MX2011007032A

MX2011007032A - Metodos para fraguar tapones de particulas en sondeos horizontales utilizando lechadas de bajo indice.

Info

Publication number: MX2011007032A
Application number: MX2011007032A
Authority: MX
Inventors: David E Mcmechan; Keith A Rispler; Loyd E East
Original assignee: Halliburton Energy Serv Inc
Priority date: 2009-01-15
Filing date: 2010-01-14
Publication date: 2011-07-20
Also published as: US20100175878A1; AU2010205479B2; WO2010082025A1; EP2391797A1; AU2010205479A1; US8074715B2; CA2748930A1; CA2748930C

Abstract

Se describen métodos para fraguar tapones de partículas en secciones por lo menos parcialmente horizontales de sondeos. En una modalidad, un método comprende la etapa de seleccionar una ubicación de deposición para un tapón de partículas dentro de la sección por lo menos parcialmente horizontal del sondeo. El método además comprende la etapa de proporcionar un conducto de bombeo capaz de suministrar lechadas a la ubicación de deposición. El método además comprende la etapa de bombear una primera lechada a través del conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición.

Description

MÉTODOS PARA FRAGUAR TAPONES DE PARTÍCULAS EN SONDEOS HORIZONTALES UTILIZANDO LECHADAS DE BAJO ÍNDICE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con fraguar tapones de partículas en sondeos horizontales, y más particularmente, en ciertas modalidades, para métodos que involucran bombeo de bajo índice de lechadas.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En sondeos verticales y horizontales, se desea frecuentemente tratar un yacimiento subterráneo en varias ubicaciones de interés a lo largo de la longitud del sondeo. En general, un sondeo puede penetrar varios depósitos, intervalos u otras zonas de interés. En algunos casos, la longitud o extensión de un intervalo puede hacer impráctico aplicar un solo tratamiento al intervalo completo. Cuando se trata un depósito de un sondeo, especialmente desde sondeos que se encuentran desviados, horizontales, o invertidos, es difícil controlar la creación de fracturas en zonas múltiples a lo largo del sondeo sin cimentar una tubería perforada en el sondeo y aislar mecánicamente la zona que se trata de ya sea zonas tratadas previamente o zonas aún no tratadas .

En varios puntos en tratamiento de un sondeo, los tapones pueden ser útiles, entre otros, para aislar una zona de interés. La creación de una zona de intervalo, con el uso de uno o más tapones puede proporcionar distintos, tratamientos secuenciales de varias zonas de interés. Los tapones pueden comprender válvulas, dispositivos mecánicos tales como filtros, y/o barreras líquidas o sólidas, por ejemplo, un tapón hecho de partículas. Típicamente, los tapones de partículas se han creado solamente en sondeos verticales, debido a las dificultades encontradas en crear tapones de partículas en sondeos desviados, horizontales, o invertidos .

Generalmente, los sondeos pueden revestirse o no revestirse a través de las zonas de tratamiento. Por ejemplo, un sondeo vertical revestido puede perforarse a través de una primera zona baja de interés. Un conducto de bombeo puede entonces extenderse en el sondeo a una profundidad sobre la primera zona de interés y un filtro puede colocarse para prevenir el flujo de fluido de fracturacion ascendente entre el exterior del conducto y el interior de la tubería de revestimiento. Un fluido de fracturacion puede entonces inyectarse en sondeo vertical para fractura el yacimiento a través de las perforaciones o, en la situación de un sondeo sin revestirse, a través del área ranurada del yacimiento de interés. Después de que se completó la fracturacion, puede colocarse un tapón de partículas sobre el yacimiento fracturado al rellenar el sondeo con partículas a un nivel adecuado. Después, un yacimiento sobre el tapón de partículas puede perforarse y fracturarse por medio de la misma técnica. Al utilizar tapones de partículas de una variedad de profundidades, una pluralidad de yacimientos en un sondeo vertical pueden fracturarse independientemente de otro. Típicamente, cada zona se perfora de manera separada de manera que el tapón de partículas aisle efectivamente todas las zonas debajo de la zona que se trata. Las zonas sobre la zona que se trata típicamente se perforan subsecuentemente o se aislan de la zona que se trata por el filtro.

En sondeos horizontales, por el contrario los tapones de partículas típicamente no se han podido utilizar fácilmente. En los mismos casos, un tapón de partículas puede generalmente derrumbar y exponer las perforaciones y/o las fracturas en una zona tratada previamente a la presión del fluido impuesta para tratar una ubicación encima de la perforación de la zona tratada previamente.

Típicamente, pares filtros u otros dispositivos de aislamiento mecánico se han utilizado para aislar las zonas de tratamiento en una sección de un sondeo que se encuentra desviado, horizontal o invertido. Los filtros pueden transportarse dentro del pozo en una tubería u otra sarta de trabajo adecuada. El primer filtro puede establecerse en el fondo de la perforación de la zona de tratamiento, y el segundo filtro puede establecerse encima de la perforación de la zona de tratamiento. El fluido de tratamiento puede después de eso puede colocarse en la zona de tratamiento entre los dos filtros para tratar el sondeo horizontal en la ubicación deseada. Una pluralidad de zonas en el sondeo horizontal puede tratarse fácilmente utilizando esta técnica, pero es una técnica relativamente costosa y complicada. Alternativamente, los tratamientos de sondeos horizontales han utilizado métodos tradicionales de filtración de grava. Como se utiliza en la presente "filtración de grava" se refiere al bombeo y colocación de una cantidad de partículas deseadas en el yacimiento no consolidado en un área adyacente al sondeo. Tales procedimientos pueden consumir tiempo y ser costosos para los yacimientos con múltiples zonas de tratamiento en secciones horizontales del pozo.

Fraguar tapones de partículas en sondeos horizontales es generalmente desafiante. Los métodos tradicionales para fraguar tapones de partículas en un sondeo vertical pueden o no transferirse directamente a un sondeo horizontal. Por ejemplo, fraguar un tapón de partículas en una zona de tratamiento previa de un sondeo horizontal puede requerir que el tapón de partículas tenga la altura suficiente altura para crear un puente a través de ya sea una perforación o una tubería de revestimiento. Sin embargo, una baja concentración de lechada -como se requiere generalmente para proporcionar una lechada que pueda bombearse -puede solamente llenar parcialmente un sondeo horizontal debido al asentamiento inducido por gravedad. Además, si el sondeo se encuentra revestido, filtración insuficiente puede obstaculizar la deposición de partículas.

Previos intentos para fraguar tapones de partículas en sondeos horizontales se han limitado por las densidades bombeables de la lechada y la altura efectiva resultante del tapón de partículas. Por ejemplo, las lechadas con densidades excesivas pueden resultar en depósitos de partículas dentro del conducto de bombeo. Alternativamente, lechadas de baja concentración pueden no permitir la deposición suficiente de partículas dentro del sondeo para formar tapones de partículas . Fraguar un tapón de partículas en un sondeo horizontal, especialmente cuando se utilizan lechadas de baja concentración, a menudo se requiere esperar que un cierto grado de cierre de fractura sea capaz de unir el tapón de partículas en las perforaciones. De hecho, los intentos para formar puentes exitosos han fallado frecuentemente, y aquellos expertos en la técnica y que practican en la industria se han comprometido típicamente en prácticas las cuales no requieren la creación de puentes en los sondeos horizontales .

