Evaluación de colorantes y sales de nitrato como trazadores químicos para el cálculo de la eficiencia de recuperación de fluidos de fractura base agua goma guar

Abstract

El fracturamiento hidráulico es una técnica de estimulación de pozo cuyo objetivo es maximizar el índice de productividad (IP) en los pozos. Sin embargo, uno de los riesgos asociados a esta operación es la reducción de la permeabilidad efectiva y por ende, del índice de productividad causada por el polímero del fluido de fractura no recuperado efectivamente. Estudios realizados han demostrado que después de la operación de fracturamiento hidráulico, los retornos del fluido de fractura a superficie, o también llamados “flowback” están relacionados con la limpieza y conductividad final de la fractura. En este sentido, el uso de trazadores adicionados al fluido de fractura (FF) permite determinar la eficiencia del retorno del fluido. Los trazadores son mezclados con el fluido a una concentración conocida, una vez el pozo inicia su producción, se detecta y cuantifica la salida de cada uno de los trazadores en los fluidos retornados. La eficiencia en la recuperación del fluido puede ser calculada etapa por etapa. Sin embargo, es esencial seleccionar trazadores adecuados, los cuales deben ser estables a condiciones de trabajo; compatibles con los fluidos de fractura y formación; presentar mínima adsorción en la roca y propante y de fácil detección. En esta investigación se evaluaron siete sustancias químicas seleccionadas de las familias de sales inorgánicas y colorantes usados normalmente en hidrología, como potenciales trazadores para un fracturamiento hidráulico, implementando métodos analíticos económicos para su detección y cuantificación y que se puedan realizar in situ. A partir de los ensayos de adsorción, compatibilidad con el gel de fractura y los fluidos de formación, así como ensayos de desplazamiento en medio poroso, se identificaron tres sustancias que respondieron aceptablemente, tras ser sometidas a las condiciones físicas y químicas de un proceso de fractura hidráulica lo que las habilitaría para su uso como trazadores.