Fraturamento 3

8/16/2019 Fraturamento 3

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11- Projeto de fraturamentohidráulico%m projeto completo deve incluir os se&uintes componentes 2s opera#3es dcampo' - 5speci6ca#3es de fraturar )uido e proponente$

- olume de líquido e as exi&7ncias de peso proponente

- Pro&rama#ão de inje#ão de )uidos e crono&rama de mistura proponente

- Previsão do per6l de pressão de inje#ão


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11$1 ele#ão do )uido de fraturamento8luido fraturando desempenha um papel vital no tratamento de fratura hidrá

controla a e6ci7ncias de transporte do proponente e preencher o bloco de fra Perda de )uido de fratura é uma variavél &rave do projeto caracterizado por de perda de )uido 9! e um coe6ciente de perda de curta p$

Perda curta de )uidos ocorre somente para constru#ão de parede e apenas ade 6ltro esteja estabelecida$


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11$1 ele#ão do )uido defraturamento

• Perda de )uido para a forma#ão é um processo contínuoque a perda de curto$ :corre depois da torta de 6ltro édesenvolvido$

• Perda excessiva de )uido evita a propa&a#ão de fratura causa ac;mulo de volume de líquido su6ciente na fratur

• Portanto< um )uido de fratura< com o menor valor possívperda de )uido (lea=-o>" coe6ciente 9! deve ser selecio


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? se&unda variável principal é a viscosidade do )uido$

?feta transporte< suspensão e deposi#ão de proponentes< bem como retorno dtratamento$

? viscosidade deve ser controlado de uma faixa apropriada para o tratamento$

%m )uido viscosidade demasiado elevada pode resultar na inje#ão excessiva ddurante o tratamento$

Ao entanto< outras onsidera#3es podem também ser importante para o casos

5les são a compatibilidade com o reservat@rio )uidos e a rocha< compatibilidadmateriais (por exemplo< resina proponentes revestida"< compatibilidade com a pressão e temperatura< e a se&uran#a e as preocupa#3es ambientais$

11$1 ele#ão do )uido de fraturamento


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5xemplo-+Para a se&uinte situa#ão< a estimativa o mínimo requerido de resist7ncia 2

compressão do propante é de *DED$ e for#a intermediária for#a do propantusado< estimar a permeabilidade da embala&em propantes'

Profundidade 8orma#ão' 1D$DDD pésobrecar&a de densidade ' 1/. lbmEft+ Faxa de Poison' D


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Portanto 9ompressão proponente< o mínimo exi&ido for#a é +$*+/ psi$ : &rá6cque o pacote de proponente de for#a intermediário terá uma permeabilidade dedarcies$


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1*- ? pressão máxima de Fratamento " pressão m#$ima do tratamento ! de esperar a ocorrência quando a form

discriminado. % pressão de fundo do poço ! iual à pressão de ruptura da fo

Pbd e a pressão superficial esperada pode ser calculada pela

onde&

psi 'pressão de in(eção de superf)cie, psia

Pbd' pressão quebra formação, psia

*ph ' queda de pressão hidrost#tica, psia

*pf 'queda de pressão por atrito, psia.

% seundo e o terceiro termo no lado direito da equação podem ser calculadas utilizan

P1I pressão de entrada< pp* I pressão de saída< psI &ravidade especí6ca doJ I taxa de )uxo de @leo

d I diKmetro interno do t


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+o entanto, para evitar a determinação o processo de fator de atrito, a seuinte apro$i

ser usada para o c#lculo da queda de pressão de atrito Economides e +olte, -/&

1+- ? pressão máxima de Fratamento

ondeL I densidade do líquido< &Ecm+ q I taxa de inje#ão< bblEminM I viscosidade do fluido< cp, I diKmetro da tubula#ão


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5xemploPara o problema do e$emplo 1, prever a pressão de in(eção m#$ima esperada superf)c

seuintes dados adicionais&

Peso espec)fico do fluido fraturando' 1,-

" viscosidade do fluido de fractura' - cp

2ubulação com di3metro interno' 4, pol.