Más recientemente, Halliburton Energy Services, Inc., de Duncan, Oklahoma, ha introducido y probado tecnologías para métodos de tratamiento por chorro de agua para sondeos horizontales y verticales. El método puede incluir la etapa de perforar un sondeo en un yacimiento subterráneo de interés. Después, el sondeo puede o no puede revestirse y cementarse, dependiendo en un número de factores, que incluyen la naturaleza y estructura del yacimiento subterráneo. La tubería de revestimiento y el revestimiento de cemento, si se instalan, y el sondeo pueden entonces perforarse utilizando un fluido de alta presión que se eyecta de una herramienta de chorro de agua. Una primera zona del yacimiento subterráneo puede entonces fracturarse y tratarse. Entonces, la primera zona puede obturarse temporalmente o sellarse parcialmente al instalar un fluido de aislamiento viscoso en el sondeo adyacente a una o más fracturas y/o en las aberturas del mismo, de manera que las zonas subsecuentes puedan fracturarse y puedan realizarse las operaciones de pozo adicionales. En un método, este proceso puede referirse generalmente por Halliburton como el servicio H de CobraMax®, o método de estimulación, y se describe en la Patente Estadounidense No. 7,225,869, la cual se incorpora en la presente para referencia. Tales procesos han sido exitosos la mayoría en los sondeos que se encuentran desviados, horizontales, o invertidos, en donde al revestir el hoyo es difícil y costoso. Al utilizar tales técnicas, puede ser posible generar una o más fracturas hidráulicas, planas sencillas independientes, y, por lo tanto, un sondeo que es desviado, horizontal, o invertido puede completarse sin la necesidad de revestir el sondeo. Además, incluso cuando los sondeos altamente desviados u horizontales se revisten, al tratar con chorro de agua las perforaciones y fracturas en tales sondeos pueden resultar generalmente en un método de fracturacion más efectivo que el que utiliza perforación por carga explosiva y técnicas de fracturacion tradicionales. Sin embargo, el fluido de aislamiento puede ser costoso, peligroso ambientalmente, y plantear desafíos logísticos operacionales . Por ejemplo, puede ser difícil remover estos materiales en preparación para producción. Por lo tanto se desea un método alterno para proporcionar aislamiento de zona en sondeos horizontales para mejorar estos procesos y proporcionar mayor conflabilidad.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con fraguar tapones de partículas en sondeos horizontales y más particularmente, en ciertas modalidades a métodos que involucran bombeo de bajo índice de lechadas.

De acuerdo con un aspecto de la invención se proporciona un método para fraguar un tapón de partículas dentro de por lo menos una sección parcialmente horizontal de un sondeo. El método comprende la etapa de seleccionar una ubicación de deposición para el tapón de partículas dentro de la sección por lo menos parcialmente horizontal del sondeo. El método además comprende la etapa de proporcionar un conducto de bombeo capaz de suministrar lechadas a la ubicación de deposición. El método además comprende la etapa de bombear una primera lechada a través del conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual que la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición .

De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un método para fraguar un tapón de partículas dentro de una sección por lo menos parcialmente horizontal de un sondeo. El método comprende la etapa de seleccionar una ubicación de deposición para el tapón de partículas dentro de la sección por lo menos parcialmente horizontal del sondeo. El método además comprende la etapa de proporcionar uno o más conductos de bombeo capaces de suministrar lechadas a la ubicación de deposición. El método además comprende la etapa de bombear una primera lechada a través del primer conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor o igual que la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición. El método además comprende la etapa de bombear sucesivamente lechadas subsecuentes a través de los conductos de bombeo subsecuentes a la ubicación de deposición de manera que, para cada lechada subsecuente, una velocidad de cada lechada subsecuente en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de tal lechada en el sondeo en la ubicación de deposición; en donde el bombeo de las lechadas subsecuentes continúa por lo menos hasta que se forme un puente próximo a la ubicación de deposición.

De acuerdo con otro aspecto de la invención se proporciona un método para tratamiento de un yacimiento subterráneo que comprende las etapas de: (a) seleccionar una zona de tratamiento en el yacimiento subterráneo; (b) proporcionar un fluido de tratamiento a la zona de tratamiento a través de un sondeo, en donde: el sondeo penetra la zona de tratamiento; y por lo menos una sección del sondeo es por lo menos parcialmente horizontal próxima a la zona de tratamiento; (c) proporcionar un conducto de bombeo capaz de suministrar lechadas a una ubicación de deposición dentro del sondeo próximo a la ubicación de tratamiento; y (d) bombear una primera lechada a través del conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición .

En una modalidad, el sondeo se encuentra por lo menos parcialmente revestido próximo a la ubicación de deposición .

En una modalidad, la deposición de partículas dentro del conducto de bombeo no excede aproximadamente 20% del diámetro interno del conducto de bombeo .

En una modalidad, el bombeo continúa por lo menos hasta que se forme un puente próximo a la ubicación de deposición.

En una modalidad, las etapas (a) - (d) se repiten en una zona de tratamiento subsecuente.

En una modalidad, el método además comprende las etapas de : bombear una segunda lechada a través del conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la segunda lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de la segunda lechada en el sondeo con cualquier deposición previa en la ubicación de deposición; y bombear sucesivamente lechadas subsecuentes a través del conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que, para cada lechada subsecuente, una velocidad de cada lechada subsecuente en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de tal lechada en el sondeo con cualquier deposición previa en la ubicación de deposición; en donde el bombeo de lechadas subsecuentes continúa por lo menos hasta que se forma un puente próximo a la ubicación de deposición.

En una modalidad, la primera lechada comprende un fluido base; y partículas, donde las partículas comprenden por lo menos un material seleccionado de un grupo que consiste de: arena común, partículas revestidas de resina, bauxita sinterizada, sílice de alúmina, vidrio, fibra, un material cerámico, un material de ácido poliláctico, una material compuesto, y un derivado del mismo.

En una modalidad, la concentración de partículas en la primera lechada es entre aproximadamente 0.1198 aproximadamente 2.9956 kilogramos por litro (1 a aproximadamente 25 libras por galón) .

En una modalidad: el fluido de tratamiento comprende agentes de soporte; por lo menos parte de los agentes de soporte forman un lecho de agentes de soporte en la etapa siguiente de la ubicación de deposición (b) ; y una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo con el lecho de agentes de soporte en la ubicación de deposición.

Las características y ventajas de la presente invención serán fácilmente aparentes para aquellos expertos en la técnica. Aunque numerosos cambios pueden realizarse por aquellos expertos en la técnica, tales cambios se encuentran dentro del alcance de la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS Estas figuras ilustran ciertos aspectos de algunas de las modalidades de la presente invención, y no deben utilizarse para limitar o definir la invención.

La FIGURA 1A ilustra una vista lateral de una herramienta de chorro de agua, de acuerdo con una modalidad de la invención, que crea túneles de perforación a través de un sondeo horizontal no revestido en una primera zona de un yacimiento subterráneo.

La FIGURA IB ilustra una vista lateral de una herramienta de chorro de agua de acuerdo con una modalidad de la invención, que crea túneles de perforación a través de un sondeo horizontal revestido en una primera zona de un yacimiento subterráneo.

La FIGURA 2 ilustra una vista en sección transversal de una herramienta de chorro de agua, de acuerdo con una modalidad de la invención, que forma cuatro túneles de perforación en una primera zona de un yacimiento subterráneo .

