MX2014010638A

MX2014010638A - Sistema y metodo para suministrar el fluido del tratamiento.

Info

Publication number: MX2014010638A
Application number: MX2014010638A
Authority: MX
Inventors: Timothy M Lesko; Rod Shampine; Edward Leugemors
Original assignee: Schlumberger Technology Bv
Priority date: 2012-03-08
Filing date: 2013-03-08
Publication date: 2015-01-12
Also published as: MX2014010639A; US20130233542A1; CN104271877A; US9803457B2; CN104302869A; WO2013134622A3; CA2866257C; WO2013134622A2; CA2866251C; CA2866257A1; AR090280A1; CN104302869B; CA2866251A1; WO2013134624A1; CN104271877B

Abstract

La presente solicitud describe métodos y sistemas para preparar un fluido de tratamiento listo para bombearse, suministrar el fluido de tratamiento listo para bombearse a una ubicación acoplada operativamente a un sitio de pozo, proporcionar fluido de tratamiento listo para bombearse a una bomba; y bombear el fluido de tratamiento listo para bombearse en un orificio de pozo. En algunas modalidades, el fluido de tratamiento es un fluido de fracturación para llevar a cabo una operación de fractura hidráulica en una formación subterránea penetrada por un orificio de pozo.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA SUMINISTRAR EL FLUIDO DEL TRATAMIENTO ANTECEDENTES Las declaraciones de la presente sección meramente proporcionan información de sobre antecedentes relacionados con la presente descripción y puede que no constituyan técnica previa .

En la recuperación de hidrocarburos de formaciones subterráneas, suele ser necesario aplicar diversos procedimientos de tratamiento al pozo para mejorar la vida y/o la productividad del pozo. Ejemplos de los procedimientos de tratamiento incluyen, entre otros, cementación, junta de grava, fracturación hidráulica y acidificación. Particularmente, en formaciones con baja permeabilidad, es común fracturar la formación que contiene hidrocarburos para proporcionar canales de flujo. Estos canales de flujo facilitan el movimiento de los hidrocarburos hacia el pozo de sondeo de modo que se pueden recuperar los hidrocarburos del pozo.

Históricamente, la fracturación ha sido una operación donde los materiales que se iban a bombear se preparaban en el lugar. Los suministros de líquidos, apuntalante y químicos se realizaban antes de que comenzara el trabajo. Normalmente se utilizaban equipos de almacenamiento especializados para manipular las grandes cantidades de materiales, por ejemplo "chiefs" de arena hechos por Besser. De forma similar, se utilizaban tanques especializados tales como tanques de agua y tanques de fracturación para los líquidos. Estos tanques típicamente son del mayor volumen posible que se puede transportar legalmente por la carretera sin un permiso. Una vez que todo estaba listo, se utilizaban equipos más especializados para preparar gel, mezclar en apuntalante, dosificar con químicos y suministrar el fluido resultante a las bombas de fracturación en presión positiva . Todos estos vehículos y unidades de la instalación del pozo especializados son costosos y dan lugar a una huella muy grande en el lugar.

La figura 1A ilustra una configuración del emplazamiento del pozo 9 que se utiliza típicamente en las operaciones de fracturación en tierra actuales. El apuntalante está contenido en los remolques de arena 10 y 11. Los tanques de agua 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 y 25 están dispuestos a lo largo de un lado del sitio de operación. La tolva 30 recibe arena de los remolques de arena 10, 11 y la distribuye en las mezcladoras 26, 28. Se proporcionan mezcladores 33, 36 para mezclar el medio portador (por ejemplo salmuera, fluidos viscosificados , etc.) con el apuntalante y luego transferirlos a los distribuidores 31, 32. La suspensión final, mezclada e integrada, o fluido de fracturación, se transfiere luego a los camiones bomba 27, 29 y se envía a alta presión a través de las líneas de tratamiento 34 hasta el equipo 35 y luego se bombea hacia el fondo del pozo.

Con referencia a la figura IB, se ilustra esquemáticamente una operación de fracturación convencional 100. La operación 100 incluye un tanque de agua 102 y un proveedor de polímero 104. El tanque de agua es cualquier fluido base, incluso, por ejemplo, salmuera. La operación 100 puede incluir una mezcladora continua de precisión 106. En determinadas modalidades, la mezcladora continua de precisión 106 se sustituye por una operación 100 donde el polímero se mezcla completamente y se hidrata en el tanque de agua 102. Se puede observar que cuando el polímero se procesa por lotes previamente, hay muy poca flexibilidad disponible para el tamaño de la operación de fracturación. Por ejemplo, si se produce un arenamiento temprano, se pierde una gran cantidad de fluido de fracturación y deben eliminarse. La operación 100 además incluye una operación 108 para agitar lentamente e hidratar el fluido de fracturación, lo que puede suceder dentro de un buque de permanencia o dentro de una mezcladora continua de precisión de tamaño adecuado 106. La operación 100 además incluye un apuntalante 110 mezclado con el fluido hidratado, por ejemplo en un mezclador de alta velocidad 112 que proporciona la suspensión cargada con apuntalante a las bombas de fracturación. La operación 100 además incluye una operación 114 para bombear la suspensión hacia el fondo del pozo.

A partir de la operación 100 se puede observar que se requieren diversos equipos en el lugar, incluso los tanques de agua, un camión con químicos u otro vehículo que transporte el polímero y/u otros aditivos, una mezcladora continua, un vehículo con apuntalante (camión de arena, chief de arena, etc.), un mezclador (p. ej . un mezclador POD) , y diversas bombas de fracturación. Alternativamente, la mezcladora continua se puede reemplazar con equipos y tiempo para mezclar por lotes el fluido de fracturación en los tanques de agua por adelantado, lo que aumenta el costo operativo, reduce la flexibilidad del tratamiento de fracturación y aumenta la huella física de la operación de fracturación. Además, se necesita una gran cantidad de agua para una operación de fracturación, lo que conduce a la generación de una gran cantidad de fluido de contraflujo. El almacenamiento, la gestión y la evacuación del fluido de contraflujo son costosos y representan un desafío para el medio ambiente.

La presente solicitud aborda uno o más de los problemas asociados con la operación de fracturación convencional .

COMPENDIO En determinadas modalidades, se divulga un método que incluye preparar una fluido de fracturacion listo para bombear, suministrar el fluido de fracturación listo para bombear a una localización acoplada de forma operativa a un emplazamiento del pozo, y bombear el fluido de fracturación hacia el fondo del pozo para fracturar una formación subterránea. El fluido de fracturación listo para bombear puede ser un fluido que se pueda proporcionar directamente a una bombear para el suministro a alta presión. El fluido de fracturación listo para bombear puede estar adicionalmente condicionado, mientras aditivos adicionales, líquido, etc. se pueden añadir al fluido de fracturación listo para bombear antes o durante una operación de tratamiento de formación. El método puede incluir además proporcionar el fluido de fracturación listo para bombear a una entrada de bomba de desplazamiento positiva, y bombear el fluido de fracturación listo para bombear en un pozo de sondeo. El método puede incluir además combinar las fuentes de fluido de fracturación listo para bombear en un múltiple, presurizar el fluido de fracturación listo para bombear y/o proporcionar condiciones de tiempo de permanencia o corte hacia arriba de la entrada de bomba de desplazamiento positiva. En determinadas modalidades, el método incluye hidratar, cortar o acondicionar el fluido de fracturación listo para bombear entes de proporcionar el fluido de fracturación listo para bombear a la entrada de bomba de desplazamiento positiva. En determinadas modalidades, el método incluye recircular un lado de sumidero de la bomba de desplazamiento positiva durante el bombeo. En determinadas modalidades, el método incluye bombear una mezcla (pill) de fluido alternativa durante el bombeo, por ejemplo alternando la mezcla de fluido y luego nuevamente al fluido de fracturación listo para bombear.

En determinadas modalidades, se divulga un sistema que incluye una instalación de mezclado regional que prepara fluido de tratamiento listo para bombear para su uso en el emplazamiento de un pozo. La instalación de mezclado regional puede incluir instalaciones de recepción a granel que reciben y almacenan un número de tipos de partícula, cada número de tipos de partícula con una modalidad de tamaño distinta . La instalación puede incluir un tanque de procesamiento por lotes y un dispositivo de movimiento de granel para transferir los tipos de partícula entre las instalaciones de recepción a granel y el tanque de procesamiento por lotes. La instalación además puede incluir una mezcladora que recibe material procesado por lotes del tanque de procesamiento por lotes y proporciona un fluido de producto mezclado, un almacenamiento de productos que almacena el producto mezclado y un dispositivo de transporte que suministra el fluido preparado al emplazamiento de un pozo para su uso.

En determinadas modalidades, las instalaciones de recepción a granel pueden incluir un receptor móvil que se encuentra debajo de un portador de material a granel, un receptor de grado inferior que permite que un portador de material a granel se posicione encima de este, un receptor despresurizado que recibe neumáticamente material a granel y/o un área de recepción que recibe y almacena un portador de material a granel en su totalidad. En determinadas modalidades, el dispositivo de movimiento de granel puede incluir un sistema neumático que utiliza aire caliente y/o un dispositivo de transferencia a granel mecánico. En determinadas modalidades, el tanque de procesamiento por lotes incluye una parte de un dispositivo de procesamiento por lotes, en donde el dispositivo de procesamiento incluye un dispositivo de medición por lotes acumulativo, un dispositivo de medición por lotes desacumulativo y/o un tanque intermediario con un tamaño mayor al tamaño de lote, donde el dispositivo de procesamiento por lotes incluye estructuras para acumular una cantidad superior al tamaño de lote en el tanque intermediario, y desacumular el tamaño de lote del tanque intermediario. Un dispositivo de procesamiento por lotes ejemplar puede incluir, adicional o adicionalmente, un número de tanques de lotes, cada uno de los cuales recibe una de múltiples modalidades de producto distintas, o cada uno de los cuales recibe una mezcla distinta de modalidades de producto .

Un dispositivo de mezcla ejemplar incluye un tornillo de avance que acopla de forma operativa el tanque de procesamiento por lotes con el almacenamiento de productos, un tornillo de avance que acopla de forma operativa el tanque de procesamiento por lotes con el almacenamiento productos, el cual tornillo de avance incluye una característica de mezcla, y/o un tornillo de avance que acopla de forma operativa el tanque de procesamiento por lotes con el almacenamiento de productos. El tornillo de avance puede incluir una característica de mezcla, en donde la característica de mezcla comprende al menos uno de una lengüeta, una ranura, y un orificio. Adicional o alternativamente, el dispositivo de mezcla puede incluir un mezclador de tambor, un mezclador de cinta, una mezcladora de circulación forzada de dos ejes, una mezcladora planetaria, una malaxadora portátil, un mezclador (o. ej . un mezclador POD) y/o una mezcladora coloidal.

En determinadas modalidades, el almacenamiento de productos puede incluir tanques que tienen una parte con un área transversal reducida, un recipiente posicionado para alimentar por gravedad el dispositivo de transporte del emplazamiento del pozo, un recipiente que tiene un tanque de carga, un recipiente de almacenamiento presurizable y/o un dispositivo de agitación.