2a$a de in(eção do fluido' 1 bpm

Jueda de pressão hidrostática'

Jueda de pressão de atrito'

Pressão 2 superfície esperado'


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1+-Nodelo de ele#ão de 8ratura

%m modelo de propa&a#ão de fratura apropriado é selecionado pelas

características de forma#ão e comportamento de pressão sobre a base tensitu e exames laboratoriais$

Oeralmente< o modelo deve ser selecionado para corresponder ao &rau decomplexidade necessáriapara a aplica#ão especí6ca< a qualidade e quantidade de dados< tempo atpara a realiza#ão de um projeto< e desejado nível de saída$

Nodela&em com um modelo planar +, pode ser demorado< considerando resultados de um modelo em *, pode ser simplista$

Nodelos pseudo-+, proporcionam um compromisso e são na maioria das vutilizado na ind;stria$


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Ao entanto< os modelos *, ainda são atraentes em situa#3es em que as

condi#3es de reservat@rio são simples e po#o sob determinada condi#3es $

Por exemplo< para simular uma fratura curta para ser criado no arenito deespessura &rossa< o modelo pode ser bené6co O,$

Para simular criar uma fratura muito lon&a em um arenito 6rmementeli&ados por fortes sobreposi#ão e p@s-xistos (shales"< a PA modelo é maisapropriado$

Para simular frac-pac=in& com um arenito espesso< o modelo de fraturaradial pode ser adequado$

Q sempre importante considerar a disponibilidade e qualidade dos dadosde entrada na sele#ão de modelos' &arba&e-in &arba&e-out (ORO:" ou sejadados incorreto na entrada< o resultado é improvável que seja e6caz$

1+-Nodelo de ele#ão de 8ratura


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1- ele#ão do tamanho do Fratamento

5olumes de l)quidos e proponentes são controlados pelo6

-comprimento da fratura,

- ta$a de in(eção, e as- propriedades de vazamento7lea8 off.

+o eral pode ser que quanto maior for o comprimento da fratura sustentada

propendida/ maior ser# o volume proponentes, maior a ta$a de produção do

poço fraturado.

Efeitos limitantes são impostas por fatores t!cnico e econ9micos, como a ta$ade disponibilidade de bombeamento e custos do fluido e proponentes.

:entro destas restrições, o escala ;tima de tratamento deve ser idealmente

determinada com base no 5P< m#$imo.

% pro(eto do tamanho de tratamento utilizando no modelo de fratura =>:

apresenta uma certa simplicidade.


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1$ ?ssuma que a metade do comprimento da fratura (xf " e taxa de inje#ão (qi"<calcular a lar&ura média de fratura (" usando um selecionado um modelo de

fratura$*$ 9om base no balan#o materiais< determine o volume de )uido de inje#ão in

partir da se&uinte equa#ão'


8ator de distribui#ão de tempo de abertura

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isto que depende e6ci7ncia )uido ƞ< o que não éconhecido< no início< um procedimento itera#ãonumérico é necessário$

+$ Oerar sequencia de concentra#ão proponenteusando'

9omo é a concentra#ão 6nal na pp&$ ? concentra#ão doproponente em lbE&al de )uido adicionado (p&a" éexpresso como


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?. Prever larura fratura escorada usando

@omo



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5xemplo:s dados a se&uir são dadas por um hidráulica projeto de tratamento de frat5spessura da zona de alimenta#ão' D ft

N@dulo de Soun& de rocha' +T1D/ psi9oe6ciente de Poison' D


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a$ 0equisitos de volume de )uido'

? lar&ura média da fratura'

olume de líquido com base no balan#o de volume'Urea de fratura' b$ 5xi&7ncia de peso dproponente '

c$ !ar&ura fratura escorad

?ssumindo que 5ntão

eri6que o valor '

olume Pad'


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: projeto de fraturamento hidráulico é 6nalizado com base naprevisão de produ#ão e análises P!$

? informa#ão selecionada da metade do comprimento dafratura ( x f " e da lar&ura fratura (w" calculada< em conjuntocom a permeabilidade da forma#ão (k " e permeabilidade dafratura (K F "< pode ser utilizado para prever a condutividadefratura CfD adimensional com a 5q$

: fator de pele equivalente Sf pode ser estimada com base no&rá6co

5m se&uida< o índice de produtividade do po#o fraturado podeser calculado usando a 5qua#ão

1.- ?nálises e Previs3es deProdu#ão e P!

