Procedimiento mejorado para la estimulación del flujo líquido en un pozo.

Procedimiento de estimulación del flujo de agua en un pozo desde el agua de los estratos circundantes al pozo,

que comprende las etapas de recabar información acerca de la historia y las características físicas del pozo y elacuífero circundante; sellar el pozo de forma tal que se pueda conseguir la presurización del pozo; introducir dióxidode carbono (CO2) líquido y gaseoso en el pozo con una presión en el fondo de pozo tal que el CO2 líquido sesolidifique dentro del pozo formando CO2 sólido; monitorizar en tiempo real la presión y la temperatura dentro delpozo mediante el manómetro de la presión del entubado, el manómetro de monitorización de vacío y presión, o elmanómetro de la línea de inyección, y un termómetro, o con la ayuda de un ordenador conectado a un transductorde telemetría de temperatura y presión del fondo del pozo para determinar la fase del CO2 inyectado; continuar laintroducción de CO2 líquido y gaseoso en el interior del pozo; permitir que el pozo sellado que contiene CO2 sólidorepose durante un tiempo suficiente para que se sublime el CO2 sólido; liberar la presión residual en el pozo selladodespués de que el pozo sellado se haya llenado con CO2 sólido y el CO2 sólido contenido en el pozo sellado se hayasublimado; y liberar el sello del pozo, en el que el pozo sellado se purga con CO2 gaseoso antes de la introducciónde CO2 líquido, y la primera parte del procedimiento de inyección de CO2 gaseoso es durante un período de tiempolo suficientemente prolongado para evacuar agua tanto del fondo del pozo como de una cierta distancia en laformación circundante caracterizado porque el CO2 gaseoso y líquido se suministran en pulsos de CO2 líquido quese introduce en el pozo con una alimentación continua de CO2 gaseoso y porque se aumenta la proporción de CO2gaseoso en la mezcla gas-líquido con lo que el flujo a través de la línea se dificulta y se necesitará una mayorpresión de retorno en la línea aumentando de esa manera la presión hasta un punto en el que el CO2 líquido no secongela permitiendo que el cambio de fase tenga lugar en el interior del pozo y de la formación circundante en lugarde en el interior de las líneas de inyección.

Procedimiento mejorado para la estimulación del flujo líquido en un pozo Referencia cruzada a solicitudes relacionadas La presente solicitud reivindica prioridad respecto de la Solicitud Provisional de Patente de Estados Unidos Nº 60/254.149, titulada, "Aqua Freed Process", de Mansuy presentada el 8 de diciembre de 2000.

Antecedentes de la invención Campo de la invención La presente invención se refiere a pozos de agua, y más particularmente a un procedimiento mejorado para la retirada de material depositado en un pozo y en el acuífero circundante. en general, este procedimiento comprende inicialmente la evaluación adecuada de los problemas asociados con un pozo en particular y a continuación el uso de la inyección controlada y monitorizada por telemetría en el pozo de energía derivada de cambios de fase en el dióxido de carbono (CO2) sólido, gaseoso y líquido para retirar a dicho material depositado.

Descripción de la técnica anterior

La técnica anterior revela técnicas para la estimulación del flujo de agua en un pozo seco o que proporciona agua insuficiente. Por ejemplo, en la Patente de Estados Unidos 5.394.942 expedida por Catania, y col., se regula la presión en un pozo seco o poco productivo hasta un nivel deseado mediante el uso de una tapa de sellado, y se introduce en el pozo dióxido de carbono (CO2) gaseoso y líquido no tóxico. La presión y el flujo del gas y/o líquido se regula hasta un nivel tal, a una presión entre aproximadamente 0 y 482.633 kPa (70 psi) , que el CO2 líquido, tras entrar en el pozo sellado, solidifica rápidamente dentro del pozo. Este CO2 líquido se puede añadir hasta que el pozo se llene con CO2 sólido; a continuación se deja reposar el pozo sellado lleno de CO2 sólido, y el CO2 sólido sublima gradualmente. Debido a la diferencia de temperatura entre la formación del pozo y el CO2 sólido, el CO2 sólido se sublima liberando CO2 gaseoso en la formación; por lo tanto se produce ácido carbónico (H2CO3) tras el contacto del CO2 con el agua de la formación. La presencia de H2CO3 en el pozo ayuda a la retirada de bacterias de las superficies de la formación, especialmente las bacterias relacionadas con el hierro, de modo que se puede conseguir un efecto bactericida. Después de que se haya completado la sublimación del CO2 sólido, se libera cualquier presión residual en el pozo, y el pozo es destaponado. Además, debido a la congelación en el interior del pozo y en la formación del pozo, se retiran las incrustaciones en el pozo de materiales tales como lodos, arcillas naturales y limos de perforación, y otros agentes bloqueantes físicos y/o incrustaciones minerales en la formación del pozo y en los filtros del pozo. Si se desea, el procedimiento se puede repetir hasta que el flujo del agua en el interior del pozo sea suficiente.