La FIGURA 3 ilustra una vista lateral de una herramienta de chorro de agua, de acuerdo con una modalidad de la invención, que crea fracturas en una primera zona de un yacimiento subterráneo.

La FIGURA 4A ilustra una vista lateral de un sondeo en una primera zona de un yacimiento subterráneo subsecuente a una operación de fracturación, de acuerdo con una modalidad de la invención.

La FIGURA 4B ilustra una vista lateral de un conducto de bombeo, de acuerdo con una modalidad de la invención, que suministra una lechada de partículas a una ubicación de sondeo cerca de una primera zona de un yacimiento subterráneo .

La FIGURA 4C ilustra una vista lateral de un sondeo en una primera zona de un yacimiento subterráneo subsecuente a la deposición de lechadas de partículas, de acuerdo con una modalidad de la invención.

La FIGURA 5A ilustra una vista lateral de un sondeo en una primera zona de un yacimiento subterráneo subsecuente á una operación de fracturación que utiliza agentes de soporte, de acuerdo con una modalidad de la invención.

La FIGURA 5B ilustra una vista lateral de un conducto de bombeo, de acuerdo con una modalidad de la invención, que suministra una lechada de partículas a una ubicación de sondeo la cual se encuentra cerca de una primera zona de un yacimiento subterráneo, en la cual contiene agentes de soporte.

La FIGURA 5C ilustra una vista lateral de un sondeo en una primera zona de un yacimiento subterráneo subsecuente a una operación de fracturación que utiliza agentes de soporte, y subsecuente a la deposición de lechadas de partículas, de acuerdo con una modalidad de la invención.

La FIGURA 6 ilustra comportamiento ejemplar de la presión de fluido en la zona anular con el tiempo, en una modalidad de la presente invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona a fraguar tapones de partículas en sondeos horizontales, y más particularmente, en ciertas modalidades, a métodos que implican bombeo de lechadas de bajo índice.

Como se utiliza en la presente, el término "fluido de tratamiento" se refiere generalmente a cualquier fluido que puede utilizarse en una aplicación subterránea junto con una función deseada y/o para un propósito deseado. El término "fluido de tratamiento" no implica cualquier acción particular por el fluido o cualquier componente del mismo.

Como se utiliza en la presente, el término "tubería de revestimiento" se refiere generalmente a tubería de gran diámetro introducida en un sondeo abierto. En algunos casos la tubería de revestimiento puede cementarse en su lugar. Aquellos con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esa descripción apreciarán que la tubería de revestimiento puede fabricarse especialmente de acero inoxidable, aluminio, titanio, fibra de vidrio, y otros materiales. Como se utiliza en la presente, "tubería de revestimiento" típicamente incluye sartas de tubería de revestimiento, tuberías perforadas ranuradas , tuberías perforadas, y tuberías perforadas sólidas. Además, aquellos con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esa descripción apreciarán las circunstancias cuando un sondeo debe o no debe revestirse, si tal tubería de revestimiento debe o no debe cementarse para el sondeo y si la tubería de revestimiento debe ser ranurada, perforada, o sólida.

Como se utiliza en la presente, "conducto de bombeo" generalmente se refiere a cualquier trayectoria de fluido encerrada continua que se extiende desde la superficie al interior de un sondeo, que incluye, pero no se limitará, a longitudes de tubo, aproximadamente 2.54 centímetros (1 pulgada) o tubería de revestimiento mayor, tubo unido, sarta en espagueti, tubería, tubería enrollada, o cualquier zona anular dentro del sondeo, tal como anillos creados entre el sondeo y la tubería de revestimiento, entre el sondeo y la tubería enrollada, entre la tubería de revestimiento y la tubería enrollada, etc. El término "conducto de bombeo" no implica que las sustancias contenidas en el mismo experimenten cualquier flujo, fuerza, o acción particular.

Como se utiliza en la presente, un "sondeo horizontal" se refiere generalmente a un sondeo con por lo menos una porción que tiene una línea central la cual se aparta de la vertical por al menos aproximadamente 65°. En algunos casos, "sondeo horizontal" puede referirse a un sondeo el cual, después de alcanzar la horizontal verdadera de 90°, puede realmente proceder hacia arriba, o "invertirse". En tales casos, el ángulo más allá de 90° se continua, como en 95°, en lugar de informarlo como desviación de la vertical, la cual puede ser 85°. En cualquier caso, un "sondeo horizontal" puede ser sustancialmente horizontal, de manera que la fuerza gravitacional no provoque que una partícula migre a lo largo del tramo del sondeo.

El término "chorro de agua", y derivados del mismo, se definen en la presente para incluir el uso de cualquier método o herramienta en donde un fluido de tratamiento se impulsa en una superficie dentro de un yacimiento subterráneo para erosionar por lo menos una porción de la superficie.

Como se utiliza en la presente, el término "zona" se refiere generalmente a una porción del yacimiento y no implica un estrato o composición geológica particular.

Como se utiliza en la presente, el término "puente" se refiere generalmente a la acumulación o concentración de partículas o material, tal como arena, agente de soporte, grava, o relleno, dentro de un conducto, a la extensión a la que se restringe el flujo de lechadas en el conducto. Generalmente, bombeo continuo de una lechada en un puente puede formar un paquete inmovible de sólidos.

Como se utiliza en la presente, el término "tapones de partículas" se refiere generalmente a acumulación o concentración de partículas o material dentro de un conducto para la extensión a la que se restringe el flujo de fluidos en el conducto y se obstruye el flujo de lechadas en el conducto. Típicamente, "tapones de partículas" pueden ser más sustancial que puentes, y puede por lo cual ser más capaz que los puentes para resistir mayores presiones de fluido.

Como se utiliza en la presente el término "próximo" se refiere a proximidad relativamente cerca, por ejemplo, dentro de una distancia de aproximadamente 152 m (500 pies) .

Si existe cualquier conflicto en los usos de una palabra o término en esta especificación y una o más patentes u otros documentos que pueden incorporarse en la presente para referencia, las definiciones que son consistentes con esta especificación deben adoptarse para los propósitos del entendimiento de esta invención.

Los métodos de varias modalidades de la presente invención pueden adoptarse particularmente para uso en el tratamiento de un yacimiento subterráneo bajo una variedad de condiciones geológicas, particularmente cuando se proporciona el acceso a un yacimiento subterráneo a través de un sondeo horizontal. En algunas modalidades, los métodos pueden adaptarse para uso en tratamientos tal como aquellos utilizados durante el servicio H de CobraMax® de Halliburton. En otras modalidades, los métodos pueden adaptarse para uso en tratamientos los cuales utilizan un conducto de bombeo y los cuales pueden requerir tapones de partículas para proporcionar aislamiento de zonas de interés. Se contempla que los métodos pueden utilizarse sobre un margen sustancial de profundidades y longitudes de pozo, en donde un número sustancial de diferentes zonas de producción pueden tratarse. Los métodos de ciertas modalidades de la presente invención pueden aplicarse a los sondeos con las longitudes que varían desde varias decenas a varios miles de pies . De las muchas ventajas de estos métodos, solamente algunos de los cuales se describen en la presente, la instalación eficiente de uno o más tapones de partículas en sondeos horizontales puede resultar en la mejor utilización de fluidos de tratamiento. Otra ventaja potencial de los métodos de algunas modalidades de la presente invención puede ser una carga de fluido menor en el yacimiento, y puede por lo cual resultar en costos de operación reducidos .