En determinadas modalidades, el dispositivo de transporte del emplazamiento del pozo está dimensionado en respuesta a una densidad del fluido de tratamiento mezclado. Un dispositivo de transporte del emplazamiento del ejemplar se puede instalar como un silo vertical, un remolque con una parte elevada, múltiples remolques con partes acopladas y/o un remolque de despliegue.

En determinadas modalidades, se divulga un método para preparar un fluido listo para bombear. Un método ejemplar incluye proporcionar una fracción de fluido portador, lo que proporciona una fracción de sustancia inmiscible que incluye múltiples partículas de manera que una fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 64 %, mezcla la fracción de fluido portador y la fracción de sustancia inmiscible en una suspensión de tratamiento, y proporciona la suspensión de tratamiento a un recipiente de almacenamiento. La fracción de sustancia inmiscible supera el 59 % en volumen de la suspensión de tratamiento. El método puede incluir además posicionar el recipiente de almacenamiento en el emplazamiento de un pozo y/o posicionar el recipiente de almacenamiento verticalmente , por ejemplo donde el recipiente de almacenamiento es un silo vertical. El método puede incluir además acoplar de forma fluida el recipiente de almacenamiento con la entrada de la bomba y tratar un pozo de sondeo con la suspensión de tratamiento. En determinadas modalidades, el método además incluye proporcionar todo de una cantidad de apuntalante para el tratamiento del pozo de sondeo dentro de la suspensión de tratamiento. El método ejemplar, en determinadas modalidades, incluye transferir la suspensión de tratamiento hacia un dispositivo de transporte.

En determinadas modalidades adicionales, el método incluye realizar las operaciones de: proporcionar la fracción de fluido portador, proporcionar la fracción de sustancia inmiscible y mezclar el la fracción de fluido portador, en una instalación alejada del emplazamiento de un pozo. La instalación incluye un dispositivo alimentado para realizar al menos una de las operaciones de suministro y mezclado, y el método ejemplar además incluye capturar una emisión de dióxido de carbono del dispositivo alimentado. Una operación de captura ejemplar incluye capturar la emisión de dióxido de carbono mediante la inyección del dióxido de carbono en un pozo de evacuación acoplado de forma operativa a la instalación. En determinadas modalidades, el método además incluye capturar y colocar un subproducto de fluido de tratamiento en la instalación alejada del emplazamiento del pozo. En determinadas modalidades adicionales, el método incluye seleccionar una ubicación para la instalación alejada del emplazamiento del pozo mediante la selección de una ubicación que tenga un perfil medioambiental mejorado con respecto a un perfil medioambiental del emplazamiento del pozo, donde el emplazamiento del pozo es un objetivo de tratamiento deseado de la suspensión de tratamiento.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS Estas y otras características y ventajas se comprenderán mejor con referencia a la siguiente descripción detallada cuando se consideren junto con los dibujos adjuntos.

La figura 1A es una representación esquemática de la configuración de los equipos de una operación de fracturación convencional .

La figura IB es una representación esquemática de una operación de fracturación convencional.

La figura 2 es una representación esquemática de un sistema de preparación de fluidos de tratamiento de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud.

La figura 3 es una representación esquemática de una instalación de preparación de fluidos de tratamiento de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud.

La figura 4 es una representación esquemática de una planta piloto para preparar fluidos de tratamiento de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud.

La figura 5 es una representación esquemática del uso del fluido de tratamiento en el emplazamiento de un pozo de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud.

La figura 6 es una representación esquemática de un sistema de preparación de fluidos de tratamiento de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud.

La figura 7 es otra representación esquemática de un sistema de preparación de fluidos de tratamiento de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud.

La figura 8 es una representación esquemática de un sistema de preparación de fluidos de tratamiento con una configuración diferente de la figura 2.

La figura 9 es una representación esquemática de un sistema de preparación de fluidos de tratamiento con otra configuración diferente de la figura 2.

La figura 10 es una representación esquemática de una unidad de control para el sistema de preparación de fluidos de tratamiento de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE ALGUNAS MODALIDADES ILUSTRATIVAS A fin de promocionar un entendimiento de los principios de la descripción, se hará referencia ahora a las modalidades ilustradas en los dibujos y se utilizará lenguaje específico para describirlos. Sin embargo, se entenderá que no se pretende limitar el alcance de la materia reivindicada, todas las alteraciones y modificaciones adicionales en las modalidades ilustradas y todas las solicitudes adicionales de los principios de la solicitud tal como se ilustran en ella, que se le ocurrirían normalmente a un experto en la técnica, y a lo que se refiere la descripción se contemplan en la presente .

Las descripciones esquemáticas de flujo a continuación proporcionan modalidades ilustrativas de la realización de procedimientos para preparar y suministrar fluido de tratamiento o precursor de fluido de tratamiento al emplazamiento de un pozo. Se entiende que las operaciones ilustradas son ejemplos solamente, y las operaciones pueden combinarse o dividirse y agregarse o quitarse, así como reordenarse en su totalidad o en parte, a menos que se explicite lo contrario en la presente. Ciertas operaciones ilustradas pueden implementarse por computadora al ejecutar un programa informático en un medio legible por computadora, donde el programa informático comprende las instrucciones que causan que la computadora ejecute una o más de las operaciones, o que ejecute comandos a otros dispositivos para realizar una o más de las operaciones.

En particular, se deberá entender que, aunque una parte sustancial de la siguiente descripción detallada se proporciona en el contexto de operaciones de fracturación hidráulica en el campo petrolífero, otras operaciones en el campo petrolífero tales como cementación, junta de grava, etc., también pueden utilizar y beneficiarse de la divulgación de la presente solicitud. Se considerará que todas las variaciones que los entendidos en la técnica pueden percibir después de revisar la presente solicitud se encuentran dentro del alcance de la presente solicitud.

Según se emplea aquí, el término "fluido de tratamiento" debe entenderse en su significado más amplio. Los fluidos de tratamiento incluyen líquido, sólido, un gas y combinaciones de estos, como lo apreciarán los entendidos en la técnica. Un fluido de tratamiento puede adoptar la forma de una solución, una emulsión, una suspensión o cualquier otra forma como lo apreciarán los entendidos en la técnica. En algunas modalidades, el fluido de tratamiento puede contener un medio portador y una sustancia que es sustancialmente inmiscible en este. El medio portar puede ser cualquier materia que sea sustancialmente continua en una condición dada. Ejemplos del medio portar incluyen, entre otros, agua, hidrocarburo, gas, gases licuados, etc. En algunas modalidades, el medio portar puede incluir, opcionalmente, un agente viscosificante . Algunos ejemplos no taxativos del medio portar incluyen geles hidratables (p. ej . guar, polisacáridos , xantano, diutano, hidroxietilcelulosa, etc.), un gel hidratable reticulado, un ácido viscosificado (o. ej . basado en gel) , un ácido emulsionado (p. ej . fase externa de aceite) , un fluido energizado (p. ej . una espuma basada en N2 o C02) , un fluido viscosificado de surfactante viscoelástico (VES) y un fluido a base de petróleo que incluye un aceite gelificado, espumado o de otro modo viscosificado . Adicionalmente , el medio portador puede ser una salmuera y/o puede incluir una salmuera. La sustancia sustancialmente inmiscible puede ser cualquier materia que solo se disuelve o se convierte en una parte constituyente del fluido portador en una condición dada para menos que el 10 %, a veces menos que el 20 %, del peso de la sustancia cuando no está en contacto del medio portador. Ejemplos de sustancia sustancialmente inmiscible incluyen, entre otros, apuntalante, sal, gotitas de hidrocarburo emulsionadas, etc.

Tal como se usa en la presente, el término "listo para bombear" debe entenderse en su significado más amplio. En determinadas modalidades, un fluido de tratamiento listo para bombear significa que el fluido de tratamiento está completamente preparado y puede ser bombeado al fondo del pozo sin purificación adicional. En algunas otras modalidades, el fluido de tratamiento listo para bombear está sustancialmente listo para ser bombeado al fondo del pozo, excepto que puede ser necesaria una dilución adicional antes del bombeo o que se necesite agregar uno o más aditivos antes de bombear el fluido al fondo del pozo. En dicho caso, el fluido de tratamiento listo para bombear también puede denominarse precursor del fluido de tratamiento listo para bombear. En algunas modalidades adicionales, el fluido de tratamiento listo para bombear puede ser un fluido que está sustancialmente listo para ser bombeado al fondo del pozo excepto que se aplican determinados procedimientos secundarios al fluido antee del bombeo, tal como agitación a baja velocidad, calentamiento o enfriamiento en climas excepcionalmente fríos o cálidos, etc.

En determinadas modalidades, el fluido de tratamiento listo para bombear es un fluido de alto contenido de partículas donde la fracción de volumen del medio portador en el fluido de tratamiento listo para bombear es inferior al 60 % del volumen total del fluido de tratamiento listo para bombear. Dicho de otra manera, en dichas modalidades, la fracción de volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es igual o superior al 40 % del volumen total del fluido de tratamiento listo para bombear. En otras modalidades determinadas, la fracción de volumen del medio portador es inferior al 50 % del fluido de tratamiento listo para bombear y la sustancia inmiscible conforma el 50 % o más de la fracción de volumen del fluido de tratamiento listo para bombear. En determinadas modalidades adicionales, el fluido de tratamiento listo para bombear tiene una fracción de volumen del medio portador que es inferior al 40 % y una fracción de volumen de la sustancia inmiscible que es el 60 % o superior. En determinadas modalidades adicionales, el fluido de tratamiento listo para bombear tiene una fracción de volumen del medio portador que es inferior al 30 % y una fracción de volumen de la sustancia inmiscible que es el 70 % o más. En otras modalidades determinadas adicionales, el fluido de tratamiento listo para bombear tiene una fracción de volumen del medio portador que es inferior al 20 % y una fracción de volumen de la sustancia inmiscible que es el 80 % o más. En otras modalidades determinadas adicionales, el fluido de tratamiento listo para bombear tiene una fracción de volumen del medio portador que es inferior al 10 % y una fracción de volumen de la sustancia inmiscible que es el 90 % o más.

En algunos casos, la sustancia inmiscible contiene un único tamaño de partícula o distribución de tamaño de partícula (es decir, monomodo) . En algunos casos diferentes, la sustancia inmiscible contiene múltiples partículas que tienen tamaños de partícula o distribuciones de tamaño de partícula distintos (es decir, múltiples modos) . Tal como se usa en la presente, los términos tamaños de partícula distintos, distribución de tamaños de partícula distintos o multimodos o multimodal, significan que cada una de la pluralidad de partículas tiene un único modo de distribución de tamaño de partícula (PSD) promediado con volumen. Es decir, estadísticamente, las distribuciones de tamaño de partícula de diferentes partículas aparecen como diferentes picos (o "modos") en una función de distribución de probabilidad continua. Por ejemplo, una mezcla de dos partículas que tiene distribución normal de tamaños de partícula con similar variabilidad se considera una mezcla de partícula bimodal si sus medios respectivos difieren en más de la suma de sus respectivas desviaciones estándar, y/o si sus respectivos medios difieren en una cantidad estadísticamente significativa. En determinadas modalidades, la sustancia inmiscible contiene una mezcla bimodal de dos partículas ; en otras modalidades determinadas , la sustancia inmiscible contiene una mezcla trimodal de tres partículas; en determinadas modalidades adicionales, la sustancia inmiscible contiene una mezcla tetramodal de cuatro partículas; en determinadas modalidades adicionales, la sustancia inmiscible contiene una mezcla pentamodal de cinco partículas.

