el pozoDesplazamientos en el pozo

Desplazamiento de tuberas (tubing, coiledtubing, casing)

Desplazamiento hacia la superficie oinyeccin a la formacin.

Remueve fluidos antes del caoneo y el inicio

de la produccin.Desplazamiento de tratamientos deestimulacin a la formacin.



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PunzamientoPunzamiento UnderbalanceUnderbalance concon nitrgenonitrgeno

UnderbalancePh < Pr

Desplazamiento conNitrgeno

Punzado Pozo FluyendoIMD ServiciosCementacin y Estimulacin

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Caoneo (Caoneo (punzamientopunzamiento)) UnderbalanceUnderbalance conconnitrgenonitrgeno

Antes del caoneo, se ajusta el nivel de los fluidos del pozo connitrgeno para conseguir que Ph < Pr.

Cuando se caonea en estas condiciones, el yacimiento fluyeinmediatamente limpiando los perforados.

Si la presin del pozo es suficiente, no se requerir ningnprocedimiento de swabeo o pistoneo.



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Punzado con sobrePunzado con sobre--balancebalanceN2 presurizado

Empaque

Caones

Se punza y estimula el pozo al mismo tiempo.

El pozo se presuriza con nitrgeno a unapresin muy por encima de la presin defractura.

Cuando se caonea, los fluidos del pozo fluyenhacia la formacin e inician fracturas por la altapresin.

El nitrgeno u otros fluidos (cido p.e.) puedenser inyectados a alto caudal para extender las

fracturas.

Tratamiento


Ventajas sobre el tratamiento sin N2:

Volmenes menores de tratamiento Mayor penetracin Retarda los cidos

Menor presin hidrosttica de fluidos Mejor recuperacin de fluidos Posibilidad de backflow sin swabeo (pistoneo)

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FluidosFluidos CommingledCommingled con Nitrgenocon NitrgenoEn los tratamientos commingled se bombeana la vez el fluido de tratamiento y el N2 sinningn mecanismo para asegurar la mezclahomognea y estable.

Todos los fluidos de tratamiento pueden bombearse con N2: cidos, orgnicos, etc



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cido Espumadoscido EspumadosEn los tratamientos con espuma, se bombean el f luido detratamiento y el N2 a la vez. Se busca su estabilidad con:

- El uso de un generador de espuma

- Uso de surfactantes generadores y estabilizadores deespuma.

- Calidad:entre 65 y 85%

Las espumas tienen las mismas ventajas del commingled, y adems:

Reduccin de la prdida de filtrado

Viscosidad alta Mejor transporte de slidos / mejor arrastre de finos

Efecto divergente de la espuma


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FracturamientoFracturamiento con espumacon espuma

Ventajas sobre el fracturamiento sin nitrgeno:

Mayor penetracin

Mejor retorno de fluidos despus del fracturamiento

Mayor viscosidad

Mejor transporte y suspensin del material propante Menor prdida de filtrado a la formacin

Uso de menores volmenes de lquido base

Puesta en produccin en menor tiempoIMD ServiciosCementacin y Estimulacin


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Cementacin espumadaCementacin espumada

Las caractersticas de un cemento espumado son:

Alta Resistencia a la compresin con baja densidad Elasticidad Buena adherencia Baja conductividad trmica Baja permeabilidad Baja densidad


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RigRig UpUpLnea alpozo

V.Cheque

Bombeador N2

Bombeador N2



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Control de calidad de una espuma: MontajeGenerador de espuma ( diametro orificio en funcin delP (aguas arriba con respecto agua abajo) entre 400 y600 psiSurfactantes espumante (control de concentracin)Caudal liquidoCaudal NitrgenoConcentracin de Nitrgeno

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1. Nitrgeno presurizado a temperatura constante1. Nitrgeno presurizado a temperatura constante

Para probar una lnea de 14.5 millas y 12pulgadas de dimetro (Vol: 10,709barriles) se va a presurizar connitrgeno a 1200 psi. Temp. Promedio:80 oF. Que volumen se necesita paraeste trabajo?



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1. Nitrgeno presurizado a temperatura constante1. Nitrgeno presurizado a temperatura constante

Solucin: A 1200 psi y 80 oF el factor de volumen (V/V) del N2 es de455 (scf de N2 / bl). Por cada barril en la lnea, se necesitan 455 scf(pies cbicos a condiciones estndar) de N2.

Para 10,709 bl:

455 (scf/bl) x 10,709 bl = 4872.595 scf de N2

Que equivalen a:

4,872,595 scf 93.11 (scf/gal) = 52331 galones de N2 lquido

Problema 1: Para probar una lnea de 14.5 millas y 12 pulgadas de dimetro (Vol:10,709 barriles) se va a presurizar con nitrgeno a 1200 psi. Temp. Promedio: 80 oF.Que volumen se necesita para este trabajo?



