La presente invención da a conocer un dispositivo y un método para tratar una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas,

mediante impulsos de alta presión. El dispositivo comprende una sección de alta presión para la acumulación de un gas, situada en el extremo más alejado de la superficie al introducir el dispositivo en el pozo; una válvula electromagnética unidireccional de alta presión dispensadora del gas; una sección de baja presión situada en el extremo opuesto del dispositivo a la sección de alta presión; una sección de dispensación de gas en la cual está radialmente situada al menos una tobera para la inyección del gas a la zona a tratar; y un contenedor que encierra las partes anteriores; así como medios exteriores de control del dispositivo. Además, el diámetro del dispositivo permite su introducción a través de una tubería de producción.

Dispositivo y método para tratar una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas.

Campo de la invención

La presente invención se refiere al campo de la explotación de pozos, por ejemplo pozos de petróleo, de gas, acuíferos, etc. Más específicamente se refiere al tratamiento de una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de dicho pozo con el fin de aumentar la permeabilidad de dicha zona dañada y por tanto la productividad del pozo.

Antecedentes de la invención

Se sabe que la productividad en la extracción de reservas de petróleo y de gas gracias al efecto de la presión natural es de tan sólo el 30-50%, dependiendo del fenómeno que provoque el empuje natural (por ejemplo, gas disuelto, capa de gas sobre el yacimiento, capa de agua bajo el yacimiento, etc.). Por tanto, al disminuir la presión natural y reducirse la productividad del pozo se recurre a métodos para crear presión artificial en los mismos y así aumentar la productividad, tales como inyección de agua o de gas en lugares específicos.

Además, el petróleo suele encontrarse atrapado en conductos de lo que se denomina roca reservorio o arena, que es semejante a una gran esponja con canales microscópicos, y a medida que se extrae el petróleo la red de canales de la roca adyacentes a las paredes del pozo se van colmatando (dañando), afectando su permeabilidad y disminuyendo adicionalmente la productividad del pozo.

Existen diversos métodos actualmente conocidos en la técnica para recuperar la productividad de pozos cuyo rendimiento se ha disminuido debido a estos fenómenos, tales como la fracturación hidráulica, explosión de pólvora, uso de reactivos químicos, uso de sustancias tensioactivas, etc.

La solicitud de patente internacional WO 2006/120257 describe un dispositivo y un método para tratar zonas obstruidas de roca adyacente a un pozo de petróleo y gas, y de ese modo aumentar su productividad. Dicho dispositivo comprende un contenedor cilíndrico sumergible que tiene una sección de alta presión para la acumulación de agente gaseoso de trabajo, una válvula electromagnética unidireccional de alta presión dispensadora del agente gaseoso, una sección de baja presión en la que están situados detectores de radiación gamma y de solidez de materia y equipos de transmisión de datos, una sección intermedia en la que están radialmente situadas un mínimo de dos toberas unidireccionales para inyectar el agente de trabajo en zonas que van a tratarse, y los equipos técnicos para el control y la operación.

El dispositivo de la solicitud de patente internacional WO 2006/120257 es adecuado para fracturar zonas colmatadas de roca y así mejorar la productividad de un pozo dado, sin embargo debido a su tamaño su aplicación supone liberar el interior del tubo de perforación extrayendo y desmontando el la tubería de producción y los demás componentes relacionados. Esta operación conlleva mucho tiempo y costes y por tanto supone considerables pérdidas económicas debido al tiempo de parada del proceso, con la consecuente pérdida de productividad.

Por tanto, sigue existiendo en la técnica la necesidad de un dispositivo y un método que permitan recuperar y mejorar la productividad de un pozo de extracción, por ejemplo de petróleo o de gas, que resulte sencillo de poner en práctica y no suponga pérdidas de tiempo considerables, reduciendo de ese modo el coste de la operación.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere en un primer aspecto a un dispositivo para tratar una zona colmatada ("dañada") de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas, mediante impulsos de alta presión. El dispositivo comprende una sección de alta presión para la acumulación de un gas, situada en el extremo más alejado de la superficie al introducir el dispositivo en el pozo; una válvula electromagnética unidireccional de alta presión dispensadora del gas; una sección de baja presión situada en el extremo opuesto del dispositivo a la sección de alta presión; una sección de dispensación de gas en la cual está radialmente situada al menos una tobera para la inyección del gas a la zona a tratar; y un contenedor que encierra las partes anteriores; así como medios exteriores de control del dispositivo. De manera característica, el diámetro del dispositivo es tal que permite su introducción a través de una tubería de producción.