En algunas modalidades, la sustancia inmiscible tiene una fracción de volumen concentrado (PVF) del 64 % o superior. Según se emplea aquí, el término "fracción de volumen concentrado", o PVF, significa un cálculo teórico de la configuración más probable de partículas de diversos tamaños . Se puede definir como el volumen ocupado por las partículas divididas por el volumen total de las partículas más el espacio vacío entre las partículas. En otras modalidades determinadas, la sustancia inmiscible tiene una fracción de volumen concentrado (PVF) del 74 % o superior. En determinadas modalidades adicionales, la sustancia inmiscible tiene una fracción de volumen concentrado (PVF) del 87 % o superior.

Según se emplean aquí, los términos "partícula" o "particulado" deben interpretarse ampliamente. En determinadas modalidades, la partícula o particulado es sustancialmente esférico. En algunas modalidades determinadas, la partícula o particulado no es sustancialmente esférico. Por ejemplo, la partícula o particulado puede tener una relación de aspecto definida como la relación de la mayor dimensión de la partícula respecto a la menor dimensión de la partícula, de más de 2, 3, 4, 5 o 6. Los ejemplos de tales partículas no esféricas incluyen, de modo no taxativo, fibras, copos, discos, varillas, estrellas, etc. De forma similar, en algunas modalidades, las partículas o los particulados de la presente solicitud son sólidas tales como apuntalante, arenas, cerámicas, cristales, sales, etc.; sin embargo, en algunas modalidades diferentes, las partículas o los particulados pueden ser líquido, gas, espuma, gotitas emulsificadas , etc. Además, en algunas modalidades, las partículas o particulados de la presente solicitud son sustancialmente estables y no cambian su forma o se forman a lo largo de un período extenso de tiempo, temperatura o presión; en algunas modalidades diferentes, las partículas o particulados de la presente solicitud se pueden degradar, disolver, deformar, fundir, sublimar, o de otro modo son capaces de cambiar su forma, estado o estructura. Todas tales variantes deben considerare dentro del alcance de la presente solicitud.

Determinados ejemplos de fluidos de tratamiento, medios portadores y partículas que se pueden utilizar en la presente solicitud se ilustran en US7784541, US2011/0005760 , US2010/0300688, US7923415, US2012/0000651 , US2012/0000641, US2011/0155371, cuyos contenidos se incorporan a la presente solicitud en su totalidad.

En determinadas modalidades, el fluido de tratamiento listo para bombear es un fluido de fracturación . En determinadas modalidades, el fluido de fracturación listo para bombear incluye todos los ingredientes, incluso apuntalante, para el tratamiento de fracturación en una forma que se puede suministrar directamente al lado de succión de la bomba de fracturación. El procedimiento puede incluir además una operación para suministrar el fluido de fracturación listo para bombear a la localización acoplada de forma operativa al emplazamiento de un pozo y una operación para proporcionar el fluido de fracturación listo para bombear directamente hacia la entrada de una bomba. El procedimiento puede incluir además una operación para bombear el fluido de fracturacion listo para bombear en un pozo de sondeo para iniciar o propagar una fractura en la formación subterránea.

El término "apuntalante", según se emplea aquí, se refiere a particulados que se usan en reparaciones y tratamientos de pozos, tales como operaciones de fracturacion hidráulica para mantener abiertas las fracturas luego del tratamiento. El apuntalante puede ser materiales de origen natural, tales como granos de arena. También puede incluir apuntalantes artificiales o especialmente diseñados, por ejemplo arena recubierta con resina o materiales de cerámica de alta resistencia como bauxita sinterizada. En algunas modalidades , el apuntalante de la presente solicitud tiene una densidad mayor que 2,45 g/cc, por ejemplo arena, cerámica, bauxita sinterizada o apuntalante recubierto con resina. En algunas modalidades , el apuntalante de la presente solicitud tiene una densidad inferior o igual a 2,45 g/cc, por ejemplo inferior a aproximadamente 1,60 g/cc, inferior a aproximadamente 1,50 g/cc, inferior a aproximadamente 1,40 g/cc, inferior a aproximadamente 1 , 30 g/cc, inferior a aproximadamente 1 , 20 g/cc, inferior a 1,10 g/cc o inferior a 1,00 g/cc. En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 6 libras por galón (PPA) . En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 12 libras por galón (PPA) . En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 16 libras por galón (PPA) . En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 20 libras por galón (PPA) . En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 24 libras por galón (PPA) . En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 30 libras por galón (PPA) . En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 36 libras por galón (PPA) . En algunas modalidades, la concentración de apuntalante en el fluido de tratamiento es de aproximadamente 40 libras por galón (PPA) .

En algunas modalidades, el fluido de tratamiento de yacimiento petrolífero de la presente solicitud es sustancialmente estable durante un período de tiempo de modo que se puede transportar o de otro modo suministrar al emplazamiento de un pozo sin un cambio significativo en una o más propiedades del fluido, por ejemplo la viscosidad, la densidad, etc. En determinadas modalidades, los fluidos de tratamiento de la presente solicitud son sustancialmente estables durante aproximadamente 8 horas. En determinadas modalidades, el fluido de tratamiento de la presente solicitud es sustancialmente estable durante al menos 24 horas. En algunas modalidades adicionales, el fluido de tratamiento de la presente solicitud es sustancialmente estable durante al menos 72 horas. Según se lo emplea aquí, el término "sustancialmente estable" en el contexto de operaciones de yacimiento petrolífero significa que el fluido de yacimiento petrolífero se encuentra en una condición estable después de la preparación y se puede aplicar rápidamente a una formación subterránea para realizar una operación en un yacimiento petrolífero deseada. En algunas modalidades, el término "sustancialmente estable" se refiere a una condición que la viscosidad del fluido de yacimiento petrolífero no cambia más del 20 % durante un período prolongado.

Con referencia a la figura 2, se presenta una instalación de mezclado regional 202 de acuerdo con algunas modalidades de la presente solicitud. La instalación 202 puede incluir un acceso de carga 204 y un acceso de descarga 206. El acceso de carga 204 puede ser un una carretera, un ferrocarril, canal, tuberías o cualquier otro acceso de transporte en donde el producto a granel se puede suministrar a la instalación 202. El acceso de descarga 206 puede incluir cualquier acceso de transporte adecuado para un que dispositivo de transporte (por ejemplo un vehículo, tuberías, etc.) acceda a uno o más emplazamientos de pozo 208 y suministre un fluido de tratamiento y/o precursor de fluido de tratamiento cargado en la instalación 202 a los emplazamientos de pozo 208. El tipo de acceso de transporte para el accesos de carga 204 y el acceso de descarga 206 debe entenderse en su significado más amplio y puede incluir cualquier tipo de acceso por carretera, acceso por ferrocarril, acceso por bote o barcaza, acceso por vehículo oruga, tuberías, etc. En determinadas modalidades, el acceso de carga 204 y el acceso de descarga 206 incluyen el mismo acceso de transporte y/o están ubicados del mismo lado de la instalación 202. La instalación ejemplar 202 en la figura 2 ilustra el acceso de carga 204 y el acceso de descarga 206 como acceso de transporte independiente por separado y en lado opuestos como un ejemplo, y para proporcionar una clara ilustración.

Los suministros de material a granel ej emplar pueden incluir materiales extraídos y procesados en el lugar (o cerca) , materiales en camiones o materiales en vagones. La carga y la descarga de los materiales extraídos y procesados en el lugar se pueden lograr, en determinadas modalidades, utilizando técnicas convencionales. Los materiales suministrados por camiones y vagones se pueden descargar mediante la utilización de transporte neumático o basculante. Se pueden recoger materiales descargados y se pueden transferir en el almacenamiento utilizando tornillos, cintas transportadoras, eductores de aire o válvulas en depósitos a presión para la transferencia de aire en fase densa. En determinadas modalidades, se pueden proporcionar equipos que se deslizan por debajo del portador o se construyen bajo tierra de modo que el portador se puede mover en la parte superior de los equipos. La transferencia neumática generalmente tiene un diseño flexible y requiere menos modificación del sitio. Se pueden mover polvos finos a velocidades de transferencia relativamente altas. El movimiento de la arena está relacionado con la presión nominal del vehículo de suministro y el tamaño y longitud de las mangueras de suministro. En determinadas modalidades, un contenedor receptor está equipado con un sistema de vacío para reducir la presión del contenedor que puede aumentar la presión diferencial entre el portador y el contenedor receptor, lo que permite mayores velocidades de flujo sin aumentar el índice del portador.

La instalación 202 puede estar ubicada a una distancia desde un grupo de emplazamientos de pozo 108 , a veces a más de 250 millas, a veces a más de 100 millas y a veces a más de 50 millas. Dicha instalación regional 202 puede aumentar el suministro logístico de material a granel a múltiples emplazamientos de pozo . En algunas modalidades, la instalación 202 puede estar ubicada en un campo entre emplazamientos de pozo, tal como se indica. Se puede posicionar otras instalaciones ejemplares 202 cerca de un solo emplazamiento de pozo, por ejemplo en o cerca de una ubicación remota tal como una plataforma marítima, en o cerca de una plataforma para el acceso a múltiples pozos desde una sola ubicación de superficie, etc., lo cuales se discute con más detalle abajo. Adicional o alternativamente, una instalación ejemplar 202 puede estar ubicada gradualmente más cerca a uno o más emplazamientos de pozo 208 que una instalación (o instalaciones) de base para tratar los equipos utilizados para tratar los pozos en los emplazamientos de pozo 208. Se posiciona otra instalación ejemplar 202 para reducir una distancia recorrida total de los equipos utilizados para tratar un número de emplazamientos de pozo con respecto a tratar los emplazamientos de pozo desde la instalación (instalaciones) de base de los diversos equipos de tratamiento. Se posiciona otra instalación ejemplar 202 para reducir una distancia recorrida total de los equipos utilizados para tratar un número de emplazamientos de pozo, donde los emplazamientos de pozo están distribuidos en más de un campo continuo de las ubicaciones de los emplazamientos de pozo.

El material a granel como se utiliza en el presente incluye cualquier material utilizado en grandes cantidades en un fluido de tratamiento para una formación en un pozo de sondeo. La cantidad de material que será una cantidad grande es específica del contexto. Una cantidad grande ejemplar incluye cualquier cantidad de un material específico que es una cantidad suficiente del material específico para producir una cantidad de un fluido de tratamiento que supera la capacidad de transporte de un vehículo de transporte que suministra el fluido de tratamiento a un emplazamiento de pozo 208. En un ejemplo, si un camión de arena para suministrar apuntalante a un emplazamiento de pozo lleva 38.000 libras de apuntalante, una cantidad del apuntalante que supera las 38.000 libras es una cantidad grande. Los materiales a granel ejemplares y no exhaustivos incluyen: apuntalante, partículas para un fluido de tratamiento, partículas para un fluido de tratamiento que tienen una modalidad de tamaño especificado, agentes gelificantes , agentes de ruptura, surfactantes, aditivos de fluido de tratamiento, fluido base para un fluido de tratamiento (p. e . agua, combustible diesel, petróleo crudo, etc. ) , materiales utilizados para crear un fluido base para un fluido de tratamiento (p. ej . KCl, NaCl, KBr, etc.) y ácidos de cualquier tipo.

