Diseño de Acidificación

Para la gran mayoría de aplicaciones, la acidificación se usa en yacimientos de areniscas con el objetivo de remover el daño de la formación. En formaciones donde el contenido de cuarzo es de aproximadamente el 95%, es posible estimular la formación por disolución de cuarzo. Sin embargo se puede llegar a estimular en yacimientos de tipo carbonático, llegando a obtener un valor de daño de -2. De acuerdo al tratamiento que se quiera aplicar, existe tres tipos de acidificación: el lavado ácido, que tiene como proósito remover los depósitos  de las paredes del pozo o para abrir los intervalos perforados obturados, generalmente tapados con escalas. Otro tipo de acidificación, es la estimulación matricial, que no es más que la inyección de un ácido a la formación a una presión menor a la presión de fractura en forma radial. Finalmente, la fractura ácida, que consiste en inyectar ácido a una presión lo suficientemente alta para producir una fractura hidráulica dentro de la formación. Con este tipo de acidificación, se obtienen canales de flujo de alta conductividad que con un buen agente de sostén (propante) puede permanecer por un largo período de tiempo después de haber aplicado el tratamiento.

Otros usos

La acidificación sirve muchas veces como colchón de fracturamiento hidráulicos, para disolver finos y partículas formadas en el proceso de cañoneo. Rompe las emulsiones en las formaciones que son sensibles a pH bajoso o que están estabilizadas por partículas que el ácido pueda disolver. Es usado también para romper fluidos del tipo gel viscoso sensibles al ácido en los tratamientos de fracturas hidráulicas, que no se hayan roto después de finalizar un tratamiento. En las operaciones de cementación se utiliza antes del proceso como preflush.

Los pasos básicos para el diseño de una acidificación son básicamente los siguientes: a) Seleccionar los candidatos de pozos más adecuados, evaluando la severidad del daño, su localización, radio de penetración del daño y si un ácido puede remover el mencionado daño. b) Diseñar el el tratamiento más adecuado de acuerdo a: el tipo de ácido que puede remover el daño de la formación y su compatibilidad con la formación y los fluidos contenidos en ella, caudal máximo de operación. c) Control de calidad. d) Monitoreo del tratamiento. e) Evaluación de resultados. Entre los daños remvibles por el ácido tenemos: sólidos y filtrado de lodo durante la perforación, invasión de filtrado durante el proceso de cementación (a causa del efecto del pH), compactación de la zona cañoneada y formación de debris, taponamiento de depósitos orgánicos, carbonato de calcio, migración de fluidos y óxidos de hierro durante la producción; invasión de sólidos, hinchamiento de arcillas durante trabajos de reacondicionamiento; desprendimiento de arcillas y finos, precipitación de sólidos formados por las reacciones químicas entre los fluidos tratamiento-formación y cambio de mojabilidad durante un trabajo de estimulación.

Generalmente el procedimiento operacional en un trabajo de acidificación es el siguiente:

a) Pickling: consiste en inyectar agentes de control de hierro tanto en la tubería de producción, casing y coiled tubing, para evitar posible contaminación del tratamiento principal.

b) Desplazamiento del crudo (solvente) 10-75 gal/pie

c) Desplazamiento del agua de formación 12-25 gal/pie

d) Preflujo de ácido acético para limpieza 25-100 gal/pie

e) Preflujo de HCl con el objetivo de evitar reacciones secundarias 25-200 gal/pie

f) Tratamiento principal (HCl-HF, ácido orgánico, HF de acuerdo al tipo de formación) 25-200 gal/pie

g) Overflush (que debe ser el mismo ácido para mantener el equilibrio del sistema.

h) Desplazamiento.

El tratamiento principal va a depender de la solubilidad que tenga este con los minerales presentes. Generalmente las concentraciones a usar (esto no se debe usar como una receta de cocina) son las siguientes:

Formaciones con permeabilidades > 100 mD

Cuarzo > 80%, Arcillas < 5%  ==> 12% HCl – 3% HF

Arcilla < 8%, Feldespato < 10% ==> 7.5% HCl – 1.5% HF

Feldespato > 15% ==> 13.5% HCl – 1.5% HF

Arcillas > 10% ==> 6.5% HCl – 1% HF

Feldespato > 15%, Arcillas > 10% ==> 9% HCl – 1% HF

Presencia de hierro, Clorita > 8% ==> 10% CH3COOH – 0.5% HF

Formaciones con permeabilidades 20 – 100 mD

Arcilla > 5% ==> 6% HCl – 1.5% HF

Arcilla < 7% ==> 9% HCl – 1% HF

Feldespato > 10% ==> 12% HCl – 1.5% HF

Feldespeto > 10%, Arcilla > 10% ==> 9% HCl – 1% HF

Presencia de hierro, Clorita > 8% ==> 10% CH3COOH – 0.5% HF

Permeabilidades < al 20 mD

Sol. HCl < 10%, Arcillas < 5% ==> 5% HCl – 1.5% HF

Arcillas > 8% ==> 3% HCl – 0.5% HF

Clorita > 5% ==> 10% CH3COOH – 0.5% HF

Feldespato > 10% ==> 9% HCl – 1% HF