La tecnología de multifractura horizontal está revolucionando la producción de gas y petróleo a través de Norte América, abriendo nuevas fuentes de recursos y empujando la producción al doble.

Pero viene con un costo extra: la tecnología de fractura requiere crecientes cantidades de caballos de fuerza, y la infraestructura de superficie necesita producirla y hacerla bajar a la fuerza dentro de reservorios compactos. El Presidente de una base en Edmonton piensa que hay una manera mejor, más simple y barata para producir los mismos resultados; y utiliza a la naturaleza para lograrlo.

El fundador y Presidente de Tecnologías Triple D, Darrell Kosakewich, quiere utilizar la característica única del agua para expandir, mientras se congela (alrededor de 9% de su volumen) para mover el proceso de crear la presión de fractura necesaria bajo tierra, al reservorio mismo. Similar al proceso de congelamiento - descongelamiento que crea un golpe de frío que daña las rutas en el invierno, la técnica que Kosakewich ha patentado congelaría el agua en la misma formación, causando que ésta se expanda y quiebre la roca, abriendo nuevas vías de paso para que los hidrocarburos fluyan. “Aceptémoslo, el hielo mueve montañas, entonces ¿por qué no sería capaz de mover un poco de formación?� El proceso utiliza coiled tubing concéntrico o cañería convencional y coiled tubing alternativamente para circular un refrigerante a través del pozo perforado horizontalmente.

El refrigerante, CO2 líquido, fluye a través del espacio anular entre las dos cañerías, congelando el agua que el pozo acumuló en el proceso. El uso de tubing concéntrico en el sistema de locación seca mantiene el refrigerante de manera que nunca entre en contacto directo con el agua o el reservorio. También provee un medio para mover el proceso de congelamiento a través del pozo aún mientras el tubular externo se encuentre congelado en el lugar. Y, confiando sólo en la fuerza de expansión del agua al momento de convertirse en hielo para crear la presión de fractura necesaria, el proceso acaba con el equipamiento necesario en superficie en fracturas convencionales para producir la presión necesaria  y bombearla dentro del pozo. Así, es inherentemente más seguro, menos costoso y crea una huella en la superficie significativamente menor comparada con otros métodos convencionales.

Además,  el sistema utiliza agua producida en los volúmenes requeridos para llenar el pozo y no necesita agua potable, gel u otros elementos químicos como en las fracturas tradicionales. “Podemos hacer una fractura sin los camiones y el equipamiento habitual y obtenemos presiones de fractura de alrededor de 300 mpa (megapascales), lo cual es de dos a tres veces mayor que cualquier cosa que se pueda obtener en la superficieâ€� comenta Kosakewich. “El coiled interno de los tubulares es movible, muy similar al aéreo retráctil en los autos regulares, entonces podemos ubicarlo en cualquier lugar que necesitemos mientras que el externo se congela en su lugar. Ahí es donde la patente apareceâ€�.

“Con hielo podemos también armar situaciones de aislamiento bastante interesantes. Si queremos “apagar� una zona de flujo de agua, necesitamos simplemente ubicarnos en el lugar, congelarla y luego seguir adelante. Mientras que los métodos de fractura convencionales tienden a producir grietas horizontales, requiriendo luego la utilización del bombeo de agentes de soporte como contra apoyo a la tendencia gravitatoria de cerrarlos. La técnica de Triple D ofrece una solución más simple. “El hielo se comporta de tal modo que la fuerza se expande radialmente desde el punto de congelamiento y así se consigue una fractura vertical, que no se cierra una vez que se descongela. Como está cargada verticalmente, no necesitamos utilizar agentes de soporte�.

Kosakewich prevé tres ciclos de congelamiento-descongelamiento deben ser usados, cada uno de una duración de aproximadamente 8 horas, para maximizar el número de microfracturas creadas y para limpiar el pozo. Asegura que el CO2 líquido fue elegido como refrigerante por su excelente característica de transferencia de calor, comparado con el nitrogeno líquido y no tiene ningún problema metalúrgico. “Cuando pasa de la fase líquida a la gaseosa, realmente arrastra el calor muy rápidamente. Hay dos modos con los que podemos hacer esto: uno es con un sistema de recuperación de vapor en la superficie y otro es controlando la ventilación a través de un quemador�.

EL GERMEN DE LA IDEA

La idea vino a  Kosakewich, quien pasó 15 años en varios roles de investigador, cuando estuvo investigando nuevas manera de lidiar con los residuos de lagunas asentados creados por operaciones de minería en arenas petrolíferas. Cuando congelaba un poco de carbón que contenía agua, se encontraba con que el carbón se rompía en pedazos dentro del freezer. “Pensé: acá está la fracturaâ€�, contó. De ahí, el reto fue crear un proceso mediante el cual el mecanismo para congelar el agua pudiera permanecer móvil en vez de ser congelado en el lugar. “Estás limitado a lo que se desea congelar -debido a la capacidad de la camisa de tubulares- a una sección de congelamiento máxima de alrededor de 50 m. Así que la única manera de poder lograr más -por ejemplo, si se tiene 100 m laterales- es tener un sistema móvil de refrigeración, y es ahí donde surge la idea de la antenaâ€�.

La fractura por congelamiento puede ser llevada a cabo por una fracción del soto de otros métodos, asegura Kosakewich, estimando un promedio general de $125.000 a $150.000 por fractura. La presión inicial del mercado será por aumentar la producción de pozos de baja producción existentes. “Permitirá a los productores que tienen yacimientos maduros echar un vistazo a sus activos y darles la posibilidad de poner sus pozos en producción nuevamente�. La compañía Triple D formó una alianza con las compañías Technicoil Corp. y PetroJet Canada Inc para llevar la tecnología al mercado. Technocoil proveerá el sistema de reparto mientras que PetroJet, los servicios Downhole. “Estamos proveyendo suministros para un equipo de perforación convencional y una unidad de coiled tubing que trabajará en conjunto con el primero�, comenta Marvin Clifton, presidente de Technocoil.

“Lo que está pasando actualmente con el método de fractura convencional  es que un cantidad excesiva de fuerza está siendo aplicada junto a una gran cantidad de caballos de fuerza en la superficie y este sistema evita esto. No se necesita toda esa fuerza porque con la fractura por congelamiento todo se hace downhole. El próximo paso, afirma, es seleccionar cuidadosamente los pozos posibles para probar la tecnología antes de lanzarla al mercado. “Debemos caminar antes de poder correr, porque lo que sucede seguido en el ambiente del petróleo es que si uno introduce algo que no funciona como se promete, cuesta mucho que la gente se recupere de esa imagen negativaâ€�.

Fuente: New Technology Magazine

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