Calculo en pozos

BHP (Presin de fondo), puede ser Presin hidrosttica,Presin de tratamiento, (BHTP), Presin de disparo, etc

WHP ( Presin en cabeza)

V/V(factor de volumen):Vol.Estandar de gas (SCF)

Vol. Actual de gas (bbl)


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Ejemplo 1

Calcular el volmen de N2 y lquido para llenar el tbg y la WHP; para lsiguiente condicin:

Tbg 2 7/8 6.5#/ft a 6000

Salmuera : D: 9.62 #/gal

Gradiente de temp. 1.1F/00

Clculo:

Continua Ejemplo 1:a) BHP (PH)= 0.052*6000* 9.62#/gal= 3000psi b) whp: 2502 PSI

c) V/V : 938 scf/bbl d) Vol. N2: 35 bbl x 938 scf/bbl= 32480 scf

V. N2 liq.32480 scf/93.1 scf/gal= 349 gal



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Ejemplo 2: Punzar con underbalancePunzados a 9000 ft, Gradiente presin poral: .45 psi/ft ( 4050 psi)BHP estimada:3000 psiTbg 2 7/8 6.5 lb/ft (9000 ft adopto)

Calcular:

WHP: 2301 psi V/V: 868 scf/ bbl

Volumen tbg: 9000 ft x .00579 bbl/ft= 52.1 bbl

Vol N2 (scf)= 52.1 bbl x 868 scf/bbl= 45231 scf

Vol. N2 liq.= 45231 scf/ 93.11 scf/gal = 486 gal


TRMINOS:

BHP (Presin en el fondo), puede ser ; ph, BHTP, etc.

WHP Presin en cabeza del pozo

VLR (relacin volumen liquido)=

Vol. Real de la mezcla

Vol. Liquido

GLR ( Relacin gas liquido) =Vol. Estandar de gas (scf)

Vol. Liquido (bbl)


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Ejemplo 1

Calcular el volmen de N2 y lquido para llenar el tbg y la WHP; para lsiguiente condicin:

Tbg 2 7/8 6.5#/ft a 6000

d. De la salmuera: 9.62 lb/gal

d. acido : 9.50 #/gal

Gradiente de temp. 1.1F/00

Relacion N2 scf/bbl acido: 300 scf/bblClculo:


1) BHP: 6000 ft x 9.62 lb/gal x .052 = 3000 psi

2) WHP : 1000 psi 3) VLR: 1.473 bbl mezcla/bbl liquido

4) Vol tbg: 35 bbl Vol. Liquido (bbl) = vol. Mezcla/VLR =23.8 bbl liquido

Vol. N2 (scf)= 23.8 bbl liq. X 300 sct/bbl liq= 7130 scf

Vol. N2 liquido= 7130 scf/93.11 scf/ gal= 77 gal N2 liq.


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Ejemplo 2:

Tenemos 2500 gal a HCl al 7.5 %, d:8.5 #/gal

Perforados: 8000,

GLR: 300 scf n2/bbl GF: 0.83 psi/ft

Grad. Temp.: 1.1F/100ft

Calcular:

1. PBH ( presin fondo de pozo)

2. WHP ( presin en superficie)

3. VLR = Vol. Mezcla/ vol. Liquido4. Vol. Tratamiento = V. acido* VLR

5. Vol. N2(scf) =V. acido (bbl)* GLR (scfN2/bbl)



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1) BHP= 8000 ft x .83 psi/ft = 6640 psi

2) WHP= 3500 psi

3) VLR = 1.197 gal. Mezcla/ gal. liq

4) Vol. Trat. Mezcla = 2500 gal liq. X1.197gal. Mezcla/gal. Liq.= 2993 gal

5) Vol. N2= 2500 gal /42 gal/bbl x 300 scf/bbl=

17857 scf

Vol. N2 liq.= 17857 scf/93.11 scf/gal= 192 gal


Continua ejemplo 2

6) Desplazamiento con commingledVol tbl, 2 7/8 6.5 lb/ft = 7900 ft x .00579 bbl/ft=45.7 bbl mezcla

7) Vol. Salmuera (suponiendo que su densidad es 8.5#/gal, para usarla misma tabla)=45.7 bbl mezcla/ 1.179 bbl mezcla/bbl liq.= 38.8 bbl liquido

8) Vol. N2 (scf) = 38.8 bbl liq. x 300 scf/bbl liq.= 11640 scfVol. N2 Liq. (gal) = 11640 scf/93.11 scf/gal= 125 gal

9) Vol. Total N2= 17857 + 11640 = 29497 scf ( 317 gal Liq.)

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