Con referencia a la figura 3, se presenta esquemáticamente una instalación ejemplar 202. La instalación ejemplar 302 incluye instalaciones de recepción a granel 302 que reciben y almacenan un número de tipos de partícula. En un ejemplo, las instalaciones de recepción a granel 302 reciben producto a granel de un transporte de suministro en el acceso de carga 204 y suministran el producto a granel a recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310. La instalación ejemplar 202 incluye las instalaciones de recepción a granel 302 que almacenan uno de un número de partículas. En algunas modalidades, cada instalación de recepción a granel 302 almacena una partícula con una característica diferente de otras partículas. En algunas modalidades, múltiples instalaciones de recepción a granel 302 almacenan partículas con características de superposición. El término características de partícula deben interpretarse ampliamente. En algunas modalidades, se denomina modalidad de tamaño de partícula. En algunas modalidades, el término características de partícula significa forma de partícula, densidad de partícula o dureza de partícula. En algunas modalidades, el término características de partícula significa carga superficial de partícula, de partícula humectabilidad, perfil de aglomeración de partícula, perfil de mineralogía de partícula, características de composición de partícula tales como partículas de componentes únicos o partículas compuestas, partícula con grupos de funcionalidad superficial, reactividad de partícula (por ejemplo partículas inertes contra partículas reactivas) , o características químicas de partícula (por ejemplo partículas orgánica contra partículas inorgánicas) . En algunas modalidades, el término características de partícula significa las combinaciones de uno o más rasgos descritos anteriormente. Específicamente, en algunas modalidades, el término características de partícula se refiere a modalidades de tamaño de partícula. Por lo tanto, las partículas que tienen características de partícula diferentes se pueden interpretar como partículas que tienen valores de tamaño diferentes, por ejemplo tamaños de partícula promedio diferentes, rangos de tamaño de partícula diferentes y/o valores mínimos y/o máximos de tamaño de partícula diferentes, tamaños de partícula, distribuciones de tamaño de partícula, etc.

En determinadas modalidades, las instalaciones de recepción a granel 302 reciben y suministran aditivos químicos o de fluidos a diversas áreas de almacenamiento de la instalación 202. Las instalaciones de recepción a granel 302 pueden ser un único dispositivo, un número de dispositivos y/o un número de dispositivos distribuidos alrededor de la instalación 202.

La instalación de recepción a granel 302 puede incluir además un receptor móvil que se puede colocar debajo de un portador de material a granel (no se muestra) que está ubicado en el acceso de carga 204. Por ejemplo, un camión o vagón que transporta partículas se puede detener en el acceso de carga 204 cerca de la instalación de recepción a granel 302, y la instalación de recepción a granel 302 incluye un embudo o brazo de recepción que puede estar desplegado, deslizado, girado o de otro modo posicionado debajo del portador de material a granel. En el presente se contempla cualquier tipo de material a granel y dispositivo de recepción que se puede colocar debajo del portador de material a granel .

En algunas modalidades, la instalación de recepción a granel 302 puede incluir además un receptor de grado inferior que permita que un portador de material a granel se pueda colocar encima de este. En un ejemplo, el acceso de carga 204 incluye un camino que tiene una compuerta, un orificio cubierto, una rejilla o cualquier otro dispositivo que permite que el material a granel liberado del portador de material a granel pase a través de él y sea recibido por la instalación de recepción a granel 302. El acceso de carga 204, en determinadas modalidades, incluye una parte elevada para facilitar la instalación de recepción a granel 302 que tiene un receptor por debajo del grado del acceso de carga 204.

En determinadas modalidades, la instalación de recepción a granel 302 puede incluir un sistema de suministro neumático para recibir neumáticamente el material a granel. La instalación ilustrada 202 incluye una bomba 320 y líneas neumáticas 324 estructuradas en un solo, sistema que conecta la instalación de recepción a granel 302 con los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310. La configuración del sistema de suministro neumático puede ser cualquier sistema conocido en la técnica, incluso unidades individuales para cada recipiente, unidades agrupadas o en subgrupos, etc. Una instalación de recepción a granel 302 ejemplar está estructurada para despresurizarse durante el suministro desde el portador de material a granel y/o el sistema de suministro neumático despresuriza el recipiente de almacenamiento a granel correspondiente 304, 306, 308, 310 durante el suministro desde el portador de material a granel. La instalación 202 puede incluir equipos neumáticos (no se muestra) para presurizar el portador de material a granel .

En determinadas modalidades, la instalación de recepción a granel 302 puede incluir un área de recepción (no se muestra) para recibir y almacenar un portador de material a granel en su totalidad. Por ejemplo, un acceso de carga 204 ejemplar puede incluir un ferrocarril y la instalación de recepción a granel 302 puede incluir un desvío que permita que un portador de material a granel sea recibido en su totalidad y se utilice directamente como uno o más de los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310 en la instalación 202. La instalación de recepción a granel 302 puede estar estructurada para recibir cualquier tipo de portador de material a granel en su totalidad que se utilizará como uno o más de los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310. En determinadas modalidades, una parte del portador de material a granel se puede recibir directamente para actuar como uno o más de los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310.

En algunas modalidades, la instalación 202 puede incluir uno o más tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316. Los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316, cuando están presentes, proporcionan componentes intermedios de un fluido de producto final que se preparará en las proporciones adecuadas. Uno o más tipos de partícula de los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310 se suministran en las proporciones seleccionadas a los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316. El suministro a granel puede ser neumático, por ejemplo a través de las líneas neumáticas 324 y/o a través de un sistema neumático separado 324. En algunas modalidades de los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310, estos recipientes se pueden proporcionar con más de un puerto de descarga. Dichos puertos pueden estar separados de manera que el ángulo de reposo del material a granel en cuestión le permita vaciarse totalmente del recipiente a granel. Además, se pueden proporcionar más de una entrada a granel de forma similar para permitir que el material a granel llene sustancialmente el recipiente de almacenamiento a granel, sin obstáculos por del ángulo de reposo del material. Con referencia adicional a los recipientes de almacenamiento a granel con múltiples puertos de descarga, se pueden proporcionar sistemas de control que seleccionen puertos de descarga diferentes para diversos períodos, para permitir que el recipiente a granel se descargue a pesar del ángulo de reposo que evita que se descargue el recipiente completo de un puerto de descarga. Dichos sistemas pueden incorporar además medios de detección para detectar que un puerto de descarga ha alcanzado su límite de descarga debido al ángulo de reposo del material a granel y, por lo tanto, cambia a un puerto de descarga diferente. En determinadas modalidades, el sistema neumático puede incluir un calentador 322 que caliente el aire en las líneas neumáticas 324, especialmente con respecto a los materiales a granel que no son sensibles a las variaciones en la temperatura, por ejemplo aparente. El calentador 222 puede ser particularmente beneficioso para las operaciones en punto de congelación, donde la adición de los sólidos a granel en el medio portador puede provocar que el medio portador se congele .

En algunas modalidades, el suministro desde los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310 a los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 incluye un dispositivo de suministro mecánico. Por ejemplo, los recipientes de almacenamiento a granel 304 , 306, 308, 310 pueden incluir una parte con un área transversal reducida (p. ej . recipientes de fondo cónico) . También se puede utilizar un alimentador de tornillo, una esclusa de aire, una válvula rotativa, un transportador de arrastre tubular u otro dispositivo mecánico para transferir el material a granel desde los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310 hasta los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316. Cada uno de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 puede estar acoplado a uno o más de los recipientes de almacenamiento a granel 304 , 306, 308, 310 , por ej emplo mediante diversas válvulas (no se muestra) . Por el contrario, cada uno de los recipientes de almacenamiento a granel 304 , 306, 308, 310 puede estar acoplado a uno o más de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316, por ejemplo mediante diversas válvulas (no se muestra) .

Dependiendo de los tipos de fluidos de tratamiento producidos, uno o más de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 se pueden dedicarse o limitarse al suministro de uno o más de los recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310. En un ejemplo no exhaustivo, un primer tanque de procesamiento por lotes 312 recibe partículas del primer recipiente de almacenamiento a granel 304, un segundo tanque de procesamiento por lotes 314 recibe partículas del segundo recipiente de almacenamiento a granel 306 y un tercer tanque de procesamiento por lotes 316 recibe selectivamente partículas del tercer y/o cuarto recipiente de almacenamiento a granel 308, 310. En la figura 3, el número de recipientes de almacenamiento a granel 304, 306, 308, 310 y los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 presentados son ilustrativos y no exhaustivos. Las disposiciones ejemplares presentadas se proporcionan como ilustraciones para describir la flexibilidad de la instalación 202, pero en el presente se contempla cualquier disposición de recipientes de almacenamiento a granel 304 , 306, 308, 310 y tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316.

En algunas modalidades, la instalación 202 puede incluir además un recipiente de fluido 330 y bombas de fluido 332. El recipiente de fluido 330 y las bombas de fluido 332 pueden contener cualquier tipo de medio portador, químicos y/o aditivos para un determinado fluido de tratamiento. La figura 3 muestra solamente un recipiente de fluido único 330 y un circuito que están acoplados a diversos tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 y un dispositivo de mezcla 326 {véase más abajo) , pero se entenderá que puede haber cualquier número de recipientes de fluido 330 y circuitos. Se pueden proporcionar adiciones de fluido a diversos recipientes y corrientes en la instalación 202, según se desee y dependiendo de la formulación del fluido del fluido de producto.

En algunas modalidades, la instalación 202 puede incluir además un dispositivo de mezcla 326 que reciba material de uno o más de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 y proporcione un fluido de producto mezclado a un recipiente de almacenamiento de producto 328. El dispositivo de mezcla 326 puede ser cualquier dispositivo de mezcla conocido en la técnica que sea compatible con los componentes del fluido de tratamiento y que proporcione suficiente mezclado. Los dispositivos de mezcla 326 ejemplares y no exhaustivos incluyen un tornillo de avance y un tornillo de avance que tiene característica de mezcla que proporciona movimiento de fluido adicional más allá del movimiento de fluido axial a lo largo del tornillo de avance. Un tornillo de avance ejemplar con una característica de mezcla puede incluir una lengüeta, una ranura y/o un orificio en una o más roscas del tornillo de avance. Otros dispositivos de mezcla 326 ejemplares y no exhaustivos incluyen un mezclador de tambor, un mezclador de cinta, una mezcladora planetaria, una malaxadora portátil, un mezclador, un mezclador de relación de sólidos controlado (p. ej . un mezclador POD) y/o una mezcladora coloidal. Otro dispositivo de mezcla ejemplar 326 es una mezcladora de circulación forzada de dos ejes.

La mezcladora 326, así como los controles relacionados y/o el hardware conectado a la mezcladora 326, en determinadas modalidades proporciona recibir productos procesados por lotes de acuerdo con un programa de mezcla. El programa de mezcla puede incluir un programa en descripciones de tiempo, espaciales y/o de mezcla secuencial. Por ejemplo, y sin limitación, el producto proporcionado de cada uno de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 y/o el recipiente de fluido 330 se pueden variar con el tiempo, el producto proporcionado de cada uno de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 y/o recipiente de fluido 330 se pueden proporcionar a un dispositivo de mezcla 326 en posiciones espacies distintas (p. ej . como se muestra en la figura 3) , y/o el producto proporcionado de cada uno de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 y/o recipiente de fluido 330 se puede proporcionar de acuerdo con una secuencia deseada.

