COMPARACIÓN Y DIFERENCIACIÓN DE LOS PROCEDIMIENTOS TÉCNICOS EMPLEADOS EN EL FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO EN YACIMIENTOS CONVENCIONALES Y NO CONVENCIONALES

1 FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO

De acuerdo con la sociedad geológica de América , el fracturamiento hidráulico data desde los años 40s específicamente 1947 en el campo Hugoton, Kansas (EE.UU.), Su uso estaba ligado primordialmente a los pozos verticales hasta los años 90s, donde los avances tecnológicos permitieron su implementación en los pozos horizontales, abriendo una ventana para desarrollar proyectos en formaciones de baja permeabilidad, especialmente en lutitas.

1.1 PROCESO DE FRACTURAMIENTO HIDRÁULICO

Según un video explicativo publicado por la Oficina de Contabilidad del Gobierno de Estados Unidos , una vez que los permisos están aprobados y el sitio es preparado, el primer paso es perforar la primera etapa del pozo, bajar el primer casing y cementar para poder aislar las fuentes subterráneas de agua, seguida de un casing intermedio que impide el colapso del pozo. Una vez termina la perforación y se reviste la última etapa, se baja con tubería de producción y se cañonea para dejar el pozo listo para producir. Como tal el fracturamiento hidráulico es una técnica la cual tiene como finalidad aumentar el flujo de fluidos desde el yacimiento hasta la tubería de producción; lo anterior se logra inyectando un fluido generalmente a base de agua, productos químicos y material propante, a altas presiones a través de la tubería de producción hasta la formación objetivo.

En el momento que el fluido que viene a altas presiones, llega a la roca genera o restaura pequeñas fracturas, mientras que el material propante (generalmente arena) se encarga de impedir que las fracturas se cierren .

Una vez que ha terminado el proceso de inyección, la presión del yacimiento ocasiona el movimiento del hidrocarburo hacia la tubería de producción y posteriormente a superficie

Durante los primeros 50 años de implementación del fracturamiento hidráulico su uso principal se dio en los pozos verticales en formaciones convencionales. El proceso de fracturamiento hidráulico se sigue implementando, lo que ha cambiado es el proceso, el cual ha evolucionado gracias a los avances tecnológicos, que incluyen perforación direccional y horizontal. Lo anterior lleva al desarrollo de lo que actualmente se conoce como yacimientos no convencionales, los cuales sin los últimos avances de la tecnología no serían posibles de explotar y comercializar.

1.2 YACIMIENTOS CONVENCIONALES

De acuerdo con Kullerud , desde el punto de vista geológico un yacimiento está constituido por una roca madre o generadora, ubicada en la parte inferior que usualmente está compuesta por material orgánico y minerales arcillosos, los cuales son potenciales generadores de crudo y gas. Cuando las compañías perforan en busca de hidrocarburo no llegan hasta la roca generadora, debido a que ésta posee permeabilidades muy bajas, del orden de 0,1 mD lo cual requiere una tecnología diferente.

El crudo y el gas migran desde la roca generadora y para poder saber el camino que han seguido, hay que tener en cuenta el siguiente tipo de roca la cual constituye la segunda parte de un yacimiento convencional; La arenisca está constituida por granos de arena empacados. Entre los granos de arena individuales, se generan unos espacios denominados espacio poroso, éste espacio está lleno de agua e hidrocarburo. Por último se encuentra en la parte superior del yacimiento, una roca sello, que generalmente es una roca arcillosa y funciona como un tapón impermeable que evita el flujo del hidrocarburo hacia capas superiores de roca .

Figura 1. Yacimiento Convencional

Fuente: KULLERUD, K. Oil and gas. [Tromso,Noruega]: UNIVERSIDAD DE TROMSO. , Oct. 2006). Recuperado el Febrero de 2017,(Modificado) Disponible en : http://webgeology.alfaweb.no/webgeology_files/english/oil_gas.html

1.3 YACIMIENTOS NO CONVENCIONALES

Son denominados yacimientos no convencionales, a esos yacimientos que comparados con los convencionales, requieren mayor inversión económica y tecnológica, para poder alcanzar y extraer el hidrocarburo. Una explicación un poco más detallada de las formaciones geológicas que podrían ser yacimientos no convencionales, pueden ser:

1.3.1 Lutitas

Algunas lutitas ricas en materia orgánica, hacen el papel de roca fuente o generadora de los hidrocarburos que se encuentran en los yacimientos convencionales, mientras transcurre el tiempo geológico, los hidrocarburos más livianos migran a capas superiores hasta que son entrampados por una roca sello, donde son confinados (Ver Figura 2). Las lutitas tienen una permeabilidad muy baja (menor a 0,1 md)

1.3.2 Formaciones compactas

(revisar). Son formaciones de arenisca, limolita y carbonato, las que pueden ser denominadas como compactas, debido a su relativamente baja permeabilidad y el hecho de que el hidrocarburo está contenido en pequeños poros escasamente interconectados entre sí. Existe una permeabilidad específica que diferencia las formaciones compactas que requieren el uso del fracturamiento hidráulico y las areniscas que no lo requieren. En la literatura normalmente distinguen el gas asociado a formaciones compactas del gas asociado a lutitas, mientras que los recursos de crudo asociado a formaciones compactas y el crudo asociado a lutitas se combinan en el término crudo asociado a lutitas o comúnmente “shale oil”. (Ver Figura 2).

1.3.3 Gas asociado a mantos de carbono.

El fracturamiento hidráulico puede ser usado para para extraer metano de las vetas de carbón. En los matos de carbono, el metano es adsorbido en la superficie del carbón en vez de estar contenido en el

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