En un segundo aspecto la presente invención da a conocer un método de tratamiento de una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas, que comprende las etapas de introducir un dispositivo según el primer aspecto de la presente invención en el interior de un tubo de explotación del pozo y tratar con impulsos de alta presión la zona colmatada con una energía de hasta 800 kJ y una duración de las oscilaciones de la onda de impacto hasta su amortiguamiento completo.

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se entenderá mejor con referencia al siguiente dibujo que ilustra una realización preferida de la invención, proporcionada a modo de ejemplo, y que no debe interpretarse como limitativa de la invención de ninguna manera.

La figura 1 es un esquema de un dispositivo según la realización preferida de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

En la figura 1 se muestra un dispositivo según una realización preferida de la presente invención. Se observa que dicho dispositivo comprende una sección de alta presión 10 para la acumulación de un gas, situada en el extremo más alejado de la superficie al introducir el dispositivo en el pozo; una válvula electromagnética unidireccional 12 de alta presión dispensadora del gas; una sección de baja presión 14 situada en el extremo opuesto del dispositivo a la sección de alta presión; una sección de dispensación de gas 16 en la cual está radialmente situada al menos una tobera 18 para la inyección del gas a la zona a tratar; un contenedor 20 que encierra las partes anteriores; y medios exteriores de control 22 del dispositivo. De manera característica el diámetro del dispositivo es tal que permite su introducción a través de un tubo de explotación de un pozo de extracción de petróleo o de gas, por ejemplo. Mediante la liberación por la al menos una tobera 18 del gas acumulado en la sección de alta presión 10 desde el interior del tubo de explotación se produce la fracturación de la zona colmatada adyacente.

Por tanto, el experto en la técnica constatará fácilmente que dicho dispositivo es útil para el tratamiento de una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas, mediante impulsos de alta presión.

Tal como se observa en la figura 1, según la realización preferida de la presente invención el dispositivo comprende además instrumentación para correlacionar la profundidad en el pozo 24 situados en la zona de baja presión 14 para determinar una zona dañada en la que debe usarse dicho dispositivo.

Tal como se observa igualmente en la figura 1, según la realización preferida de la presente invención la sección de dispensación de gas 16 está situada entre la sección de alta presión 10 y la sección de baja presión 14.

Preferiblemente, el diámetro del dispositivo según la presente invención, que permite su introducción a través de un tubo de explotación de un pozo de extracción, es de aproximadamente 0,05 m a aproximadamente 0,14 m. Más preferiblemente, el diámetro del dispositivo según la presente invención es de aproximadamente 0,05 m.

En una realización preferida, el gas usado a alta presión para la fracturación de la zona colmatada es un gas inerte. Más preferiblemente, dicho gas es nitrógeno.

Tal como se mencionó anteriormente, la presente invención se refiere igualmente a un método de tratamiento de una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas usando un dispositivo según el primer aspecto de la presente invención. El método de la presente invención comprende las siguientes etapas:

- introducir un dispositivo tal como se definió anteriormente según la presente invención por el interior de la tubería de producción del pozo; y

- tratar con impulsos de alta presión y de forma selectiva las distintas partes de la zona dañada con energías...

1. Dispositivo para el tratamiento de una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas, mediante impulsos de alta presión, comprendiendo el dispositivo

- una sección de alta presión para la acumulación de un gas, situada en el extremo más alejado de la superficie al introducir el dispositivo en el pozo;

- una válvula electromagnética unidireccional de alta presión dispensadora del gas;

- una sección de baja presión situada en el extremo opuesto del dispositivo a la sección de alta presión;

- una sección de dispensación de gas en la cual está radialmente situada al menos una tobera para la inyección del gas a la zona a tratar;

- un contenedor que encierra las partes anteriores; y

- medios exteriores de control del dispositivo;

caracterizado porque el diámetro del dispositivo permite su introducción a través de una tubería de producción;

mediante el cual la liberación por la al menos una tobera del gas acumulado en la sección de alta presión desde el interior del tubo de explotación produce la micro-fracturación de la zona dañada adyacente.

2. Dispositivo según la reivindicación anterior, caracterizado porque el diámetro es de aproximadamente 0,05 m a aproximadamente 0,14 m.

3. Dispositivo según la reivindicación 2, caracterizado porque el diámetro es de aproximadamente 0,05 m.

4. Método de tratamiento de una zona dañada de estrato adyacente a una zona de perforación de pozos de petróleo o gas, caracterizado porque comprende las etapas de:

- introducir un dispositivo tal como se define en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 a través de la tubería de producción del pozo; y

- tratar con impulsos de alta presión la zona colmatada con una energía de hasta 800 kJ y una duración de las oscilaciones de la onda de impacto hasta su amortiguamiento completo.