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El electromagnetismo identifica los efectos de los controles geológicos durante las operaciones de fracturación de cremalleras

ESG proporcionó electromagnetismo de fuente controlada (CSEM) para ayudar en el monitoreo y diagnóstico de fracturas para una operación de fracturación de cremallera en la cuenca de Anadarko, así como identificó cómo una falla local afectaría a las operaciones.

La electromagnética de fuente controlada (CSEM) es una herramienta habitual en la exploración de yacimientos minerales, pero se utiliza menos en las operaciones en tierra firme. La utilización de la CSEM para supervisar una operación de fracturación hidráulica permite a los operadores registrar las señales generadas por el flujo de fluido tanto en las fracturas naturales como en las creadas. Estas imágenes muestran no sólo dónde se crean las redes de fracturas, sino también dónde fluye el fluido.

Desafío

Una operación de fracturación horizontal por cremallera de tres pozos en la cuenca de Anadarko requería una monitorización para comprender la interacción entre las operaciones de fracturación y una zona de falla local en la profundidad del yacimiento.

Solución ESG

Desplegamos CSEM para supervisar y obtener imágenes de 27 etapas de fracturación en los tres pozos horizontales. Esto incluía dos líneas de transmisión conectadas a tierra y 700 sensores distribuidos entre 350 ubicaciones de receptores. Cada etapa se grabó durante 2 horas, con los pozos etiquetados como X, Y y Z.

Utilizamos el software interno de ESG Solutions para procesar los datos y proporcionar imágenes que mostraran la extensión lateral del fluido, el azimut de la fractura y las heterogeneidades del yacimiento. Los datos electromagnéticos mostraron una medición directa de los cambios en la conductividad del subsuelo causados por el proceso de fracturación hidráulica. Como resultado, pudimos inferir la propagación y la ubicación del fluido para calibrar el comportamiento de la fractura alrededor de la falla.

También descubrimos que las señales de fracturación de las tres etapas mostraban medias longitudes de fracturación similares, y los azimuts de fracturación de las tres primeras etapas tendían al norte hacia la zona de falla mientras las localizaciones de las etapas continuaban hacia el sur. Más al sur, en las ubicaciones de las etapas posteriores a lo largo del pozo X, ya no se observó la influencia de la zona de falla; la fracturación se corrigió en azimut y la extensión lateral aumentó en la dirección esperada de la tensión regional. A partir de esto, concluimos que la zona de falla actuó como un sumidero y una barrera, lo que interfirió con las operaciones del cliente.

Nuestros hallazgos permitieron a los ingenieros del cliente desarrollar procedimientos para evitar la falla y optimizar el espaciamiento de las etapas, el espaciamiento de los pozos y la producción de los mismos.

Figura 1: (A) Vista lateral de un conjunto de pozos con bastidor y (B) vista de mapa de un tipo de operación de fracturación por cremallera de ejemplo con diamantes que representan las etapas de fracturación.
Figura 2: Resultado de la quinta etapa registrada del pozo X, destacando el acimut de fin de frac y la media longitud de la quinta etapa superpuesta al fin de frac de la etapa anterior.
Figura 3: Señal EM resultante de la quinta etapa registrada en el pozo Z, resaltando el azimut de fin de frac y la media longitud superpuesta a la extensión máxima de esa etapa de frac.
Figura 4: Resultado de la cuarta etapa registrada del pozo Y, destacando el azimut de fin de frac y la media longitud superpuesta a la señal de fin de frac de una etapa de frac adyacente del pozo Z.