En determinadas modalidades, el dispositivo de mezcla 326 y/o los equipos asociados acondicionan un polvo (p. ej . con una almohadilla de aire, un vibrador, un calentador, un enfriador, etc.) recibido en el dispositivo de mezcla 326. En determinadas modalidades, el dispositivo de mezcla 326 y/o los equipos asociados proporcionan una dispersión de componente. Una dispersión de componente ejemplar incluye mezcla previa de una parte o de la totalidad del componente en uno de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316 (p. ej . para proporcionar tiempo de hidratación) , mezcla previa con un sistema educador, utilizando un mezclador de paletas , inyección a través de una bomba u orificio y/o inyección en un ojo de bomba centrífuga. En determinadas modalidades, el dispositivo de mezcla 326 y/o los equipos asociados proporcionan acondicionado de fluido, por ejemplo proporcionar una trayectoria de corte de fluido deseada (alta, baja y/o programada) , disgregación, tensión, mezcla coloidal y/o agitación del fluido. En determinadas modalidades, el dispositivo de mezcla 326 y/o los equipos asociados proporcionan acondicionamiento de partícula, por ejemplo proporcionando corte de fluido suficiente para romper un tamaño de partícula más grande en tamaños de partícula deseados más pequeños y/o proporcionando corte de fluido suficiente para romper o evitar la formación de grumos (p. ej . entre el sílice y el carbonato de calcio) .

En determinadas modalidades, se selecciona la secuenciación de la adición de materiales de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316, las posiciones espaciales de la adición de materiales y/o la sincronización de la adición de materiales para administrar, minimizar o de otro modo responder al problema de compatibilidad y/o eficiencia de la mezcla. Por ejemplo, se pueden programar adiciones para minimizar un momento de contacto entre los componentes incompatibles y/o para agregar un material que minimice los efectos de incompatibilidad entre dos materiales antes de que se agregue uno o ambos los materiales. En determinadas modalidades, se selecciona la secuenciación de la adición de materiales de los tanques de procesamiento por lotes 312, 314, 316, las posiciones espaciales de la adición de materiales y/o la sincronización de la adición de materiales para explicar las características físicas de capacidad de suministro de los componentes que se mezclarán. Por ejemplo, se puede agregar un componente más grande a una tasa de alimentación lenta al dispositivo de mezcla 326 en una posición "que barre" todo el dispositivo. Un ejemplo no exhaustivo incluye agregar un componente más grande, agregar un componente más pequeño completo durante la adición del componente más grande, agregar un componente de medio y luego terminar con el resto del componente más grande. Otro ejemplo no exhaustivo adicional incluye agregar secuencialmente componentes más grandes y terminar con la adición del componente más grande .

En determinadas modalidades, el dispositivo de mezcla 326 suministra el producto mezclado a un recipiente de almacenamiento 328. En determinadas modalidades, el dispositivo de mezcla 326 suministra el fluido de producto mezclado directamente al vehículo de transporte (no se muestra) que luego transporta el producto mezclado al emplazamiento de un pozo 208. En un ejemplo, el recipiente de almacenamiento de producto 328 está posicionado para alimentar por gravedad un vehículo de transporte. En algunos ejemplos diferentes, el recipiente de almacenamiento de producto 328 está posicionado por encima de la dirección del acceso de descarga 206 que, a su vez, alimenta un vehículo de transporte. En determinadas modalidades, el recipiente de almacenamiento de producto 328 es presurizable . En determinadas modalidades, el recipiente de almacenamiento de producto 328 incluye una bomba de circulación, un agitador, bomba de columna de burbujas y/u otros dispositivos de agitación.

Con referencia a la figura 4, se ilustra una planta piloto 400 ejemplar. La planta piloto 400 puede incluir un número de recipientes de almacenamiento a granel 402. El almacenamiento ejemplar de materiales a granel incluye recipientes de fondo cónico que se pueden vaciar fácilmente a través de la parte inferior. En algunas instancias , se pueden utilizar barrenas para sacar material de la parte inferior del recipiente de almacenamiento y moverlo hasta el área de mezcla . En algunos casos , una planta utiliza tanques que pueden presurizarse y transportar neumáticamente el material, lo que permite una ubicación más flexible del almacenamiento a granel y hace que la combinación de unidades de almacenamiento sea más viable. En algunos casos, un sistema de almacenamiento puede incluir equipos proporcionados para presurizar y transportar el producto con aire caliente y/o seco. Esto permite que el producto se eleve por encima del punto de congelación, evitando el congelamiento del producto en el sistema de mezcla cuando se agrega agua. En algunos casos, la planta piloto 400 puede incluir un área donde se pueden estacionar los portadores de suministro a granel (p. ej . vagones) después de suministrar los materiales a granel a la planta. En dicho caso, se pueden utilizar los portadores mismos como el almacenamiento para la planta, en lugar de tener recipientes de almacenamiento separados .

La planta piloto 400 puede incluir además un número de tanques de procesamiento por lotes 404. Cada tanque de procesamiento por lotes 404 puede estar acoplado de forma operativa a una celda de carga (no se muestra) , de modo que el tanque de procesamiento por lotes 404 pueda proporcionar cantidades establecidas de cada partícula de los recipientes de almacenamiento a granel 402. Ejemplos de la medición por lotes de materiales a granel incluyen pesado por lotes acumulativo y/o desacumulativo, el cual implica el uso de un dispositivo de almacenamiento (o dosificador) montado en las celdas de carga donde se puede determinar la cantidad de polvo pesando el dosificador. Los métodos acumulativos miden la acumulación de polvo suministrada al dosificador. Una vez que la cantidad adecuada se encuentra en el dosificador, se detiene el suministro y se debe suministrar el polvo al sistema de mezcla. El procesamiento por lotes desacumulativo utiliza un recipiente de almacenamiento grande donde se mide el movimiento del polvo fuera del recipiente. Un sistema de medición por lotes ejemplar incluye un dosificador que es un poco más grande de lo necesario, donde el dosificador se llena en peso ligeramente más de lo necesario. Luego, se extrae el polvo y se realiza una medición más precisa por desacumulación.

Alternativa o adicionalmente , se logra una medición por lotes mediante el control directo del producto en movimiento. En determinadas modalidades, se utilizan alimentadores calibrados (por ejemplo alimentadores de tornillo, de cinta, de esclusa de aire, rueda de estrella o vibratorios) . En otras modalidades determinadas, se utilizan dispositivos de medición de flujo (por ejemplo medidores de flujo, medidores de flujo de masa, medidores de flujo de partículas de impacto, etc.).

Se puede proporcionar un recipiente de fluido 406 a lo largo de los tanques de procesamiento por lotes 404. Los tanques de procesamiento por lotes 404 y el recipiente de fluido 406 se pueden cargar en un remolque elevado, como se ilustra en la figura 4, el cual puede proporcionar carga conveniente o pasaje a una mezcladora (no se muestra) ubicada debajo del remolque elevado. Los tanques de procesamiento por lotes 404 pueden proporcionar partículas a la mezcladora a través de un alimentador de tornillo u otro dispositivo de alimentación, como pueden comprender los entendidos en la técnica.

La planta piloto 400 puede incluir además un número de recipientes de medio portador 414. Los recipientes de medio portador 414 pueden contener agua, salmuera, así como cualquier otro medio portador adecuado. Diferentes recipientes de medio portador 414 pueden contener el mismo tipo de líquido o diferentes tipos de líquido. La planta piloto 400 además incluye un número de recipientes de aditivo 410. Los recipientes de aditivos 410 pueden contener químicos, gelificantes hidratables, ácidos, inhibidores, disyuntores o cualquier otro tipo de aditivo que se combinará con el medio portador. La rampa de descarga que incluye los recipientes de aditivo 410 puede incluir además una cubeta de procesamiento por lotes 408. El producto mezclado final se puede almacenar en almacenamiento de producto terminado 412.

Las unidades en la planta piloto ejemplar 400 se muestran como rampa de descarga cargada y transportable por los vehículos de carretera estándar. En determinadas modalidades, toda la instalación a granel 202 puede estar hecha de rampa de descarga cargada y/o unidades transportables. En determinadas modalidades, una parte o la instalación a granel completa 202 se construyen permanentemente en una ubicación.

El uso de una instalación centralizada 202 y/o una planta piloto 400 proporciona seguridad de calidad mejorada y control de calidad el uso de fluidos de tratamiento en el emplazamiento del pozo. La instalación 202 garantiza que los fluidos se generan de un modo uniforme y con materiales de fuentes uniformes (p. ej . la misma fuente de agua) . Adicionalmente, los equipos de mezcla y de suministro de material no se mueven ni se ajustan, y las piezas individuales de los equipos no se cambian, lo que evita, por ejemplo, la variabilidad de parte a parte que se produce cuando hay diferentes estilos de mezcladores en lugares separados debido a la disponibilidad de equipos. Además, los equipos de mezcla y de suministro de material en la instalación 202 no se limitan a los mismos requisitos de movilidad que se aplican a los equipos de mezcla y suministro de material en el emplazamiento del pozo, lo que da lugar una mayor precisión y calidad de los equipos. En determinadas modalidades, un equipo o equipos de trabajo en la instalación 202 o planta piloto 400 también pueden tener una composición más estable con el tiempo, por ejemplo con respecto a la composición de los equipos de fracturación hidráulica, de modo que también se minimiza la variabilidad debido al personal.

Aún más, la ubicación centralizada del producto de fluido proporciona una ubicación geográfica para evaluar una o más características del fluido con precisión. Por ejemplo, una sola unidad de equipos de evaluación costosos puede evaluar así todos los fluidos de tratamiento relevantes para la región mantenida por la instalación 202 o la planta piloto 400. Adicionalmente , se puede realizar cualquier procedimiento de evaluación complejo o lento en la instalación 202 o planta piloto 400, evitando haya costos y riesgos de traslado para el personal de pruebas en localizaciones de emplazamiento de pozo individuales. En determinadas modalidades adicionales, los elementos de automatización y control disponibles debido a la presencia de un controlador 1002 (véase la descripción referente a la figura 10) proporcionan uniformidad del fluido de tratamiento mejorada, seguridad de calidad (p. ej . gestión de calidad de fluidos por alimentación anticipada) y control de calidad (p. ej . gestión de calidad de fluidos por retroalimentación) sobre los fluidos de tratamiento que se generan o se procesan por lotes individualmente en tiempo real para cada tratamiento en las localizaciones del emplazamiento del pozo.

Una instalación centralizada ejemplar 202 y/o una planta piloto 400 proporcionan un impacto ambiental de todo el sistema mejorado desacoplando la localización del emplazamiento del pozo de la ubicación de la instalación 202. Por ejemplo, la instalación 202 y/o planta piloto 400 se pueden proporcionar en un área que no sea sensible al medio ambiente (p. ej . un área industrial zonificada) , evitando áreas que son sensibles al medio ambiente. Las sensibilidades al medio ambiente ejemplares y no exhaustivas incluyen restricciones de zonificación, restricciones de acceso, consideraciones de ruido, la presencia de especies en peligro de extinción, pantanos y/o consideraciones de amigabilidad. Adicional o alternativamente, la instalación 202 y/o planta piloto 400 se pueden proporcionar en un área que permita la gestión ambiental, por ejemplo captura de carbono, evacuación de fluidos y/o tratamiento de fluidos que no esté disponible de manera equivalente en un emplazamiento de pozo individual .

