Un ácido es cualquier sustancia que libera algunos o todos sus iones de hidrógeno cuando se agrega al agua. Al liberar iones de hidrógeno en la solución, los ácidos disminuyen el pH de esa solución.
Algunos ácidos son más fuertes que otros y los ácidos fuertes queman. Los ácidos fuertes liberarán completamente todos los iones de hidrógeno en su molécula cuando se disuelvan en agua. Los ácidos débiles, por otro lado, solo liberarán algunos de los iones de hidrógeno en su molécula. Cuanto más fuerte es el ácido, más potente es.
El ácido cítrico es un ácido débil que aún se torna de color azul a rojo
En el pasado, los ácidos en la naturaleza se identificaban por un sabor ácido característico. Esta es la razón por la cual el término ácido (palabra latina para acere) realmente significa "agrio". Sin embargo, no se recomienda probar las sustancias para saber si son ácidos o no. El sabor agrio no es la única cualidad de los ácidos.
El ácido clorhídrico es un ejemplo de un ácido fuerte.
Influencia corrosiva de los ácidos
Los ácidos utilizados con los fluidos de perforación pueden reaccionar con las rocas carbonatadas para liberar sal, agua y gas CO2. La sal podría taponar los poros de la roca del yacimiento y el CO2 liberado en presencia de agua es altamente corrosivo para las tuberías de perforación y otros ensambles de orificios de fondo. Incluso las instalaciones de superficie hechas con acero no se salvarán cuando entre en contacto con el CO2 en presencia de agua.
Si se exponen a los ácidos el tiempo suficiente, los metales pueden descomponerse completamente en gas hidrógeno. En el laboratorio, las soluciones ácidas se vuelven de papel tornasol azul. En la escala de pH, las soluciones con un pH inferior a 7 son ácidas.
La escala de pH
Una solución con un pH de 1 es más ácida que una solución con un pH de
2. Esto significa que cuanto más fuerte sea el ácido, menor será su
valor en la escala de pH.
Aplicación útil de los ácidos en la acidificación de la matriz.
Aplicación útil de los ácidos en la acidificación de la matriz.
Se pueden usar ácidos para mejorar la productividad del yacimiento y eliminar el daño de formación
Los ácidos desempeñan un papel importante en la industria del petróleo y el gas. Un ejemplo es en la acidificación de matrices.
La acidificación de la matriz implica bombear ácido clorhídrico (HCL) o
una mezcla de ácido clorhídrico y ácido fluorhídrico (HCL: HF) a través
del tubo hasta el depósito.
El ácido mejorará la permeabilidad de las rocas disolviendo finos y
escamas que pueden depositarse en los espacios de poros dentro de las
rocas.
Operaciones con Ácido para Fracturamiento y Estimulación de Pozos
FRACTURAMIENTO CON ACIDO
imagenes de OILFIELDTEAM.COM
La
fractura con ácido es una técnica de estimulación de la producción en
la que los ácidos, inyectados a altas presiones, se utilizan para crear y
mantener canales de flujo en formaciones de hidrocarburos con el único
propósito de aumentar la productividad.
La
fractura con ácido es similar a la fractura hidráulica, la única
diferencia es que con la fractura con ácido, los ácidos desempeñan el
papel que desempeñan los apuntaladores (proppants) en la fractura hidráulica, que mantiene las fracturas abiertas después de que se apagan las bombas.
La
plataforma de fractura utilizada para iniciar y extender las fracturas
puede ser una solución ácida o un fluido a base de agua normal. Sin
embargo, en el momento en que se crean fracturas de suficiente anchura y
longitud, los ácidos se bombean hacia las fracturas creadas para
"grabar" o se comen irregularmente la superficie de las fracturas.
Cuando se completa la operación y se apagan las bombas, la presión ejercida sobre la formación cae y las "caras de fractura"
intentarán cerrarse nuevamente. Pero debido a la irregularidad en la
cara de la fractura (grabado causado por el ácido), las grietas
permanecen abiertas.
Inhibición ácida
Agregar inhibidores de corrosión ácida a la solución protege los componentes metálicos de la influencia corrosiva de los ácidos
El ácido más utilizado en este metodo de fracturamiento es el ácido clorhídrico en concentraciones del 15% en peso. Cuanto mayor sea la concentración, más reactivo será y más profundo puede penetrar el ácido.
Pero al mismo tiempo, cuanto mayor sea la concentración, más reactivo será el ácido en las superficies metálicas que se encuentran en los equipos de bombeo y en la terminación de pozos. Por lo que es vital lograr un equilibrio en la concentración de ácido .
Para proteger las superficies metálicas de la corrosión ácida o la fragilidad por hidrógeno, se agregan fluidos inhibidores a la solución ácida. El HCl en altas concentraciones puede ser difícil de inhibir, especialmente a temperaturas más altas debido a que la velocidad de reacción ácida con la formación y la superficie del metal aumentará. En ocasiones de alta temperatura, se pueden usar en su lugar ácido fórmico (HCOOH) o ácido acético (CH3COOH).
Selección de ácido para el trabajo de fracturamiento con ácido
El fracturamiento ácido con HCl es mejor en rocas carbonatadas como la piedra caliza y la dolomita
La fractura con ácido no se recomienda para todas las rocas. Esto es porque la roca tiene que ser soluble en el ácido en primer lugar. Las rocas carbonatadas son candidatas perfectas con tratamientos de fracturamiento ácido.