Ahora se describirán con referencia a los dibujos anexos los detalles de diversas modalidades de los métodos de la presente invención. En la FIGURA 1, un sondeo 10 puede perforarse en un yacimiento subterráneo 12 utilizando técnicas de perforación convencionales (o futuras) . Después, dependiendo en la naturaleza del yacimiento 12, el sondeo 10 puede quedarse ya sea sin revestir o no entubado, como se muestra en la FIGURA 1A, o el sondeo 10 puede revestirse con una tubería de revestimiento, como se muestra en la FIGURA IB. Como puede comprenderse por alguien de experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción, el sondeo 10 puede ser revestido o no revestido en diversos casos. Por ejemplo, si el yacimiento subterráneo 12 se consolida altamente, o si el pozo es desviado altamente u horizontal, es típicamente difícil revestir el sondeo. En casos donde el sondeo 10 se reviste con una tubería de revestimiento, la tubería de revestimiento puede o no puede sementarse al yacimiento 12. Como un ejemplo, la tubería de revestimiento en la FIGURA IB se muestra sementada al yacimiento subterráneo 12. Además, aunque la FIGURA 2, la FIGURA 3, la FIGURA 4, y la FIGURA 5 ilustran un sondeo no revestido, aquellos con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción reconocerán que cada una de las etapas ilustradas y descritas pueden llevarse a cabo en un sondeo revestido. En algunas modalidades, el método de la presente invención puede también aplicarse a un sondeo previamente establecido con una o más zonas en necesidad de tratamiento .

Una vez que se ha perforado el sondeo 10 y, si se considera necesario, puede colocarse una herramienta de chorro de agua 14 revestida en el sondeo 10 en una ubicación de interés. En algunas modalidades, la herramienta de chorro de agua 14 puede ser tal como la que se utiliza en el servicio H de CobraMax® de Halliburton. La ubicación de interés puede ser adyacente a una primera zona 16 en el yacimiento subterráneo 12. En una modalidad ejemplar, la herramienta de chorro de agua 14 puede conectarse a un conducto de bombeo 18, la cual puede hacer bajar la herramienta de chorro de agua 14 en el sondeo 10 y puede suministrarla con un fluido 22. La zona anular 19 puede formarse entre el conducto de bombeo 18 y el sondeo 10 (o tubería de revestimiento, como en la FIGURA IB) . La herramienta de chorro de agua 14 puede entonces operarse para formar túneles de perforación 20 en la primera zona 16, como se muestra en la FIGURA 1. El fluido 22 que se bombea a través de la herramienta de chorro de agua 14 puede contener un fluido transportador, tal como agua, y abrasivos (comúnmente arena). Como se muestra en la FIGURA 2, cuatro chorros igualmente separados (en este ejemplo) de fluido 22 pueden inyectarse en la primera zona 16 del yacimiento subterráneo 12. Como lo reconocerán aquellos con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción, la herramienta de chorro de agua 14 puede tener cualquier número de chorros, los cuales pueden configurarse en una variedad de combinaciones a lo largo y alrededor de la herramienta de chorro de agua 14.

En la siguiente etapa, de acuerdo con una modalidad de la presente invención, esto puede fracturarse en la primera zona 16. Esto puede lograrse por cualquiera de un número de formas. En una modalidad ejemplar, la herramienta de chorro de agua 14 puede inyectar un fluido de fractura altamente presurizado en los túneles de perforación 20. Como se apreciará por aquellos con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción, la presión del fluido de fractura que sale de la herramienta de chorro de agua 14 puede ser suficiente para fracturar el yacimiento en la primera zona 16. Utilizando esta técnica, el fluido de fractura puede formar grietas o fracturas 24 a lo largo de los túneles de perforación 20, como se muestra en la FIGURA 3. En una etapa subsecuente, puede inyectarse un fluido de acidificación en el yacimiento a través de la herramienta de chorro de agua 14. El fluido de acidificación puede grabar el yacimiento a lo largo de las grietas 24, de este modo ampliándolas .

En otra modalidad ejemplar el fluido 22 puede transportar un agente de soporte en las grietas o fracturas 24. La inyección de fluido adicional puede extender las fracturas 24 , y el agente de soporte puede prevenir que las fracturas se cierren en un momento posterior. Algunas modalidades de la presente invención contemplan que otros métodos de fracturación pueden emplearse. Por ejemplo, los túneles de perforación 20 pueden fracturarse al bombear un fluido de fractura hidráulica en los mismos desde la superficie a través de la zona anular 19 . Después, opcionalmente, puede inyectarse ya sea un fluido de acidificación o un fluido de agente de soporte en los túneles de perforación 20 para extender y ampliarlos adicionalmente. Pueden utilizarse otras técnicas de fracturación para fracturar la primera zona 16 .

El agente de soporte puede utilizarse en varias modalidades de la presente invención, puede incluir cualquier arena, agente de soporte, grava, partículas de relleno, combinaciones de los mismos, o cualquier otro material que pueda utilizarse en una aplicación subterránea. Alguno con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción será capaz de seleccionar el agente de soporte apropiado basado en tales factores como costos, logística de suministro, y requerimientos de ingeniería en operaciones.

Una vez que se ha tratado la primera zona 16 , diversas modalidades de la siguiente invención, proporcionan aislamiento para la primera zona 16 . En estas modalidades, operaciones de pozos subsecuentes, tales como el tratamiento de zonas adicionales pueden llevarse a cabo sin la pérdida de cantidades significantes de fluido en la primera zona 16. El aislamiento puede llevarse a cabo en un número de formas. En diversas modalidades, el aislamiento puede llevarse a cabo al fraguar un tapón de partículas 28 en una ubicación de deposición en el sondeo 10 el cual se encuentra próximo a la zona 16.

En algunas modalidades, puede removerse la herramienta de chorro de agua 14, como se ilustra en la FIGURA 4A, y puede prepararse y suministrarse una lechada de partículas a través del conducto del bombeo 18 en el sondeo 10 para formar un lecho de partículas 26a en una ubicación de deposición próxima a la zona 16, como se ilustra en la FIGURA 4B. Alternativamente, la herramienta de chorro de agua 14, puede de otra manera desviarse, o la herramienta de chorro de agua 14 puede bombearse a través de un índice bajo, entre otros, para minimizar la erosión de las deposiciones de partículas, tal como el lecho de partículas 26a. En algunas modalidades, una segunda lechada de partículas puede prepararse y suministrarse a través del conducto de bombeo 18 en el sondeo 10 para formar un lecho de partículas 26b. En la parte superior del lecho de partículas 26a como se ilustra en la FIGURA 4B. La segunda lechada de partículas puede o puede no diferir sustancialmente en composición de la primera lechada de partículas. Por ejemplo, la lechada de partículas subsecuente puede tener una concentración de partículas mayor o menor, partículas de tamaño mayor o menor, y/o más o menos fluido de base viscoso. Como se discutirá en mayor detalle, el índice de bombeo de la segunda lechada de partículas puede ser tal que el lecho de partículas 26a no se erosione sustancialmente. En algunas modalidades, este proceso puede repetirse cuantas veces sea necesario para formar capas sucesivas de lechos de partículas, por ejemplo, lechos de partículas 26a-26d, hasta que los lechos de partículas se unan en la parte superior del sondeo 10 próximo a la zona 16. Aunque se muestra la unión en el sondeo 10 abierto, los lechos de partículas también se unen en una tubería de revestimiento o en los túneles de perforación los cuales se encuentran próximos a la zona 16, dependiendo en la configuración particular del sondeo. Sin limitar la invención a una teoría o mecanismo particular de acción, sin embargo actualmente se cree que la unión puede ocurrir como ondulaciones irregulares en la superficie del lecho de deposición, la concentración de la lechada de partículas sobre el lecho de deposición, o ambos, alcanzan la altura del conducto, por lo que se proporciona para una acumulación de partículas detrás de las ondulaciones . Como puede comprenderse por una persona de experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción, la unión no puede inferirse a partir de un incremento sustancial en la presión de fluido. Por ejemplo, durante el bombeo de bajo índice, durante un periodo de aproximadamente 5 minutos la presión de fluido en la superficie puede elevarse desde aproximadamente 5000 psi (34.5MPa) aproximadamente 10,000 psi (69MPa) .