En determinadas modalidades adicionales o alternativas, el uso de una instalación centralizada 202 y/o una planta piloto 400 proporciona un impacto ambiental mejorado del sistema de generación de fluidos de tratamiento. En un ejemplo, la instalación 202 se puede colocar con instalaciones de tratamiento y/o instalaciones de evacuación. Como ejemplo, puede haber instalaciones de captura de carbono (p. ej . un pozo de evacuación) para almacenar emisiones de dióxido de carbono de diversos equipos con alimentación en la instalación 202. Cualquier químico o efluente de fluidos de la instalación 202 se puede tratar en productos neutros t/o almacenados en una instalación de evacuación (p. ej . un pozo de evacuación independiente, el mismo pozo de evacuación y/o una zona geológica independiente dentro del pozo de evacuación) . Adicionalmente, la instalación 202 y los equipos relacionados no están limitados a tener una gran movilidad y, en consecuencia, puede haber equipos ambientales mejorados (p. ej . recogedores de polvo, silenciadores, etc.) que pueden ser costosos o no convenientes para incluirlos en equipos móviles de emplazamiento de pozo. En otras modalidades, la recirculación se puede lograr mediante la utilización de la presión proporcionada por la bomba de presurización 512 y simplemente con la vuelta de las mangueras de los sumideros de bomba a los tanques 503 o el múltiple de baja presión 504.

Con referencia a la figura 5, se muestra un sistema 500 para tratar una formación 524 acoplada de forma fluida a un pozo de sondeo 522 mediante una boca de pozo 520. El sistema 500 puede incluir uno más vehículos de transporte de emplazamiento del pozo 502 con uno o más recipientes 503 para proporcionar fluido de producto mezclado a un múltiple de baja presión 504. El múltiple de baja presión 504 puede estar acoplado de forma fluida al lado de succión 508 de las bombas de fracturación 510. Las bombas de fracturación 510 pueden incluir un lado de presión alta 506 acoplado de forma fluida a través de una línea de presión baja 518 a una boca de pozo 520. El sistema 500 puede incluir además una bomba de circulación 512 tal como una bomba centrífuga en el lado de presión baja para facilitar el flujo del fluido de presión baja del múltiple de baja presión 504 hacia las bombas de fracturación 510.

El sistema 500 puede incluir además una o más válvulas de retención 516 posicionadas entre el múltiple de baja presión 504 y los recipientes en los vehículos de transporte de emplazamiento del pozo 502. Adicional o alternativamente, el sistema 505 puede ser un sistema que incluya un medio para agregar una mezcla (pill) en gel (p. ej . una fuente de fluido de pildora en gel y bomba de presurización) , un sistema sin un múltiple de baja presión 504, un sistema con una o más bombas de fracturación especializadas en el suministro de solución libre de partículas (que puede estar acoplado a un múltiple de presión alta) y/o un sistema con un tanque de fluidos y un mecanismo de presión de suministro de tanque de fluidos (p. ej . presión hidráulica suficiente de la orientación y/o elevación del tanque de fluidos, bomba de presurización para el tanque de fluidos, etc.).

El pozo de sondeo 522 puede estar entubado y/o cementado en el suelo. Alternativa o adicionalmente , el pozo de sondeo 522 puede estar abierto o de otro modo sin terminar o incompleto. El pozo de sondeo 522 puede ser un pozo vertical o un pozo horizontal , como se muestra en la figura 5. La formación 524 puede ser una formación de petróleo, una formación de gas de esquisto o una formación que contenga cualquier otro tipo de hidrocarburo o recurso natural que sea interesante para el operador, o una formación adecuada para almacenar petróleo, gas u otro tipo de hidrocarburo o recursos naturales que sean interesantes para el operador .

Un procedimiento ejemplar que el sistema 500 puede implementar puede incluir realizar el tratamiento de fractura en una ubicación donde no haya mezclador. Un procedimiento ejemplar puede incluir además una operación para recircular un sumidero de la bomba de desplazamiento positiva durante el bombeo. La operación para recircular el lado del sumidero y/o de succión de la bomba de desplazamiento positiva incluye hacer funcionar una bomba de recirculación acoplada de forma fluida al lado de sumidero/succión de la bomba de fracturación. En determinadas modalidades, una bomba especializada (no se muestra) bombea o saca del sumidero para limpiar y/o evitar el lijado en el sumidero.

Con referencia a la figura 6, una operación ejemplar 600 incluye un fluido listo para bombear 602 que se prepara en la instalación 202 y se transporta hacia el emplazamiento del pozo mediante un vehículo de transporte 502. El fluido listo para bombear 602 luego puede bombear hacia el fondo del pozo en la operación 614. Por consiguiente, en determinadas modalidades, una operación de fracturación se realiza sin un vehículo de apuntalante (camión de arena, chief de arena, etc.) y/o un mezclador (p. ej . un mezclador POD) presente en el lugar. En determinadas modalidades, la operación de fracturación se realiza sin una mezcladora continua proporcionada en el lugar. En determinadas modalidades, la operación de fracturación se realiza sin una mezcladora continua y sin fluido de fracturación de procesamiento por lotes en los tanques proporcionados en el lugar, incluso tanques de agua grandes (p. ej . tanques BBL 400) . La huella necesaria en el emplazamiento del pozo para una operación de fracturación se puede reducir significativamente.

La figura 7 ilustra una operación de fracturación 700 que, además de la modalidad representada en la figura 6, además incluye uno o más tanques de agua 704. En determinadas modalidades, los tanques de agua 704 se pueden utilizar para proporcionar fluidos de lavado y/o de desplazamiento. Adicional o alternativamente, los tanques de agua 704 se pueden utilizar para proporcionar agua de dilución para reducir un fluido listo para bombear concentrado 702 a una densidad y/o contenido de partícula diseñado antes de la operación 714 para bombear la suspensión hacia el fondo del pozo. El fluido listo para bombear 702 y/o los tanques de agua 704 se proporcionan, en determinadas modalidades , con una presión inherente suficiente (p. ej . a través de la elevación, la profundidad del fluido, tanques elevados, etc. ) que no se necesita un mezclador u otro equipo de presurización para alimentar el fluido listo para bombear 702 y/o agua de los tanques de agua 704 hacia las bombas de fracturación. Además, en determinadas modalidades, una operación de fracturación se realiza sin un vehículo de apuntalante (camión de arena, chief de arena, etc.) y/o un mezclador (p. ej . un mezclador POD) presente en el lugar. En determinadas modalidades, la operación de fracturación se realiza sin una mezcladora continua proporcionada en el lugar. Por lo tanto, la huella necesaria en el emplazamiento del pozo para una operación de fracturación aún se puede reducir significativamente.

La figura 8 ilustra una variación en la preparación de fluidos de tratamiento y en el sistema de suministro 200 en la figura 2. En este caso, se proporciona un sistema 800 que incluye una cantidad de puntos de interés 804 y una o más instalaciones 802, 802' ubicadas entre múltiples puntos de interés 804, 804' de en "forma de estrellas" . Los diversos puntos de interés pueden ser pozos de sondeo, fuentes de agua, fuentes de apuntalante, fuentes de aditivos, etc. Un posicionamiento ejemplar incluye una posición "en el centro de la geografía", una ubicación central, una ubicación que minimiza un tiempo de traslado total entre múltiples puntos de interés 804, 804' y su instalación correspondiente 802, 802' y/o cualquier posición seleccionada en respuesta a una de las posiciones descritas. Una posición ej emplar seleccionada en respuesta a una de las posiciones descritas incluye una posición seleccionada nominalmente de acuerdo con un criterio de centralización con respecto al punto de interés 804, 8041 y reposicionada específicamente en una ubicación disponible, un área nivelada o instalación preexistente, etc. En determinadas modalidades, la instalación 802, 802' se selecciona para que no sea superior a una distancia predeterminada de cada uno de los múltiples puntos de interés 804, 804' tal como 5 millas, 10 millas, 15 millas o 20 millas de cada uno de los múltiples pozos de sondeo 804, 804'.

En determinadas modalidades adicionales, cada punto de interés 804, 804' está asociado con una o más instalaciones 802, 802' . En determinadas modalidades, una instalación 802, 802' es una instalación de procesamiento por lotes de fluidos de fractura, por ejemplo como se ilustra en las figuras 2, 3 y/o 4. En determinadas modalidades, una instalación 802, 802' es un área estructurada para recibir una instalación de procesamiento por lotes de fluidos de fractura, por ejemplo como se ilustra en las figuras 2, 3 y/o 4. Un sistema ejemplar 800 también puede incluir una instalación de procesamiento por lotes de fluidos de fractura que se mueva desde la instalación 802 hasta la instalación 802 ' de acuerdo con el grupo de puntos de interés (por ejemplo pozos) 804, 804' que se están tratando actualmente.

La figura 9 ilustra otra variación en la preparación de fluidos de tratamiento y en el sistema de suministro 200 en la figura 2. En este caso, se proporciona un sistema 900 que incluye una cantidad de pozos de sondeo 904 que están ubicados en un sitio de operación único (p. ej . un PAD de perforación direccional) y una o más instalaciones de suministro y preparación de fluidos de tratamiento 902 ubicadas en el mismo sitio de operación. La instalación 902 proporciona fluido de tratamiento listo para bombear a los pozos de sondeo 904.

En determinadas modalidades, se divulga un método para preparar un fluido listo para bombear. Un método ejemplar incluye proporcionar una fracción de fluido portador, lo que proporciona una fracción de sustancia inmiscible que incluye múltiples partículas de manera que una fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 64 % y mezcla la fracción de fluido portador y la fracción de sustancia inmiscible en una suspensión de tratamiento. En determinadas modalidades, la fracción de sustancia inmiscible supera el 59 % en volumen de la suspensión de tratamiento. El método incluye proporcionar la suspensión de tratamiento un recipiente de almacenamiento. El recipiente de almacenamiento puede ser un recipiente en una instalación 202 o planta piloto 400. En determinadas modalidades, el método incluye posicionar el recipiente de almacenamiento en el emplazamiento del pozo. En determinadas modalidades, el recipiente de almacenamiento no está acoplado de forma fluida (en comunicación fluida) a un pozo de sondeo en el emplazamiento del pozo. El recipiente de almacenamiento puede estar acoplado de forma fluida a un pozo de sondeo en el emplazamiento del pozo y/o el recipiente de almacenamiento puede ser un recipiente que se pueda transportar al emplazamiento del pozo y/o un recipiente de almacenamiento configurado para acoplar y transferir el fluido listo para bombear a un dispositivo de transporte.

