Desarrollo de una herramienta software para la simulación de un diseño de fractura miento hidráulico

Abstract

En este trabajo se presenta el desarrollo una herramienta software para la simulación de un diseño de fracturamiento hidráulico. SincelejoFrac 1.0 es una herramienta software que permite diseñar y simular en 2D las distintas variables involucrados en una fractura hidráulica. Mediante la utilización de SincelejoFrac se puede seleccionar los parámetros de tratamiento (proceso de bombeo, tipo de fluido fracturante, tipo y concentración de material de soporte, etc) en forma aleatoria hasta encontrar una combinación que proporcione una fractura con las características deseadas. SincelejoFrac está basado en un modelo bidimensional de propagación de la geometría de la fractura (PKN). El modelo asume que la fractura tiene una sección transversal elíptica similar a los modelos 3D pero con una altura constante. Las ecuaciones del modelo se resuelven de forma acoplada, discretizando la fractura en volúmenes de control de igual altura pero de longitud variable y calculando iterativamente la presión y tasa de flujo que cumplen con los principios de conservación (conservación de masa y cantidad de movimiento), establecidos a ciertas condiciones iniciales y de frontera. Adicionalmente, se dispone de un modelo hidráulico que permite estimar la potencia y presiones requeridas en superficie para desarrollar la operación de fractura. Por otra parte, SincelejoFrac 1.0 modela el transporte del material de soporte en el fluido (mezcla) y calcula la suspensión y deposición del mismo a lo largo de la fractura. Considera la inyección de múltiples etapas de concentraciones, a una tasa de inyección constante durante el tratamiento. Además, consta de una base de datos referente a las compañías fabricantes de materiales de soporte, en donde se puede consultar el desempeño de cada uno de sus productos a diferentes concentraciones y presiones de cierre.