Para la mayoría de nosotros, la sugerencia de cualquier punto en común entre submarinos nucleares y una operación de fractura parecería imposible. Pero para Bruce Meyer, Presidente de Meyer & Asociados Inc., la conexión entre los dos puede ser expresada en una palabra: matemáticas. En la década del 70’, Meyer trabajó con submarinos nucleares y utilizó las matemáticas para prevenir que las fracturas del casco se propagaran. Desde principios de los ochenta, sin embargo, en vez de usarla para prevenir fracturas, el rol de las matemáticas ha sido fundamental en varios de los softwares de la firma dedicados a lograr justamente lo contrario (permitiendo operaciones de fractura exitosas en formaciones de petróleo).

“Las matemáticas, para ambas cosas, son similaresâ€� dice Mayer, quien posee un postgrado en Ingeniería Mecánica. MFrac ha sido desarrollado como un simulador de diseño y evaluación con una variedad de opciones, incluida la geometría de fractura 3-D, el auto diseño de rasgos y soluciones de fractura ácida integradas -“un motor de cálculo para tiempo real  y repetición de la simulación de fracturaâ€�- según lo describe Meyer en el manual de usuario. El programa trabaja en conjunto con el programa de adquisición de información en tiempo real y display, el MView. El MFrac y el MView son dos programas dentro de un juego integrado de simulación de herramientas para fracturas hidráulicas. MFrac se usa para el análisis pre y post fractura, mientras que la previsión de producción y optimización de fracturas son provistas por el MProd y el MNpv.

Aunque, como nota Meyer, el modelado de fractura ha sido usado desde 1950, la creciente importancia de los esquistos de gas y metano en capas de carbón (CBM) ha provocado la necesidad de simulaciones de fractura que son diseñadas específicamente para formaciones no convencionales que las contienen. El último producto de la empresa, MShale, es el primer simulador de red de fractura diferenciada (DFN) diseñado para simular tipos múltiples y segmentos diferenciados de fracturas y la propagación de fracturas en esquistos y CBM. La necesidad de un simulador DFN como el  MShale parte del hecho de que el método convencional usado para simular el tipo de fracturas encontradas en esquistos y CBM “no pueden reproducir tipos de comportamiento muy comúnmente observados en reservorios fracturados porque no reflejan con exactitud la geometría de las vías de flujoâ€�, según un informe de la empresa Golder Associates.

Un capítulo de dicho informe, titulado “Vista de la Red de Fractura Diferenciadaâ€�,  plantea que “los modelos DFN permiten un acercamiento diferente. Éstos modelan de forma más realista la conectividad de las fallas y las articulaciones que dan lugar en la escala del reservorio y del pozo a un comportamiento de flujo no continuoâ€�. El  informe de Golder, que no se refiere al MShale, discute el uso del modelador DFN para un proyecto del Departamento de Energía de EEUU en Texas en 1990 y comenta: “Una de las muchas ventajas del acercamiento del DFN es que hace consistente el uso de una amplia variedad de información geológica, geofísica y de producción dispersa, la que los modelos convencionales de doble porosidad no pueden incorporar en la misma medidaâ€�. A pesar de los desafíos, la fractura en etapas y por segmentos, junto con perforación horizontal, es generalmente considerada esencial para la producción exitosa de esquistos de gas.

“Sin fracturas, ninguno de estos esquistos es económicoâ€�, dice Meyer. Dado el costo de un pozo perforado horizontalmente terminado con un trabajo complejo de fractura,  generalmente en el rango de u$s 3 a u$s 8 millones, hay un fuerte incentivo para minimizar el riesgo de fallas y obtener los cálculos correctamente. “Nuestro software MShale se calibra con información microsísmica y usamos esa información para modificar los inputs del DFN. Si vemos un canal con ciertas características, calibramos el software para lograr dichas características. También tomamos información de la formación e historial de combinación entre fracturas en la misma formación a lo largo del tiempo. El software le indica al operador cuánto fracturar. MShale posee la matemática para realizar el análisis y proveer al operador con feedback, y también con un diseño de fractura para optimizaciónâ€� explica Meyer.

Afirma que el MShale se basa en características comunes de formaciones no convencionales. Al mismo tiempo pueden variar un poco, por lo cual la capacidad del software de incorporar un rango de información dispar es importante. “El software modelador obliga a los ingenieros a mirar bien lo que están haciendo, a observar la información y a hacer estudios de posibilidades. Para explicar la herramienta tenemos talleres. La interfase es simple, pero la matemática es compleja. Una vez que el cliente comprende los principios básicos, cómo trabaja, el uso del software es fácil�, comenta Meyer, quien presentó un informe titulado “Optimización de Fracturas Hidráulicas Transversales Múltiples en Pozos Horizontales�.

Lucas Bazan, Director de la empresa Bazan Consulting Inc., provee consultoría de terminación y estimulación a operadores y usa el software de Meyer, incluidos el MShale y el MProd. “El MShale ayuda a diseñar la fractura para lograr la optimización de objetivos específica  que puede tenerse. Antes del MShale y el MProd, era prueba y error. Lo que el software hace es aplicar conceptos de ingeniería al modo en que nosotros terminamos los pozos de esquistoâ€�. “Pueden haber de tres a cinco segmentos por etapa. El software ayuda a determinar el tipo de segmento, el espacio entre ellos, etc. El riesgo se basa en que si están muy separados entre sí no serán efectivos y la zona potencial no será estimulada. Si están demasiado cerca las perforaciones podrían estrangularse unas a otras. Esto puede afectar también económicamente. Por ejemplo, los segmentos y cómo están dispuestos pueden afectar la curva de producciónâ€�, concluye Bazan.

Fuente: New Technology Magazine

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