Desarrollo y fabricación de agentes de sostén resinados trazables en Argentina

SOFÍA RIVELLI LAVALLEN; ANAYA, RICARDO; HERRERA, MARÍA S.

La Plata

Workshop; 1° Workshop de polímeros y nanomateriales para la industria energética; 2022

Y-TEC

En el proceso de estimulación hidráulica no se conoce con exactitud la ubicación y la geometría de las fracturas producidas luego de la operación. Habitualmente, sólo se cuenta con una simulación que contempla las propiedades mecánicas y las características del reservorio, obtenidas de la interpretación de los perfiles a pozo abierto. Por lo tanto, es posible que ciertas zonas de interés no se logren estimular debido a regímenes de esfuerzos desconocidos, anomalías en la formación y/o problemas en los punzados. La utilización de un agente de sostén trazable permite estimar la extensión vertical efectiva mínima de la zona estimulada en un pozo vertical y aporta nuevos datos que permiten evaluar el comportamiento y la eficiencia de tratamientos, calibrar modelos geomecánicos y optimizar las estrategias de completación del pozo. El conocimiento adquirido a partir del entendimiento de los perfiles medidos permite planificar operaciones de remediación o utilizar estos resultados para los diseños de tratamiento más efectivos a ejecutarse en el desarrollo del yacimiento.En las patentes US8234072 y US8648309 [1] [2] se han propuesto métodos para identificar agentes de sostén trazables, incorporando elementos con elevada sección eficaz de captura de neutrones térmicos, como el gadolinio, en los granos del agente de sostén. La detección del agente de sostén trazable se realiza a partir de la determinación de la tasa de neutrones térmicos, la sección eficaz de captura macroscópica de la formación o a través de espectroscopia gama, medidos empleando herramientas de logging de neutrones pulsados. En general, los perfiles pre y post estimulación se comparan determinando así la presencia (o ausencia) del agente de sostén trazable.En Y-TEC se llevó a cabo, teniendo como base estudios previos [3] [4], el desarrollo de un agente de sostén con un recubrimiento de resina y adición de Gd2O3, material que puede detectarse en las cercanías de los pozos usando herramientas típicas de logging de neutrones. El polímero empleado en el recubrimiento de estos proppants consta de una resina novolaca entrecruzada, cuya función es fijar el material trazable al agente de sostén y, en el caso de arenas naturales resinadas, mejorar su resistencia mecánica.A lo largo del proyecto, se realizaron ensayos a nivel laboratorio, planta piloto y finalmente un escalado industrial en conjunto con un socio tecnológico con capacidad instalada para producir arena resinada, para la industria metalúrgica, en Argentina. El producto obtenido como resultado del presente proyecto es el primer proppant resinado desarrollado y fabricado a gran escala en Argentina.En el presente trabajo se exponen los resultados de las evaluaciones llevadas a cabo sobre el producto desarrollado. Entre estos se pueden mencionar, los tests de las normas internacionales API/ISO para caracterización de agentes de sostén, los ensayos de caracterización de la resina utilizada y la distribución de óxido de gadolinio en la capa de resina empleando microscopia electrónica de barrido.