Sin embargo, cada pozo que se va a tratar con tal procedimiento es ligeramente diferente a cualquier otro pozo que se haya tratado. Por lo tanto, antes del tratamiento de un pozo seco o poco productivo, es deseable evaluar el acuífero y el tipo de problema en el pozo. Esta evaluación ayudará en la determinación del procedimiento más eficaz para suministrar las energías necesarias de agitación, disolución, y desprendimiento suministradas durante los cambios de fase del CO2 para permitir la limpieza eficaz de los depósitos de las superficies del pozo y del acuífero circundante. Por ejemplo, la cantidad de inyección de energía durante el procedimiento desvelado en la Patente de Estados Unidos 5.394.942 puede variar dependiendo del diseño del pozo, los problemas del pozo, la construcción del pozo, y las consideraciones del lugar.

Además, el CO2 líquido se introduce a menudo en el pozo en pulsos cortos de líquido mientras aún se está alimentando CO2 gaseoso. Estos pulsos cortos tienen el fin de determinar cómo responderá el agua del pozo a la inyección de la energía adicional. Es muy importante observar las diversas presiones durante las etapas de inyección de CO2 líquido, debido a que la presión de inyección puede variar de 0 a 2.068, 427 kPa (300 psi) dependiendo del tipo de pozo en particular. Por lo tanto, es deseable proporcionar un procedimiento de inyección de CO2 en el interior de un pozo para limpiar el material depositado en el que tenga lugar una monitorización a tiempo real de las presiones y temperaturas en el interior del pozo. Esta monitorización proporcionaría la información necesaria para determinar las cantidades de inyección necesarias de CO2 gaseoso y líquido para manipular las fases del CO2 y los cambios de fase en el pozo, y por lo tanto permitir un mejor control de la energía suministrada al interior del pozo.

Finalmente, debido a las propiedades físicas del CO2 y a las condiciones en el interior del pozo cuando se inyecta el CO2, no se pueden conseguir todos los cambios de fase deseados sólo con la inyección de CO2 gaseoso y líquido. En pozos profundos o en pozos que tengan una presión hidrostática mayor de 517, 106 kPa (75 psi) , no siempre se consiguen los cambios de fase deseados. En el interior de un pozo con una presión hidrostática mayor de 517, 106 kPa (75 psi) , el pozo es muy similar a un recipiente de presión, teniendo lugar un cambio de fase por la disipación de presión en el acuífero circundante y los cambios de temperatura debidos a que se transfieren calorías hacia y desde el agua a la formación circundante. Cuando la presión en el pozo es mayor de 517, 106 kPa (75 psi) y la presión hidrostática es mayor de 517.106 kPa (75 psi) , el CO2 líquido podría penetrar en la formación circundante y a continuación convertirse en gas sin pasar por el estado sólido. Esto provocaría un cambio de fase más rápido que el

que se desearía en ocasiones. Por lo tanto, es deseable disponer de un procedimiento de manipulación de la temperatura y la presión que permita cambios de fase más eficaces y útiles en el CO2 del pozo.

Además, se desvela una técnica anterior en el documento de Estados Unidos 6 338 386 B1.

Objetos de la invención Es por lo tanto un objeto general de la presente invención proporcionar un procedimiento de suministro controlado de energía usando CO2 gaseoso y líquido en el interior de un pozo de agua y en el acuífero circundante para retirar material depositado que puede causar pérdida de capacidad en los pozos y una diversidad de problemas de calidad del agua.