En determinadas modalidades, el método incluye posicionar el recipiente de almacenamiento en el emplazamiento de un pozo y/o posicionar el recipiente de almacenamiento verticalmente, por ejemplo donde el recipiente de almacenamiento es un silo vertical . Un silo vertical ejemplar incluye una estructura unida al silo que despliega el silo desde el vehículo de transporte y recarga el silo al vehículo de transporte después del tratamiento. Otro silo vertical ej emplar es un silo modular y apilable , el cual puede incluir una estructura externa para el silo. Otro ejemplo de silo vertical se puede elevar directamente en el vehículo de transporte, por ejemplo como se muestra en la figura 5. Determinados ejemplos de silos verticales que se pueden utilizar en la presente solicitud se describen en la publicación de solicitud de patente estadounidense N.° US 2011/0063942 y en la publicación de solicitud de patente PCT N.0 WO 2009/030020 Al, las cuales se incorporan en el presente en la totalidad a todos los efectos.

En determinadas modalidades, el método incluye acoplar de forma fluida el recipiente de almacenamiento con la entrada de la bomba y tratar un pozo de sondeo con la suspensión de tratamiento. En determinadas modalidades, el método además incluye proporcionar todo de una cantidad de apuntalante para el tratamiento del pozo de sondeo dentro de la suspensión de tratamiento. Dicho de otra manera, en determinadas modalidades, no se agrega apuntalante a la suspensión de tratamiento después de que se prepara el fluido de tratamiento listo para bombear. Por consiguiente, los equipos de tratamiento omiten, en determinadas modalidades, un vehículo de suministro de apuntalante (p. ej . camión de arena y/o Chief de arena) y/o un mezclador (p. ej . un mezclador POD) .

En determinadas modalidades adicionales, el método incluye realizar las operaciones de: proporcionar la fracción de fluido portador, proporcionar la fracción de sustancia inmiscible y mezclar el la fracción de fluido portador, en una instalación alejada del emplazamiento de un pozo. El emplazamiento del pozo es uno de los emplazamientos de pozo que administrará la instalación y/o previsto como el objetivo del tratamiento para la suspensión del tratamiento. Una instalación ejemplar incluye un dispositivo alimentado para realizar al menos una de las operaciones de suministro y mezclado, y un método ejemplar además incluye capturar una emisión (por ejemplo de dióxido de carbono) del dispositivo con alimentación. Una operación de captura ejemplar incluye capturar la emisión y puede incluir además la evacuación de la emisión. Un ejemplo de evacuación incluye inyectar el dióxido de carbono en un pozo de evacuación acoplado de forma operativa a la instalación, aunque en el presente no se contempla ninguna operación de captura de emisión conocida en la técnica. En determinadas modalidades, el método además incluye capturar y colocar un subproducto de fluido de tratamiento en la instalación alejada del emplazamiento del pozo. La colocación del subproducto de fluido de tratamiento incluye cualquier operación de tratamiento para hacer que el subproducto de fluido de tratamiento sea inofensivo, y/o dirigir la evacuación del subproducto de fluido de tratamiento, por ejemplo en un pozo de evacuación. El pozo de evacuación para el carbono capturado y el pozo de evacuación para el subproducto de fluido de tratamiento pueden ser el mismo pozo o pozos distintos, y las formaciones geológicas para la evacuación dentro del pozo de evacuación pueden ser las mismas formaciones o formaciones distintas.

En determinadas modalidades adicionales, un método ejemplar incluye seleccionar una ubicación para la instalación alejada del emplazamiento del pozo mediante la selección de una ubicación que tenga un perfil de ubicación mejorado con respecto a un perfil de ubicación del emplazamiento del pozo, donde el emplazamiento del pozo es un objetivo de tratamiento deseado de la suspensión de tratamiento. La determinación de un perfil de ubicación mejorado se puede hacer con respecto a cualquier consideración especial. Las consideraciones de ubicación ejemplares y no exhaustivas incluyen consideraciones ambientales, de zonas, regulatorias , situacionales y/o de amigabilidad. Los ejemplos incluyen ubicar la instalación en un área industrial zonificada, ubicar la instalación lejos de áreas ambientalmente sensibles, ubicar la instalación donde haya una evacuación adecuada o donde se pueda hacer una evacuación, ubicar la instalación en un área respaldada por los dueños de propiedades cercanas o los gobiernos locales, etc.

Con referencia a la figura 10, una unidad de control 1000 se puede incluir en cualquiera de la preparación de fluidos de tratamiento y el sistema de suministro 200, 800, 900, como se describió anteriormente. La instalación de control 1000 puede estar estructurada para comunicarse y/o controlar cualquiera o todos los aspectos de la instalación 202 , 802 , 902. En determinadas modalidades, la unidad de control 1000 puede estar estructurada para comunicarse de forma remota y/o controlar cualquiera o todos los aspectos de una instalación 202 , 802, 902 y/o una planta piloto 400. La comunicación remota y/o el control se pueden lograr a través de cualquier medio conocido en la técnica, incluso al menos una red de comunicaciones inalámbricas, por cable, por fibra óptica o mixtas, y/o a través de Internet o acceso basado en la Web.

La unidad de control 1000 puede incluir un controlador 1002 estructurados para ejecutar funcionalmente las operaciones para comunicarse y/o controlar la instalación 202, 802, 902. En determinadas modalidades, la distancia de comunicación supera las 250 millas, aunque se puede contemplar cualquier otra distancia. En determinadas modalidades, el controlador 1002 forma una parte de un subsistema de procesamiento que incluye uno o más dispositivos informáticos que tienen hardware de memoria, de procesamiento y de comunicación. El controlador 1002 puede ser un dispositivo único o un dispositivo distribuido y las funciones del controlador pueden ser realizadas por un hardware o un software. El controlador 1002 puede estar en comunicación con cualquier sensor, accionador, dispositivos de e/s, y/u otros dispositivos que permitan que el controlador realice cualquier operación descrita.

En determinadas modalidades, el controlador 1002 puede incluir uno o más módulos estructurados para ejecutar funcionalmente las operaciones del controlador. En determinadas modalidades, el controlador incluye un módulo de retroalimentación de la instalación 1004, un módulo de diseño de tratamiento 1006 y un módulo de control de la instalación 1008. Un ejemplo de módulo de retroalimentación de la instalación 1004 puede interpretar las condiciones de la instalación, incluso las temperaturas, las presiones, las posiciones del accionador y/o las condiciones de falla, las condiciones del fluido tales como la densidad del fluido, la viscosidad, el volumen de partícula, etc., y suministrar indicaciones para diversos materiales en la instalación. Un ejemplo de módulo de diseño de tratamiento 1006 puede interpretar un programa de tratamiento, una receta de fluidos y/o condiciones de preparación de fluidos. Un ejemplo de módulo de control de la instalación 1008 puede proporcionar comandos de la instalación en respuesta a las condiciones de la instalación y el programa de tratamiento, en donde uno o más accionadores o unidades exhibidoras en la instalación responden a los comandos de la instalación. En determinadas modalidades adicionales, el controlador 1002 además incluye un módulo de mantenimiento de la instalación 1010. Un ejemplo de módulo de mantenimiento de la instalación 1010 puede proporcionar una comunicación de suministro de la instalación y/o una comunicación de mantenimiento de la instalación en respuesta a las condiciones de la instalación y/o el programa de tratamiento.

La presente descripción que incluye los módulos enfatiza la independencia estructural de los aspectos del controlador e ilustra una agrupación de operaciones y responsabilidades del controlador. Otras agrupaciones que ejecutan operaciones generales similares están comprendidas dentro del alcance de la presente solicitud. Se pueden implementar los módulos en hardware o en software en medios legibles por procesador, y se pueden distribuir los módulos entre diversos componentes de hardware o software. Además, determinadas operaciones descritas en la presente incluyen las operaciones para interpretar uno o más parámetros. Interpretar, según se emplea aquí, incluye recibir valores a través de cualquier método conocido en la técnica, incluso al menos recibir valores desde un enlace de datos o red de comunicación, recibir una señal electrónica (por ejemplo, una señal de voltaje, de frecuencia, de corriente o de PWM) que indica el valor, recibir un parámetro de software que indica el valor, leer el valor desde una posición de memoria en un medio legible por procesador, recibir el valor como un parámetro de tiempo de ejecución a través de cualquier medio conocido en la técnica incluso operador de entrada o mediante la recepción de un valor a través del cual se puede calcular el parámetro interpretado, o con referencia a un valor predeterminado que se interpreta como el valor del parámetro.

Nuevamente con referencia a la figura 10, se describe un controlador ejemplar 1002 que forma una parte de una unidad de control 1000. El controlador 1002 puede incluir un módulo de retroalimentación de la instalación 1004, un módulo de diseño de tratamiento 1006 y un módulo de control de la instalación 1008. Un ejemplo de módulo de retroalimentación de la instalación 1004 interpreta las condiciones de la instalación 1012. Las condiciones de la instalación ejemplares y no exhaustivas incluyen cualquier temperatura en la instalación (p. ej . de un fluido, producto, temperatura ambiente, una temperatura de cualquier accionador, etc.), cualquier presión en la instalación, una respuesta de retroalimentación de posición o estado de cualquier accionador, una cantidad de cualquier material presente en la instalación y condiciones del fluido medidas tales como densidad de fluido, viscosidad, volumen de partícula, etc., y/o un valor de diagnóstico o falla de cualquier equipo en la instalación.

El controlador ejemplar 1002 además incluye un módulo de diseño de tratamiento 1006. El módulo de diseño de tratamiento ejemplar 1006 interpreta un programa de tratamiento 1014. Un programa de tratamiento ejemplar 1014 incluye información relevante a un fluido de producción que se producirá en la instalación. Un programa de tratamiento ejemplar 1014 puede incluir un tipo de fluido, la cantidad de fluido, los ingredientes del fluido y las características del fluido, por ejemplo la densidad, la viscosidad, el volumen de partícula, etc. El tipo de fluido puede ser una descripción cuantitativa o cualitativa. El controlador 1002, en determinadas modalidades, accede a la información almacenada para determinar la formulación de un fluido descrito cualitativamente. En determinadas modalidades, el programa de tratamiento 1014 incluye una cantidad de fluidos, una trayectoria de fluidos (p. ej . la densidad de un fluido o una rampa de densidad de un apuntalante) y/o una secuencia de fluidos.

En determinadas modalidades, el programa de tratamiento 1014 además incluye una receta de fluidos 1016. Una receta de fluidos ejemplar y no exhaustiva 1016 puede incluir una lista de ingredientes que se mezclarán para proporcionar el fluido de tratamiento listo para bombear, la cantidad de cada ingrediente, un programa de mezcla {p. ej . un primer tipo de partícula que se agregará primero y un segundo tipo de partícula que se agregará segundo, etc.), un programa de gelificación, un programa de disyuntores, una densidad y viscosidad de fluido deseada, etc. En el presente se contempla cualquier información sobre la formulación de fluidos que sea procesable por la instalación como un aspecto posible del programa de tratamiento 1014 y/o la receta de fluidos 1016. Adicional o alternativamente, el programa de tratamiento 1014 puede incluir además condiciones de preparación de fluidos 1018. Las condiciones de preparación de fluidos ejemplares y no exhaustivas 1018 incluyen velocidades de corte de fluidos, tiempos de hidratación, temperaturas de hidratación, etc. En determinadas modalidades, se puede superponer la información entre las condiciones de receta de fluidos 1016 y las condiciones de preparación de fluidos 1018.