En otras modalidades de la invención, los tratamientos siguientes propiamente involucran un agente de soporte, la primera zona 16 puede aislarse por un tapón de partículas de agente de soporte 28. El agente de soporte adecuado para esas modalidades puede no diferir sustancialmente de los discutidos previamente. El tratamiento precedente puede concluir de una manera la cual deja al agente de soporte no consolidado 30 en el sondeo 10 en una ubicación de deposición próxima a la zona 16, como se ilustra en la FIGURA 5A. El tratamiento precedente puede transportar el agente de soporte a través de la zona anular 19, o el tratamiento precedente puede transportar el agente de soporte a través del conducto de bombeo 18. En algunas modalidades, el tratamiento precedente puede utilizar el agente de soporte el cual se encuentra en una alta concentración en un fluido transportador. Por ejemplo, en algunas modalidades, la concentración puede variar desde aproximadamente 2 . 2679 kilogramos ( 5 libras) de agente de soporte por litro (galón) de fluido transportador (kg/ 1 ) (lbs/gal) aproximadamente 3 . 6 kg/ 1 ( 30 lbs/gal) . En algunas modalidades, la concentración puede variar desde aproximadamente 1 . 2 kg/ 1 ( 10 lbs/gal), 3 kg/ 1 ( 25 lbs/gal). En algunas modalidades, la concentración puede variar desde aproximadamente 1 . 8 kg/ 1 ( 15 lbs/gal) aproximadamente 2 . 4 kg/ 1 ( 20 lbs/gal). En la conclusión del tratamiento precedente en algunas modalidades de la presente invención, el índice de bombeo del fluido de transportación de agente de soporte 22 puede reducirse por debajo del índice de bombeo preferido para el tratamiento previo. Adicionalmente, en algunas modalidades, el agente de soporte bombeado durante, y/o en la conclusión de, el tratamiento precedente puede permitirse que se asiente en el sondeo 10 . Alguien de experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción será capaz de determinar los índices de bombeo apropiado y tiempos de asentamiento de acuerdo con los factores tales como la geometría del sondeo, el tipo de agente de soporte, las composiciones del fluido de tratamiento, costos, y logística de suministro. Puede prepararse y suministrarse una lechada de partículas a través del conducto de bombeo 18 en el sondeo 10 seguido del tratamiento precedente que involucra el agente de soporte para formar el lecho de partículas 26e, como se ilustra en la FIGURA 5B. Como se describirá en mayor detalle, el índice de bombeo de la lechada de partículas puede ser tal que el agente de soporte no consolidado 30 no se erosione sustancialmente o se vuelva a suspender. En algunas modalidades, una segunda lechada de partículas puede prepararse y suministrarse a través del conducto de bombeo 18 en el sondeo 10 para formar el lecho de partículas 26f en la parte superior del lecho de partículas 26e, como se ilustra en la FIGURA 5C . La segunda lechada de partículas puede o puede no diferir sustancialmente en composición de la primera lechada de partículas. Por ejemplo, la lechada de partículas subsecuente puede tener una concentración de partículas mayor o menor, partículas de tamaño mayor o menor, y/o más o menos fluido base viscoso. Como se discutirá en mayor detalle, el índice de bombeo de la segunda lechada de partículas puede ser tal que el lecho de las partículas 26e no se erosione sustancialmente. En algunas modalidades, este proceso puede repetirse cuantas veces sea necesario para formar capas sucesivas de lechos de partículas, por ejemplo, los lechos de partículas 26e-26h, hasta que los lechos de partículas se unan en la parte superior del sondeo 10, próximo a la zona 16. Aunque se muestra la unión en el sondeo 10 abierto, los lechos de partículas también pueden unirse en una tubería de revestimiento o en túneles de perforación los cuales se encuentran próximos a la zona 16, dependiendo en la configuración particular del sondeo. Sin limitar la invención a una teoría o mecanismo particular de acción, sin embargo actualmente se cree que la unión puede ocurrir como ondulaciones irregulares en la superficie del lecho de deposición, la concentración de la lechada de partículas sobre el lecho de deposición, o ambas, alcanzan la altura del conducto, por lo que proporcionan una acumulación de partículas detrás de las ondulaciones. Como puede comprenderse por una persona de experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción la unión puede inferirse a partir del incremento sustancial en la presión de fluido. Por ejemplo, durante el bombeo de bajo índice, durante un periodo de aproximadamente 5 minutos, la presión de ' fluido en la superficie puede elevarse desde aproximadamente 5000 psi (34.5 MPa) hasta aproximadamente 10,000 psi (69MPa) .

En ciertas modalidades, una vez que se ha establecido el tapón de partículas 28 en el sondeo 10, puede aplicarse un fluido de sellamiento de tapón al tapón de partículas 28. El fluido de sellamiento del tampón puede reducir la permeabilidad del tapón de partículas. Los fluidos de sellamiento de tapón adecuado de acuerdo con algunas modalidades pueden ser cualesquier fluidos capaces de reducir la permeabilidad del tapón de partículas sin reaccionar adversamente con otros componentes de la aplicación subterránea. En algunas modalidades, el fluido de sellamiento de tapón puede ser un fluido en la perforación. Por ejemplo, el fluido de sellamiento de tapón puede ser un fluido en la perforación como se discute en la publicación de solicitud de patente estadounidense numero 2008/0070808 para Muñoz y colaboradores, la cual se incorpora en al presente para referencia. Otros ejemplos de fluidos de sellamiento de tapón adecuados de acuerdo con los métodos de algunas modalidades pueden incluir una solución guar (por ejemplo, 250 mL de Agente de Gelificación de WG-11™, disponible comercialmente de Halliburton Energy Services de Duncan Oklahoma, en 2% de solución de cloruro de potasio) , un ácido poliláctico (por ejemplo, 3 g de Bio Vert™ H150, disponible comercialmente de Halliburton Energy Services de Duncan Oklahoma, en 0.012kg/l [0.100 lbs/gal]) o una solución de almidón (por ejemplo, 5g de N-DRIL™HT PLUS, disponible comercialmente de Halliburton Energy Services de Duncan Oklahoma, en 0.02kg/l [0.167 lbs/gal]) . En algunas modalidades, un fluido de sellamiento de tapón adecuado se degrada con el tiempo (es decir, "autodegradación" ) , exposición a hidrocarburos, y/o exposición a fluidos de "trituración".

