Application of hybrid fracturing treatment in sandstone formations with high content of carbonate and mixed layers using acid and proppant



Título del documento: Application of hybrid fracturing treatment in sandstone formations with high content of carbonate and mixed layers using acid and proppant
Revista: Ingeniería petrolera
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000448905
ISSN: 0185-3899
Autores: 1
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Instituciones: 1Halliburton De México, S. De R.l. De C.V., Villahermosa, Tabasco. México
Año:
Periodo: Nov-Dic
Volumen: 60
Número: 6
Paginación: 398-410
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Aplicado, descriptivo
Resumen en español Una formación ubicada en el norte de México incluye una transición litológica entre areniscas y carbonato denominada Brecha A. Debido al alto contenido de carbonato y a capa mixta, la Brecha A tiene una baja porosidad media de aproximadamente el 10 %; con rango de permeabilidad que oscila entre 0.1 y 5 mD. Este articulo proporciona detalles sobre el desarrollo, aplicación y resultados de producción de un diseño de tratamiento de estimulación que funciona bien para este tipo de formación. El diseño seleccionado corresponde a un fracturamiento hidráulico que incluye sistemas de ácido clorhídrico (HCl) al 15%, seguido inmediatamente por el bombeo de un tratamiento con apuntalante, para generar un paquete efectivo apuntalado y así mejorar aún más la productividad. Durante los primeros intentos de estimulación, sólo se bombeaba apuntalante, lo que provocó arenamiento prematuro durante las operaciones, lo que dio lugar a una mala conductividad de la fractura apuntalada y una baja producción. Tras considerar el contenido de carbonatos de la formación y la solubilidad con HCl, se diseñó una operación híbrida para evitar arenamiento y aumentar la concentración de apuntalante durante la operación de fracturamiento. Los retos de este tipo de operación incluyen la combinación del uso de un sistema ácido seguido del gel reticulado para bombear arena hacia la formación sin problemas de transporte de fluidos, y el aumento de la productividad del pozo a través de los canales de conductividad creados. La aplicación de este tipo de operación ayudó a reducir la presión de superficie, debido a la acción del ácido al entrar en contacto con la roca carbonatada. A la disolución de la roca, le siguió una lechada de apuntalante para mantener la fractura abierta y maximizar la conductividad. Los tratamientos previos, empleando solo apuntalante y con el uso de técnicas convencionales
Resumen en inglés A formation in northern Mexico includes a lithological transition between sandstones and carbonate referred to as Brecha A. Because of the high content of carbonate and mixed layer, Brecha A has a low average porosity of approximately 10%; the permeability ranges from 0.1 to 5 mD. This paper provides details about the generation, application, and production results of a stimulation treatment design that works well for this type of formation. The design selected uses a fracture stimulation with 15% hydrochloric acid (HCl) systems, immediately followed by pumping a hydraulically propped fracture treatment to generate an effective proppant pack in the fracture to further enhance productivity. During the initial stimulation attempts, only proppant was pumped, which caused premature screenouts during operations that resulted in poor conductivity of the proppant pack and low production. After considering the carbonate content of the formation and solubility with HCl, a hybrid operation was designed to avoid screenouts and to increase the proppant concentration achieved with the fracturing operation. The challenges of this type of operation include combining the use of an acid system followed by the crosslinked gel to pump sand into the formation with no fluid transport issues, and increasing the well productivity through the conductivity channels created. The application of this type of operation helped to reduce surface pressure. After the acid contacted the carbonate rock, the rock was dissolved in the acid. The dissolution was followed by a proppant slurry to maintain the open fracture and to maximize conductivity. Previous proppant laden treatments using conventional techniques were not pumped to completion, and the potential to economically produce the zone was questioned because of low productivity. After changing the design, a total of 15 fracture treatments have been performed using this methodology, early screenout was reduced by 60%
Disciplinas: Ingeniería
Palabras clave: Ingeniería petrolera,
Exploración petrolera,
Fracturamiento hidráulico,
Suelos arenosos
Keyword: Petroleum engineering,
Oil exploration,
Hydraulic fracturing,
Sandy soils
Texto completo: https://biblat.unam.mx/hevila/Ingenieriapetrolera/2020/vol60/no6/3.pdf