El controlador ejemplar 1002 puede incluir además el módulo de control de la instalación 1008. El módulo de control de la instalación 1008 proporciona comandos de la instalación 1020 en respuesta a las condiciones de la instalación 1012 y las condiciones del programa de tratamiento 1014, la receta de fluidos 1016 y/o la preparación de fluidos 1018. En determinadas modalidades, los comandos de la instalación 1020 son comandos directos para los accionadores de la instalación. Adicional o alternativamente, los comandos de la instalación 1020 proporcionan instrucciones que indirectamente producen operaciones en la instalación, por ejemplo información comunicada a un dispositivo de visualización (monitor de computadora, impresión, etc.) . Los comandos de la instalación ejemplares 1020 proporcionan las acciones que crean el fluido de acuerdo con el programa de tratamiento 1014, ajustan las operaciones de la instalación de acuerdo con las condiciones del fluido medidas tales como la densidad de fluido, la viscosidad, el volumen de partícula, etc. , y/o proporcionan las acciones que crean un fluido aceptablemente cerca al fluido de acuerdo con el programa de tratamiento 1014, por ejemplo productos de sustitución de acuerdo con la disponibilidad, etc.

El controlador ejemplar 1002 puede incluir además un módulo de mantenimiento de la instalación 1010 que proporcione una comunicación de suministro de la instalación 1022 y/o una comunicación de mantenimiento de la instalación 1024 en respuesta a las condiciones de la instalación 1012 y/o el programa de tratamiento 1014 que incluye las condiciones de la receta de fluidos 1016 y/o la preparación de fluidos 1018. Un ej emplo incluye cualquier falla en el accionador o sensor o se puede proporcionar un indicador de diagnóstico en la instalación mediante el módulo de mantenimiento de la instalación 1010, por ejemplo como una comunicación de mantenimiento de la instalación 1024 que se comunica para notificar un operador de mantenimiento de la condición. En determinadas modalidades, una condición de la instalación 1012 que indica que un constituyente del fluido no está disponible en cantidades suficientes se está agotando se puede comunicar como una comunicación de suministro de la instalación 1022. Los usos descritos de la comunicación de suministro de la instalación 1022 y la comunicación de mantenimiento de la instalación 1024 son ejemplos y no son exhaustivos. Sin limitación, cualquier indicio de que un aspecto de la instalación no está funcionando, se está degradando, se está agotando, se encuentra debajo de un valor umbral predeterminado y/o tiene un estado desconocido, se puede comunicar por el módulo de mantenimiento de la instalación 1010 y/o controlador 1002.

Si bien la descripción ha proporcionado descripciones especificas y detalladas de diversas modalidades, esta se ha de considerar como de carácter ilustrativo y no limitante. Solo se han mostrado y descrito determinados ejemplos de modalidades. El experto en la técnica entenderá que son posibles muchas modificaciones en los ejemplos de modalidades, sin apartarse sustancialmente de la descripción. Por consiguiente, se pretende que todas dichas modificaciones estén incluidas dentro del alcance de la presente descripción tal como se define en las siguientes reivindicaciones .

Al leer las reivindicaciones, cuando se usan palabras como "un" , "una" , al menos uno/a" o "al menos una parte" no hay intención de limitar la reivindicación a un solo ítem salvo que se establezca específicamente lo contrario en la reivindicación. Cuando se usan los términos "al menos una parte" y/o "una parte" el ítem puede incluir una parte y/o la totalidad del ítem salvo que se establezca específicamente lo contrario. En las reivindicaciones, las cláusulas de medio más función pretenden cubrir las estructuras descritas en la presente que realizan la función mencionada y no solo los equivalentes estructurales, sino también las estructuras equivalentes. Por ejemplo, aunque un clavo y un tornillo pueden no ser equivalentes estructurales en el hecho de que un clavo emplea una superficie cilindrica para fijar piezas de madera, mientras que un tornillo emplea una superficie helicoidal, en el ambiente de fijar piezas de madera, un clavo y un tornillo pueden ser estructuras equivalentes. La intención expresa del solicitante es no recurrir al artículo 112, párrafo 6 del título 35 del Código de los Estados Unidos para cualquier limitación de cualquiera de las reivindicaciones de la presente, excepto aquellas donde la reivindicación usa expresamente la expresión "se refiere a" junto con una función relacionada.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método que comprende : preparar un fluido de tratamiento listo para bombear; suministrar el fluido de tratamiento listo para bombear a una ubicación acoplada de forma operativa al emplazamiento de un pozo; proporcionar el fluido de tratamiento listo para bombear a una bomba; y bombear el fluido de tratamiento listo para bombear en una formación subterránea.

2. El método de la reivindicación 1 caracterizado por que el fluido de tratamiento listo para bombear se proporciona a la bomba sin pasar a través de un mezclador.

3. El método de la reivindicación 1 caracterizado por que el fluido de tratamiento listo para bombear se proporciona a la bomba sin pasar a través de una mezcladora.

4. El método de la reivindicación 1 que además comprende recircular un lado del sumidero de la bomba durante el bombeo.

5. El método de la reivindicación 1 que además comprende bombear una mezcla (pill) de fluido alternativa durante el bombeo .

6. El método de la reivindicación 1 caracterizado por que el fluido de tratamiento es un fluido de fracturación y el método además comprende fracturar la formación subterránea.

7. El método de la reivindicación 1 caracterizado por que el fluido de fracturación comprende un medio portador y una sustancia inmiscible, en donde una fracción de volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 40 % o superior.

8. El método de la reivindicación 7 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 50 % o superior.

9. El método de la reivindicación 8 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 60 % o superior.

10. El método de la reivindicación 9 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 70 % o superior.

11. El método de la reivindicación 10 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 80 % o superior.

12. El método de la reivindicación 1 caracterizado por que la sustancia inmiscible comprende múltiples partículas de modo que una fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 64 % .

13. El método de la reivindicación 12 caracterizado por que la fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 74 %.

14. El método de la reivindicación 13 caracterizado por que la fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 87 %.

15. Un sistema, que comprende: una instalación de preparación de fluidos de tratamiento que comprende múltiples instalaciones de recepción a granel, cada una estructurada para recibir y almacenar un tipo de partícula; un tanque de procesamiento por lotes; un dispositivo de movimiento de granel que transfiere las partículas entre las instalaciones de recepción a granel y el tanque de procesamiento por lotes; un recipiente de medio portador; una mezcladora que recibe las partículas procesadas por lotes del tanque de procesamiento por lotes y el medio portador del recipiente de medio portador, mezcla las partículas procesadas por lotes con el medio portador y proporciona un fluido de tratamiento mezclado; y un almacenamiento de producto que almacena el fluido de tratamiento mezclado; un dispositivo de transporte que recibe el fluido de tratamiento mezclado del almacenamiento de producto y suministra el fluido de tratamiento mezclado al emplazamiento de un pozo; Y una bomba que bombea el fluido de tratamiento mezclado hacia el fondo del pozo en una formación subterránea.

16. El sistema de la reivindicación 15 que demás comprende una unidad de control que controla la operación de la instalación de preparación de fluidos de tratamiento.

17. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado por que la instalación de preparación de fluidos de tratamiento está ubicada a más de 50 millas del emplazamiento del pozo.

18. El sistema de la reivindicación 17 caracterizado por que la instalación de preparación de fluidos de tratamiento está ubicada a más de 250 millas del emplazamiento del pozo.

19. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado por que la instalación de preparación de fluidos de tratamiento está ubicada entre múltiples emplazamientos de pozo "en forma de estrella" .

20. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado por que la instalación de preparación de fluidos de tratamiento está ubicada en un montaje fijo que aloja múltiples emplazamientos de pozo .

21. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado por que el fluido de tratamiento es un fluido de fracturación para fracturar la formación subterránea.

22. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado por que cada una de las múltiples instalaciones de recepción a granel recibe una partícula con una modalidad de tamaño diferente.

23. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado por que el fluido de tratamiento comprende un medio portador y una sustancia inmiscible, en donde una fracción de volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 40 % o superior.

24. El sistema de la reivindicación 23 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 50 % o superior.

25. El sistema de la reivindicación 24 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 60 % o superior.

26. El sistema de la reivindicación 25 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 70 % o superior.

27. El sistema de la reivindicación 26 caracterizado por que una fracción del volumen de la sustancia inmiscible en el fluido de tratamiento listo para bombear es del 80 % o superior.

28. El sistema de la reivindicación 15 caracterizado por que la sustancia inmiscible comprende múltiples partículas de modo que una fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 64 %.

29. El sistema de la reivindicación 28 caracterizado por que la fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 74 % .

30. El sistema de la reivindicación 29 caracterizado por que la fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 87%.

31. Un método para preparar un fluido listo para bombear, el cual método comprende: proporcionar una fracción de fluido portador; proporcionar una fracción de sustancia inmiscible que comprende múltiples partículas de modo que una fracción de volumen concentrado (PVF) de las partículas supera el 64 % ; mezclar el la fracción de fluido portador y la fracción de sustancia inmiscible en una suspensión de tratamiento, en donde la fracción de sustancia inmiscible supera el 59 % en volumen de la suspensión de tratamiento; y proporcionar la suspensión de tratamiento a un recipiente de almacenamiento.

32. El método de la reivindicación 31 que además comprende posicionar el recipiente de almacenamiento en el emplazamiento de un pozo.

33. El método de la reivindicación 32 caracterizado por que el recipiente de almacenamiento comprende un silo vertical y en donde el posicionamiento incluye posicionar el recipiente de almacenamiento verticalmente .

34. El método de la reivindicación 31 que además comprende acoplar de forma fluida el recipiente de almacenamiento con la entrada de la bomba y tratar un pozo de sondeo con la suspensión de tratamiento.

35. El método de la reivindicación 33 caracterizado por que el tratamiento del pozo de sondeo con la suspensión de tratamiento incluye proporcionar toda la cantidad de un apuntalante para el tratamiento dentro de la suspensión de tratamiento.

36. El método de la reivindicación 31 que además comprende transferir la suspensión de tratamiento a un dispositivo de transporte .

37. El método de la reivindicación 31 que además comprende realizar el suministro de la fracción de fluido portador, el suministro de la fracción de sustancia inmiscible y la mezcla de la fracción de fluido portador en una instalación alejada del emplazamiento de un pozo, la cual instalación incluye un dispositivo con alimentación para realizar al menos una de las operaciones de suministro y mezcla, el cual método incluye además capturar una emisión de dióxido de carbono del dispositivo con alimentación .

38. El método de la reivindicación 36 que además comprende capturar la emisión de dióxido de carbono e inyectar el dióxido de carbono en un pozo de evacuación acoplado de forma operativa a la instalación.

39. El método de la reivindicación 31 que además comprende capturar y evacuar un subproducto de fluido de tratamiento en la instalación alejada del emplazamiento del pozo.

40. El método de la reivindicación 31 que además comprende realizar el suministro de la fracción de fluido portador, el suministro de la fracción de sustancia inmiscible y la mezcla de la fracción de fluido portador en una instalación alejada del emplazamiento de un pozo, el cual método además comprende seleccionar una ubicación para la instalación con un perfil medioambiental mejorado con respecto a un perfil medioambiental del emplazamiento del pozo, en donde el emplazamiento del pozo comprende un objetivo de tratamiento deseado para la suspensión del tratamiento.