En algunas modalidades de la invención, los tapones de partículas pueden crearse por los métodos los cuales resultan en la deposición incrementada de partículas en el (revestido o no revestido) sondeo a lo largo con la deposición disminuida de partículas en el conducto de bombeo. Teles métodos pueden buscar identificar un índice de bombeo el cual proporciona (1) una velocidad de lechada dentro del conducto de bombeo suficientemente alto para limitar, minimizar, o eliminar la deposición dentro del conducto de bombeo, (2) una velocidad de lechada dentro del sondeo el cual es suficientemente baja para proporcionar la deposición adecuada de partículas dentro del sondeo, y (3) un índice de deposición dentro del sondeo el cual cumple o excede el índice de erosión de disposiciones de partículas previas dentro del sondeo .

Como puede comprenderse por alguno con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción, en el transporte de lechadas de partículas a través de conductos, existe una "velocidad crítica" en y de bajo de la cual la suspensión completa de partículas da lugar a deposición, seguida por la acumulación de depósitos de partículas, o "lechos", dentro del conducto. Generalmente los fluidos con viscosidades mayores y fluidos no Newtonianos tienden a tener velocidades críticas más bajas. Generalmente, los conductos mayores producirán mayores velocidades críticas. Sin delimitar la invención a una teoría o mecanismo particular de acción, sin embargo actualmente se cree que las lechadas en los conductos más estrechos pueden experimentar mayor turbulencia, lo cual puede producir remolinos adicionales que pueden ser efectivos en los mantenimientos de partículas en suspensión. Generalmente, las partículas más densas resultaran en velocidades críticas mayores. Para fluidos de baja viscosidad, la velocidad crítica generalmente incrementa con la concentración de partículas, pero la velocidad crítica es generalmente independiente de la concentración en fluidos de mayor viscosidad. La velocidad crítica de los fluidos transportadores Newtonianos puede determinarse a partir de la correlación del equilibrio de energía requerida para suspender las partículas con la energía disipada por una fracción apropiada de remolinos turbulentos presentes en el flujo: Ec.l" =1.85 C01536 (1-C) 0356 x(d /d) -0378NRe 009 F 3° en donde, C es la concentración de partículas en fracción de volumen d es el diámetro del conducto, dp es el diámetro de la partícula, F es la fracción de remolinos con velocidades que exceden la velocidad de posición obstaculizada, Fs es el índice de partículas para densidades de fluido g es la aceleración de la gravedad, NRe es el numero de Reynolds modificado en vDc es la velocidad crítica. Para tener en cuenta los fluidos de transporte no Newtonianos, la ecuación 1 puede generalizarse como: Ec.2 ( 1-C) °·3564 ? (¿ /d) ""N F030 En donde Y, w, y z son constantes que pueden ajustarse que pueden evaluarse para análisis de regresión para conjuntos de datos para velocidad crítica particulares. En resumen, los factores que determinan la velocidad crítica pueden incluir diámetro efectivo del conducto, propiedades físicas y reológicas del fluido de transporte, tamaño, densidad, y concentración de partículas, y gravedad específica de la lechada .

Por lo tanto, de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención, una deposición incrementada de partículas en (revestido o no revestido) sondeo y deposición disminuida de partículas en el conducto de bombeo puede lograrse en un índice de bombeo el cual proporciona (1) una velocidad de lechada en el conducto de bombeo que excede la velocidad crítica de lechada en el conducto de bombeo, y (2) una velocidad de lechada en el sondeo que es menor que o igual a la velocidad crítica de la lechada en el sondeo. Por otra parte, la deposición de partículas previa en el sondeo puede disminuir el diámetro efectivo del sondeo. Para una velocidad crítica determinada, el diámetro mínimo efectivo puede determinarse a partir de las ecuaciones anteriores . Cuando el diámetro mínimo efectivo excede el diámetro efectivo actual, el índice de erosión puede exceder el índice de deposición. Por lo tanto, de acuerdo con algunas modalidades de los métodos de la presente invención, la deposición de partículas en el sondeo puede mejorar en un índice de bombeo el cual proporciona (3) una velocidad crítica en el sondeo con un diámetro mínimo efectivo que es menor que el diámetro efectivo actual del sondeo con cualesquiera deposiciones de partículas previas . En otras palabras la deposición en el sondeo puede incrementarse cuando la velocidad de lechada en el sondeo es menor que o igual a la velocidad crítica de la lechada en el sondeo con cualquier deposición previa. No siempre puede ser factible bombear un índice de bombeo que satisfaga todos o los 3 parámetros. En algunas modalidades, la velocidad de lechada en el conducto de bombeo puede ser menor que o igual a la velocidad crítica de la lechada en el conducto de bombeo de manera que la deposición dentro del conducto de bombeo puede ser menor que o igual a aproximadamente el 20% del diámetro interno del conducto de bombeo. En algunas modalidades, la velocidad de lechada en el conducto de bombeo puede ser menor que o igual a la velocidad critica de la lechada en el conducto de bombeo de manera que la deposición dentro del conducto de bombeo sea menor que o igual a aproximadamente 10% del diámetro interno del conducto de bombeo. En algunas modalidades, el índice de bombeo puede variar desde aproximadamente 0.1 hasta aproximadamente 2 barriles por minuto (0.016 a 0.32m3).

Los tapones de partículas pueden desearse en ubicaciones de deposición y específicamente identificadas dentro del sondeo 10. Por otra parte, en modalidades en donde el sondeo se encuentra revestido, los tapones de partículas pueden desearse en ubicaciones de deposición ya sea dentro de la tubería de revestimiento o en la zona anular entre la tubería de revestimiento y el sondeo. Los tapones de partículas pueden desearse que tengan dimensiones específicas. Como se discutió previamente, para una velocidad crítica predeterminada, puede determinarse el diámetro mínimo efectivo de un conducto con un lecho de partículas . Puede utilizarse geometría básica para calcular la altura efectiva del lecho de partículas a partir del diámetro mínimo efectivo. La longitud de un lecho de partículas puede calcularse similarmente : a medida que la lechada viaja al fondo de la perforación y las partículas se reponen, la concentración de partículas en la lechada puede caer debajo de la concentración efectiva mínima para una velocidad crítica predeterminada y diámetro mínimo efectivo. En y más allá del punto en el sondeo cuando eso pasa la altura del lecho de partículas puede caer debajo de la altura determinada para correlacionarse con el diámetro mínimo efectivo. Alguien con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción puede ser capaz de identificar los parámetros del sondeo, los cuales determinan las características de tapón de partículas más deseables, que incluyen la ubicación y dimensiones. Por ejemplo, en algunas modalidades, la longitud deseada del tapón de partículas puede variar conforme la distancia entre las zonas de tratamiento varía. En algunas modalidades la longitud deseada de un tapón de partículas puede variar desde aproximadamente 15m (50 pies) hasta aproximadamente 152m (500 pies) . En algunas modalidades, la longitud deseada de un tapón de partículas puede variar desde aproximadamente 30m (100 pies) hasta aproximadamente 60m (200 pies) .