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1/- Oeometria Vtima da 8rature paraNaximizar a produtividade de um po#ofraturado• ?ntes de uma discussão sobre a mecKnica de execu#ão fratura< é ;

considerar o que a permeabilidade da fratura< sua lar&ura e metadecomprimento que vão otimizar a produtividade do po#o$

• ?s equa#3es de vazão (em estado estacionário e pseudo estacionárelacionam o índice de produtividade sem dimensão


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• : se&undo passo é de reconhecer que< para um dado volumfratura propendida< f < a dimensão da fratura esta relacionvolume simples da fratura

• onde hf é a altura da fratura$ Juando a altura da fratura é mque a altura do reservat@rio< h< deve ser feita uma distin#ãoaltura fratura produtiva< h< i&ual 2 altura do reservat@rio< e fratura propendida< hf $

• 5m se&uida< combinando equa#3es e eliminando a lar&ura duma expressão para a metade do comprimento fractura é o

•

1/- Oeometria Vtima da 8ratura paraNaximizar a produtividade de um po#ofraturado

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• ? 8i&ura 1- aplica-se sempreque a metade do comprimentoda fratura é su6cientementepequena em compara#ão com aárea de drena&em do po#o quepode ocorrer o )uxo pseudoradial$ %ma vez que um dadovolume de proponentes com umaespeci6cada permeabilidade foiassumida< 6xando assim o custoproponente< isso não representaapenas máxima produtividade<mas uma @tima produtividade<bem como para as despesasproponente assumido$

1/- Oeometria Vtima da 8ratura paraNaximizar a produtividade de um po#ofraturado


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1- %ni6ca#ão Projetos de8raturamento• ? metodolo&ia uni6cada do projeto de fratura fornecido por

5conomides< :li&neW< e ?!: (*DD*"< expande a aborda&eincluir fratura e as dimens3es da área do po#o de drena&emnão alcan#am o )uxo pseudoradial antes do início do estad- estacionario$

• ? ideia é que para um dado volume proponente e área de dpo#o e a forma haja uma metade do comprimento de fraturlar&ura e condutividade que maximizem a produtividade do

• Para um determinado volume de proponente< a área de dredo po#o ao quadrado< e valores tanto para proponentes e apermeabilidade do reservat@rio< o n;mero proponentesadimensional< Np< é de6nido como

1 % i6 ã P j t d


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1- %ni6ca#ão Projetos de8raturamento

:nde' x e é o comprimento da área de drena&em quadraqual o po#o é centrado<I X é o raio de penetra#ão (I x = 2x f /x e"<CfD é a condutividade fratura adimensional<

V r é o volume de drena&em do reservat@rio<V f é o volume da fratura propendida na paW zone ao volume total injetado vezes os razão entre a apa&amento líquido para a altura da fractura$K f representa a permeabilidade pacote propantes k é a ermeabilidade do reservat@rio$


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1- %ni6ca#ão Projetos de8raturamento8i&uras ? (por Ap XD


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1- %ni6ca#ão Projetos de8raturamento

• : índice de produtividade máxima alcan#áveladimensional para o pseudo estado estacionáriocomo uma fun#ão do n;mero proponente é dada


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• %ma vez que a condutividade @ptima fratura adimensional é conhe

comprimento @timo e lar&ura da fratura pode ser facilmente determ

•

? condutividade fratura adimensional @ptima para toda a faixa de n;meros de

Proponentes é dada como

1- %ni6ca#ão Projetos de 8raturament


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5xemplo• 9álculo das dimens3es ideais da fratura e o índice de produtividade

por fraturas no FGE dEpsi em um po#o de petr@leo com os se&uintetratamento e reservat@rios$ 0epetiro cálculo de um reservat@rio cuja permeabilidade é de 1. vezes medo po#o não fraturado é D


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: n;mero propantes pode< em se&uida< ser calculado utilizando

Para Ap XD

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