Este artículo de investigación propuso y desarrolló los fundamentos físico-matemáticos del fracturamiento electromagnético aplicado a formaciones arcillosas. El fracturamiento electromagnético tiene como objetivo que el medio poroso esté comunicado para la producción de los hidrocarburos al pozo.
La creativa propuesta tuvo como objetivo generar fracturas inducidas, considerando la resonancia natural de la estructura molecular de las rocas arcillosas. Por tanto, se requirió la caracterización estática de la lutita.
Se presentó un modelo matemático en el que concluyó que es posible desarrollar el fracturamiento electromagnético. Del mismo modo, se hicieron pruebas iniciales con fuentes electromagnéticas: magnetrones de hornos microondas y se toman evidencias reportadas en la literatura.
En tanto, la idea de modificar las propiedades de la formación de interés mediante fracturas artificiales permitió aumentar el flujo de los hidrocarburos y estimular al yacimiento. Se buscó explotar eficientemente un yacimiento de hidrocarburos, pero por su complejidad es difícil lograrlo.
Asimismo, la estimulación del yacimiento se orientó a incrementar la permeabilidad y conectar los canales de flujo existentes. El fracturamiento electromagnético no ocasionar problemas ecológicos al diferenciar las propiedades electromagnéticas en cada formación, por tanto, no contaminar los acuíferos.
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Las propiedades electromagnéticas de la formación, dependen de su contenido mineralógico; y la fractura electromagnética inducida está en función de los minerales y de su frecuencia natural de resonancia. En efecto, esta técnica es viable y amigable con el medio ambiente.
El fracturamiento, asimismo, es la ruptura inducida del medio poroso. Implica la generación de una fractura artificial y su propagación hasta que se alcance un nuevo estado de equilibrio.
Las fracturas se lograron inducir por medio de campos electromegnéticos en una muestra de Chicontepec. Para lograrlo se requirió un exhaustivo estudio de física de rocas, es decir, la caracterización de ésta, principalmente en su contenido mineralógico.
Después de averiguar su contenido, se realizó el análisis respectivo de la histéresis que presenta dicho mineral; con la finalidad de saber si reaccionaría a los campos eléctricos que se le aplicaron.
Sin embargo, en este caso, se prescindió de dicho estudio debido a que el cuarzo se conoce como un material piezoeléctrico; por que bastaba con saber que la muestra lo contenía.
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Sabiendo cuál de los materiales se comporta polarizándose al aplicarse dichos campos, nos enfocamos a ése. De la misma física de rocas se averiguó el tamaño de grano del mineral, ya que nos dio la pauta para saber la longitud de onda.
Por medio de la resonancia de los minerales dieléctricos presentes en la formación, se logra crear fracturas en todo el medio poroso. Las cuales ayudaron a una mejor explotación del yacimiento petrolero, hallando así una nueva forma de estimulación que no se había considerado.
Los ingenieros Mario Ubaldo Rangel Gutiérrez y Galvis Nelson Barros presentaron el trabajo en la reciente edición del Congreso Mexicano del Petróleo (CMP).