La lechada de partículas puede generalmente incluir partículas y un fluido base. En algunas modalidades, la lechada de partículas puede incluir materiales adicionales, tales como tensoactivos , viscosificantes , adhesivos, resinas, adherentes, aditivos de control de hierro, trituradores, u otros materiales utilizados comúnmente en el tratamiento de yacimientos subterráneos . Algunas modalidades pueden excluir específicamente ciertos materiales adicionales los cuales pueden suspender partículas indefinidamente, por ejemplo, reticulantes . La gravedad y concentración específica de la lechada de partículas puede variar de acuerdo con el tipo de partículas y fluido base seleccionado. En algunas modalidades, la gravedad específica de la lechada de partículas puede variar desde aproximadamente 1.0 hasta aproximadamente 2.5. En algunas modalidades, la gravedad específica de la lechada de partículas puede variar desde aproximadamente 1.4 hasta aproximadamente 2.0. Generalmente, la concentración de partículas en la lechada de partículas puede ser cualquier cantidad que proporciona una lechada la cual puede bombearse a través del conducto de bombeo. En ciertas modalidades de la invención, la concentración de partículas en la lechada de partículas puede variar desde aproximadamente 1 hasta aproximadamente 0.12 a 3kg/l (25 lbs/gal) . En otras modalidades, la concentración puede variar desde aproximadamente 0.24 a 1.2 kg/1 (2 hasta aproximadamente 10 lbs/gal) . En otras modalidades la concentración puede variar desde aproximadamente 0.48 a 0.96 (4 hasta aproximadamente 8 lbs/gal) . En algunas modalidades, el fluido base puede ser un fluido de baja viscosidad. En algunas modalidades, la lechada de partículas puede ser un fluido de baja viscosidad. Por ejemplo, las bajas viscosidades adecuadas pueden ser entre aproximadamente 0.1 cP hasta aproximadamente 50 cP, medidas utilizando un Viscómetro modelo 35 de fann®.

Las partículas que pueden utilizarse en las modalidades de la presente invención pueden generalmente incluir cualquiera de arena agente de soporte, grava, partículas de relleno, o cualquier otro material que puede utilizarse en una aplicación subterránea. Alguien con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esa descripción será capaz de seleccionar las partículas apropiadas basadas en tales factores como costos, logística de suministro, y requerimientos de ingeniería en operaciones. En .algunas modalidades, las partículas más densas pueden proporcionar el rendimiento más deseable. Las partículas adecuadas pueden incluir arena común, partículas revestidas de resina, bauxita sinterizada, sílice de alúmina, cuentas de vidrio, fibras, etc. Otras partículas adecuadas pueden incluir, pero no se limitan a, bauixita, sílice ahumada, materiales cerámicos, materiales cerámicos revestidos de resina, cerámica químicamente unida, materiales de vidrio, materiales poliméricos, materiales de Teflon®, materiales de politetrafluoroetileno, materiales de ácido polilácticos , elas orneros , cauchos naturales, ceras, resinas, FlexSand™ comercialmente disponible por BJ Services Company de Houston, TX) , piezas de cáscaras de nuez, piezas de cáscaras de semillas, piezas de huesos de frutas, madera, partículas compuestas, parafina, ácido u otros químicos encapsulados , cuentas de resinas, agentes de soporte degradable, agente de soporte revestido, y combinaciones de los mismos. Los materiales compuestos adecuados * pueden comprender aglutinantes y un material de partículas en donde los materiales de partículas adecuado incluyen, sílice, alúmina, carbón ahumado, negro de carbono, grafito, mica, dióxido de titanio, meta-silicato, silicato de calcio, caolín, talco, zirconio, boro, ceniza volátil, micro esferas de vidrio huecas, vidrio sólido, y combinaciones de los mismos. Las partículas adecuadas pueden tomar cualquier forma que incluye, pero no se limitará a, la forma física de plaquetas, virutas, hojuelas, cintas, varillas, tiras, esferas, esferoides, elipsoides, toroides, pellas, o tabletas. Aunque una variedad de tamaños de partículas pueden ser útiles en la presente invención, en ciertas modalidades, los tamaños de partícula pueden variar desde aproximadamente 200 mayas hasta aproximadamente 8 mayas .

Los fluidos base que pueden utilizarse de acuerdo con algunas modalidades de la presente invención pueden incluir cualesquier fluidos adecuados que pueden utilizarse para transportar partículas en operaciones subterráneas . Los fluidos adecuados pueden incluir fluidos acuosos sin gel, geles acuosos, geles de hidrocarburos, espumas, emulsiones, geles tensoactivos viscoelásticos , y cualquier otro fluido adecuado. Las emulsiones pueden comprenderse de dos líquidos inmiscibles tal como un líquido acuoso o liquido de gel y un hidrocarburo. Las espumas pueden crearse al agregar un gas, tal como dióxido de carbono o nitrógeno. Los geles acuosos adecuados pueden generalmente comprenderse de agua y uno o más agentes gelificantes . En modalidades ejemplares, el fluido base puede ser un gel acuoso comprendido de agua, un agente gelificante para gelificación del componente acuoso e incrementar su viscosidad, y, opcionalmente, un agente reticulante para reticular el gel y además incrementar la viscosidad del fluido. La viscosidad incrementada de los geles acuosos gelificados, o gelificados y reticulados entre otros, pueden reducir la perdida de fluido y mejorar las propiedades de suspensión de los mismos. Un ejemplo de un gel acuoso reticulado puede ser un sistema de fluidos de borato utilizado en el Delta Frac® Service, comercialmente disponible por Halliburton Energy Service, Duncan Oklahoma. Otro ejemplo de un gel acuoso reticulado adecuado puede ser un sistema de fluido de borato utilizado en el SeaQuest® Service comercialmente disponible por Halliburton Energy Service, Duncan Oklahoma. El agua utilizada para forma el gel acuoso puede ser agua fresca, agua salada, salmuera, o cualquier otro líquido acuso que no reaccione adversamente con los otros componentes. La densidad del agua puede incrementarse para proporcionar transporte y suspensión de partículas adicionales en algunas modalidades de la presente invención.

Alguien con experiencia ordinaria en la técnica con el beneficio de esta descripción puede apreciar que las partículas y los fluidos base pueden ser más efectivos en una geometría de sondeo predeterminada y para la ubicación deseada y dimensión del tapón de partículas . En ciertas modalidades de la presente invención, las lechadas de partículas pueden ajustarse para proporcionar condiciones necesarias para formar un tapón de partículas con las características del tapón de partículas deseado, que incluyen la ubicación y dimensión. En ciertas modalidades, los ajustes en este tipo de partículas y la gravedad específica y concentración de las lechadas de partículas puede modificarse continuamente para ser efectivas dadas las limitaciones de la operación .

En algunas modalidades, las etapas antes mencionadas pueden repetirse para zonas subsecuentes de interés dentro del yacimiento.

Una vez que se han tratado cada una de las zonas deseadas de interés, los tapones de partículas 28 pueden tener una brecha, por lo que rio se obturan las fracturas 24 para el uso subsecuente en la recuperación de fluidos desde el yacimiento subterráneo 12. Un método para hacer una brecha en los tapones de partículas 28 puede permitir la producción del fluido de las fracturas 24 para degradar los tapones de partículas 28. En algunas modalidades, las partículas y/o el agente de soporte puede consistir de químicos que descomponen o reducen la integridad del tapón de partículas 28 con el tiempo para permitir una brecha fácil en los tapones de partículas 28. Otro método para hacer una brecha en los tapones de partículas 28 puede hacer circular un fluido, gas, o espuma en el sondeo 10, por lo que degrada los tapones de partículas 28. Otro método para hacer una brecha en los tapones de partículas 28 puede utilizar la herramienta de chorro de agua 14 para degradar los tapones de partículas 28. En modalidades alternativas, el método para hacer una brecha en los tapones de partículas 28 puede ser cualquier método para hacer brechas conocido para personas de experiencia ordinaria en la técnica.