Sin embargo, algunos ácidos no deben usarse con rocas carbonatadas. El ácido fluorhídrico (HF), por ejemplo, precipitará el fluoruro de calcio (CaF2) que se asentará en las fracturas grabadas y taponará los canales de flujo.
Tratar de crear caras de fractura grabadas con ácido en formaciones de arenisca con HCl será una pérdida de tiempo y recursos porque la arenisca no es soluble en ácido clorhídrico. Para areniscas, se puede hacer un lavado con ácido o un trabajo ácido para mejorar la productividad.
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ACIDIFICACION
El Trabajo con ácido o Acidificación es un término utilizado para describir la técnica de estimulación realizada mediante el bombeo de ácidos reactivos en una formación productora a través de sus perforaciones para despejar la vía del flujo de fluidos y mejorar la permeabilidad.
Los trabajos con ácido se pueden utilizar en los pozos de inyección y de producción para mejorar la permeabilidad. La causa más común de baja permeabilidad en las regiones cercanas al pozo es el daño de la formación. Una formación en producción podría dañarse al perforar, completar o incluso durante la fase de producción.
Un trabajo con ácido es diferente de la fractura con ácido. Con la acidificación, la formación no se fractura; el ácido se inyecta simplemente a presiones suficientes para garantizar profundas penetraciones más allá de la zona dañada.
La acidificación no fractura la formación; Sin embargo, el ácido se bombea profundamente en la formación más allá de la zona dañada.
Elegir el ácido correcto para el trabajo
La elección del ácido para la acidificación dependerá de qué tan bien reaccione la formación con el ácido. Las formaciones de carbonato, como la tiza, la piedra caliza y la dolomita, reaccionan bien con el ácido clorhídrico (HCl), mientras que una mezcla de ácido clorhídrico / ácido fluorhídrico (HCl: HF) proporciona una buena velocidad de reacción con las areniscas.
El ácido seleccionado debe penetrar en la formación disolviendo escamas, finos o cualquier mineral que haya bloqueado los poros. Los ácidos HCl y HF son muy reactivos; no solo con la formación, sino también con las superficies metálicas presentes en el equipo de bombeo y en las terminaciones de fondo de pozo.
Para proteger las superficies de metales de reaccionar con los ácidos utilizados en la acidificación, son comunes los aditivos como los surfactantes y los inhibidores. Los inhibidores forman una capa protectora en las superficies metálicas y ralentizan cualquier reacción con la solución ácida utilizada para el trabajo.
Precaución durante un trabajo de Acidificación
Se debe tener cuidado durante la inyección de ácido para asegurar que la operación solo afecte las zonas dañadas. Si el ácido simplemente es forzado a presión bajo la formación sin control, entonces es posible que el ácido siga el camino de menor resistencia, que será zonas de alta permeabilidad, en lugar de las zonas de baja permeabilidad.
Estas zonas de baja permeabilidad son las zonas dañadas que queríamos tratar en primer lugar. Es decir, la mejora esperada en la productividad puede no verse después de la acidificación.
ESTIMULACION ACIDA: Tratamiento de una formación prospectiva con un fluido de estimulación que contiene un ácido reactivo. En las formaciones de areniscas, el ácido reacciona con las sustancias solubles en la matriz de la formación para agrandar los espacios porosos. En las formaciones carbonatadas, el ácido disuelve la matriz de toda la formación.
En cada caso, el tratamiento de acidificación matricial mejora la permeabilidad de la formación para permitir la producción mejorada de los fluidos de yacimiento. Las operaciones de acidificación matricial se ejecutan idealmente a alto régimen de bombeo, pero con presiones de tratamiento inferiores a la presión de fractura de la formación. Esto permite que el ácido penetre en la formación y extienda la profundidad del tratamiento, a la vez que se evita el daño de la formación prospectiva.
Estimulación de Pozos Petroleros: Inyeccion Acida y Fracturamiento Hidráulico
▶INYECCION DE ACIDO:
Las inyecciones de ácido a menudo implican el uso de una solución de
agua y HCL (ácido clorhídrico) que se bombea al pozo para disolver
minerales y compuestos que bloquean los canales como el carbonato de
calcio. La solución ácida ayuda a disolver esta mezcla calcárea,
abriendo los canales del pozo y restaurando el flujo de #PETROLEO.
Las inyecciones ácidas tienen menos impacto en el medio ambiente que
otros métodos manuales de #estimulación. Sin embargo, esta técnica solo
debe realizarse en situaciones cuidadosamente monitoreadas para evitar
fugas de gas y otros problemas relacionados.
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▶FRACTURAMIENTO HIDRAULICO:
Utilizado durante muchas décadas, la fracturación hidráulica ofrece una
estimulación de pozos más segura y controlada. La fracturación
hidráulica, también conocida como fracking, utiliza un líquido
especialmente mezclado que se bombea al pozo a alta presión. Bajo la
intensa presión, la mezcla fractura las paredes del depósito dejando
canales para que el petróleo fluya hacia el pozo.
Una técnica altamente eficiente, los riesgos de fracking son
relativamente bajos. Estados Unidos utiliza el fracking para
aproximadamente la mitad de todos sus pozos en tierra. No solo es vital
para la formación y la estimulación de nuevos pozos, la fracturación
hidráulica incluso ha permitido la producción renovada de los sitios de
pozos que anteriormente se cerraron.
Créditos: infinitysol.net