Es un objeto de la presente invención proporcionar un procedimiento de suministro controlado de energía usando CO2 gaseoso y líquido en el interior de un pozo de agua y en el acuífero circundante para retirar material depositado en el que se examina inicialmente el pozo de una manera adecuada y detallada tal que sea posible predeterminar la cantidad precisa y exacta de energía necesaria para retirar eficazmente el material depositado que obstruye el volumen de poro del pozo y del acuífero.

Es un objeto adicional de la presente invención proporcionar un procedimiento de suministro controlado de energía usando CO2 gaseoso y líquido en el interior de un pozo de agua y en el acuífero circundante para retirar material depositado en el que se monitoriza el pozo durante la inyección de CO2 para obtener información de las presiones y temperatura en el interior del pozo, permitiendo de este modo un mejor control del suministro de energía en el interior del pozo.

Es otro objeto adicional de la presente invención proporcionar la manipulación de los cambios de fase del CO2 gaseoso y líquido inyectado mediante el control de los diversos cambios dependientes de la presión que puedan tener lugar en el entorno subterráneo.

Sumario de la invención Este objeto se satisfacen mediante un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1.

Los problemas de la técnica anterior se han solucionado con la presente invención, que se refiere a un procedimiento mejorado de retirada de material depositado de un pozo seco o poco productivo y en el acuífero circundante mediante una evaluación inicial adecuada de los problemas asociados con el pozo particular y mediante la inyección controlada y monitorizada por telemetría de la energía derivada de los cambios de fase en el CO2 sólido, gaseoso, líquido en el pozo tapado y sellado para retirar tales materiales depositados.

Antes de que se realice cualquier tipo de trabajo en un pozo seco o poco productivo, el facultativo debe recabar información acerca de la historia y las características del pozo, examinando la química del agua contenida en el mismo, los registros geofísicos o los registros de perforación, la microbiología de las aguas subterráneas, imágenes de video del fondo del pozo, y cualquier otra información que pueda existir.

La monitorización de las diversas reacciones... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento de estimulación del flujo de agua en un pozo desde el agua de los estratos circundantes al pozo, que comprende las etapas de recabar información acerca de la historia y las características físicas del pozo y el acuífero circundante; sellar el pozo de forma tal que se pueda conseguir la presurización del pozo; introducir dióxido 5 de carbono (CO2) líquido y gaseoso en el pozo con una presión en el fondo de pozo tal que el CO2 líquido se solidifique dentro del pozo formando CO2 sólido; monitorizar en tiempo real la presión y la temperatura dentro del pozo mediante el manómetro de la presión del entubado, el manómetro de monitorización de vacío y presión, o el manómetro de la línea de inyección, y un termómetro, o con la ayuda de un ordenador conectado a un transductor de telemetría de temperatura y presión del fondo del pozo para determinar la fase del CO2 inyectado; continuar la 10 introducción de CO2 líquido y gaseoso en el interior del pozo; permitir que el pozo sellado que contiene CO2 sólido repose durante un tiempo suficiente para que se sublime el CO2 sólido; liberar la presión residual en el pozo sellado después de que el pozo sellado se haya llenado con CO2 sólido y el CO2 sólido contenido en el pozo sellado se haya sublimado; y liberar el sello del pozo, en el que el pozo sellado se purga con CO2 gaseoso antes de la introducción de CO2 líquido, y la primera parte del procedimiento de inyección de CO2 gaseoso es durante un período de tiempo 15 lo suficientemente prolongado para evacuar agua tanto del fondo del pozo como de una cierta distancia en la formación circundante caracterizado porque el CO2 gaseoso y líquido se suministran en pulsos de CO2 líquido que se introduce en el pozo con una alimentación continua de CO2 gaseoso y porque se aumenta la proporción de CO2 gaseoso en la mezcla gas-líquido con lo que el flujo a través de la línea se dificulta y se necesitará una mayor presión de retorno en la línea aumentando de esa manera la presión hasta un punto en el que el CO2 líquido no se congela permitiendo que el cambio de fase tenga lugar en el interior del pozo y de la formación circundante en lugar de en el interior de las líneas de inyección.