Para facilitar un mejor entendimiento de la presente invención se proporcionan ejemplos siguientes de ciertos aspectos de algunas modalidades. De ninguna manera los ejemplos siguientes deben leerse para limitar, o definir, el alcance completo de la invención.

EJEMPLO Como se ilustra en la Figura 6, una modalidad de la presente invención puede proporcionar la formación de un tapón de partículas en un sondeo Horizontal. En esta modalidad ejemplar, la posición de fluido en la zona anular se mide con el tiempo. Como se bombea una lechada de partículas en el sondeo, la presión en la zona anular permanece relativamente estable en 50. El índice de bombeo se reduce a 51 para proporcionar la deposición de partículas, que resulta en la reducción inmediata en la presión de fluido. Continuando con el bombeo de bajo índice resulta en unión, por lo que incrementa sustancialmente la presión de fluido. Se cesa el bombeo en 52 para permitir la filtración y consolidación del tapón. La reducción gradual de la presión de fluido puede observarse durante la filtración. Finalmente, el tapón puede probarse con un bombeo de alto índice en 53. Un pico en la presión de fluido indica que se ha formado el tapón de partículas durable.

Por lo tanto, la presente invención se adapta bien para alcanzar los extremos y ventajas mencionadas así como también aquellas que se encuentran inherentes en la. presente. Las modalidades particulares descritas anteriormente son ilustrativas solamente, ya que la presente invención puede modificarse y practicarse en diferentes pero en formas equivalentes aparentes para aquellos expertos en la técnica que tienen el beneficio de las enseñanzas de la presente. Además, no se pretende limitaciones a los detalles de construcción o diseño mostrados en la presente, otras que como se describen en las reivindicaciones siguientes. Es por lo tanto evidente que las modalidades ilustrativas particulares descritas anteriormente pueden alterarse o modificarse en todas las variaciones que se consideran dentro del alcance de la presente invención. Todos los números y márgenes descritos anteriormente pueden variar en alguna cantidad. Toda vez que un margen numérico con un bajo límite y un límite mayor se describe, cualquier número y cualquier margen incluido caen dentro del margen descrito específicamente. En particular, cada margen de valores (de la forma, "desde aproximadamente a hasta aproximadamente b" o, de manera equivalente, "desde aproximadamente a hasta b" o, de manera equivalente, "desde aproximadamente a hasta b" o, de manera equivalente, "desde aproximadamente a-b") descritos en la presente se entenderá que establecen cada número y margen abarcado dentro de un amplio margen de valores.

Además, los artículos indefinidos "un" o "una" como se utiliza en las reivindicaciones, se definen en la presente en el sentido de uno o más que uno del elemento que se introduce. También, los términos en las reivindicaciones tienen su significado ordinario y simple a menos que se defina de otra manera explícita y claramente por la patente.

Claims

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN Habiendo descrito la presente invención se considera como novedad y por lo tanto se reclama como propiedad lo descrito en las siguientes: REIVINDICACIONES

1. Un método para fraguar un tapón de partículas dentro de una sección por lo menos parcialmente horizontal de un sondeo, caracterizado porgue comprende las etapas de: (a) seleccionar una ubicación de deposición para el tapón de partículas dentro de la sección por lo menos parcialmente horizontal de sondeo. (b) proporcionar un conducto de bombeo capaz de suministrar lechadas a la ubicación de deposición; y (c) bombear una primera lechada a través del conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual que la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, se caracteriza porque la primera lechada se bombea a través de un primer conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo con cualquier deposición previa en la ubicación de deposición; y además comprende bombear de manera sucesiva lechadas subsecuentes a través de los conductos de bombeo subsecuentes a la ubicación de deposición de manera que, para cada lechada subsecuente, una velocidad de cada lechada subsecuente en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de tal lechada en el sondeo con una deposición previa en la ubicación de deposición; en donde el bombeo de las lechadas subsecuentes continúa por lo menos hasta que se forma un puente próximo a la ubicación de deposición.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, se caracteriza además porque comprende las etapas de: bombear una segunda lechada a través del conducto de bombeo a la ubicación de deposición de manera que una velocidad de la segunda lechada en el segundo sondeo en la ubicación de deposición . es menor que o igual a la velocidad crítica de la segunda lechada en el sondeo con una deposición previa en la ubicación de deposición; y bombear de manera sucesiva lechadas subsecuentes a través del conducto de bombeo hasta la ubicación de deposición de manera que, para cada lechada subsecuente, una velocidad de cada lechada subsecuente en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de tal lechada en el sondeo con deposición previa en la ubicación de deposición; en donde el bombeo de la lechada subsecuente continua por lo menos hasta que se forma un puente próximo a la ubicación de deposición.

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, 2 ó 3, se caracteriza porque la deposición de partículas dentro del conducto de bombeo no excede aproximadamente el 20% del diámetro interno del conducto de bombeo.

5. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza por que el bombeo continúa por lo menos hasta que se forma un puente próximo a la ubicación de deposición.

6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la primera lechada comprende: Un fluido base; y partículas, donde las partículas comprenden por lo menos un material seleccionado del grupo que consiste de: arena común, partículas revestidas de resina, bauxita sinterizada, sílice de alúmina, vidrio, fibra, material cerámico, material ácido-poliláctico , material compuesto, y un derivado de los mismos.

7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la concentración de partículas de la primera lechada es entre aproximadamente 0.12 y 3kg/l (1 hasta aproximadamente 25 lbs/gal) .

8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque la primera lechada es un fluido de baja viscosidad.

9. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque el conducto de bombeo comprende una tubería enrollada.

10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza porque el sondeo se encuentra por lo menos parcialmente revestido próximo a la ubicación de deposición.

11. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, se caracteriza además porque comprende la etapa de proporcionar un lecho de agente de soporte en la ubicación de deposición, en donde una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo con el lecho de agente de soporte en la ubicación de deposición.

12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, se caracteriza además porque comprende las etapas de: (d) seleccionar una zona de tratamiento en el yacimiento subterráneo, el cual se penetra por el sondeo, en donde por lo menos una sección del sondeo es por lo menos parcialmente horizontal próximo a la zona de tratamiento, y en donde la ubicación de deposición se encuentra por lo menos próxima a la ubicación de tratamiento; (e) proporcionar un fluido de tratamiento para la zona de tratamiento a través del sondeo.

13. El método de conformidad con la reivindicación 12, se caracteriza porque comprende repetir por lo menos las etapas (b)-(e) en una zona de tratamiento subsecuente.

14. El método de conformidad con la reivindicación 12 ó 13, se caracterizan porque: el fluido de tratamiento comprende agentes de soporte; por lo menos parte del agente de soporte forma un lecho de agente de soporte en la etapa siguiente de la ubicación de deposición (b) ; y una velocidad de la primera lechada en el sondeo en la ubicación de deposición es menor que o igual a la velocidad crítica de la primera lechada en el sondeo con el lecho del agente de soporte en la ubicación de deposición