Efecto de Fracturas Naturales sobre la Propagación de una Fractura Hidráulica en la Formación Vaca Muerta

Abstract

Los reservorios de hidrocarburos no convencionales (tipo tight o shale) requieren de estimulación hidráulica para ser producidos. Estos reservorios suelen presentar discontinuidades conocidas como fracturas naturales (FN), las cuales brindan canales de alta conductividad hidráulica, potencialmente útiles para aumentar el volumen total estimulado del reservorio. En Argentina, Vaca Muerta es la mayor formación de recursos no convencionales, con una densidad y orientación de fracturas naturales muy variable. Por esto, determinar el comportamiento de la fractura hidráulica (FH) ante la presencia de fracturas naturales, resulta fundamental para lograr una estimulación exitosa. En particular, la reactivación de una FN puede resultar crítica tanto en la dirección de propagación de la FH, como en el volumen de reservorio estimulado por el tratamiento. En este artículo, se utiliza el método Galerkin Discontinuo, junto con una ley tracción-separación para modelar la iniciación y propagación de fracturas en rocas. El modelo es primero validado utilizando resultados experimentales publicados en la literatura. Luego se estudia el efecto que posee una fractura natural en la propagación de la fractura hidráulica en la formación Vaca Muerta, para determinar si ésta cruza la FN o si la activa, desviándose de la dirección original de propagación. En particular, se estudia el efecto de las propiedades de la FN, de su orientación relativa a la dirección del esfuerzo horizontal máximo (SHmax) y del estado tensional de la formación, sobre la interacción FH-FN.