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Monitorización microsísmica en tiempo real para la operación de fractura horizontal de 143 pozos de Nexen en la cuenca del río Horn

ESG realizó un seguimiento microsísmico en tiempo real las 24 horas del día durante una estimulación de fractura hidráulica de 8 pozos durante 43 días para Nexen Inc. Los ingenieros y geofísicos de Nexen pudieron obtener una valiosa información sobre el comportamiento del desarrollo de la fractura, y realizar ajustes en los planes de fractura para optimizar futuros proyectos en la cuenca del río Horn.

La cuenca del río Horn está situada en el noreste de la Columbia Británica (Canadá), al norte de Fort Nelson y al sur de la frontera con los Territorios del Noroeste, y tiene una superficie de aproximadamente 4.200 millas cuadradas. La cuenca de Horn River forma parte de una formación sedimentaria de la era devónica y contiene capas de pizarra ricas en gas, como las formaciones Muskwa, Otter Park y Evie, situadas a una profundidad de entre 2.500 y 3.000 m y con un grosor aproximado de 150 m. El esquisto de Horn River contiene grandes cantidades de sílice, lo que hace que sea más fácil de fracturar que el esquisto de Barnett; sin embargo, a algunas profundidades la temperatura puede alcanzar los 140 °C (284 °F).

Antecedentes

El acceso al esquisto rico en gas que se encuentra en la cuenca de Horn River, en la Columbia Británica, se realiza mediante la perforación de pozos horizontales a una profundidad aproximada de 2.500-3.000 metros y la realización de fracturas de múltiples etapas a lo largo de largos laterales para liberar el gas atrapado. Los pozos se perforaron por primera vez en la zona en 2005 y, desde entonces, la cuenca de Horn River ha sido señalada como el juego de esquisto potencialmente más importante de Norteamérica, citando un recurso estimado de 500 tcf de gas, del cual el 20% podría ser recuperable.

Desafío

Dado que la cuenca del río Horn es un yacimiento relativamente nuevo, muchos operadores pueden beneficiarse de un mayor conocimiento de cómo se comporta el esquisto cuando se le somete a estimulaciones de fracturación. Una mayor comprensión ayudará a mejorar y optimizar el diseño de las fracturas en futuros proyectos. El control microsísmico es un método fiable y rentable para comprender mejor el comportamiento del yacimiento en respuesta a la estimulación de la fractura.

Solución ESG

El objetivo del análisis microsísmico para el proyecto de fracturación de 143 pozos de Nexen era observar cómo el yacimiento aceptaba el fluido de fracturación, prestando especial atención a cualquier asimetría de la fractura, al azimut de la fractura y a los casos de crecimiento vertical de la misma.

Se desplegaron conjuntos de herramientas de geófono de fondo de pozo en diversas combinaciones en las secciones horizontal y vertical de los ocho pozos disponibles. El programa se diseñó para utilizar los pozos de producción para la observación microsísmica y eliminó la necesidad de perforar pozos de observación específicos in situ. Los datos microsísmicos se adquirieron utilizando matrices de geófonos OYO Geospace de entre 8 y 21 sensores.

ESG llevó a cabo una monitorización microsísmica en tiempo real durante las 24 horas del día de 143 etapas de fractura durante un período de 43 días. Se captaron un total de 144.057 eventos microsísmicos utilizando múltiples conjuntos de sensores casi verticales y horizontales, de los cuales 40.858 se utilizaron para el análisis microsísmico. La monitorización de 24 horas proporcionó imágenes en tiempo real de las geometrías y azimuts de las fracturas que los ingenieros pudieron utilizar para verificar los modelos de fracturación y optimizar las etapas futuras.

El cálculo del volumen del yacimiento estimulado (SRV) también proporcionó una estimación del volumen total del yacimiento que se estimuló efectivamente durante el tratamiento de fractura.

ESG también demostró la capacidad de supervivencia de la herramienta con un despliegue sostenido en entornos de 140°C sin que se registraran tiempos de inactividad.

Fig. 1: Ubicación de la cuenca del río Horn en el noreste de la Columbia Británica.
Fig. 2: Diseño del pozo para una fractura hidráulica de varias etapas (vista en planta).
Fig. 3: Eventos localizados durante una operación de fractura hidráulica de 8 pozos y 143 etapas. Los eventos están coloreados por etapa de fractura.
Fig. 4: Volumen Estimado del Yacimiento (SRV) para la operación de fractura de varios pozos.