Modelamiento numérico para evaluar colapso de revestimiento por producción de arena y su aplicación a un campo de Ecopetrol

Un gran número de yacimientos de hidrocarburos en el mundo se encuentran en formaciones de arenas no consolidadas, en los cuales el colapso del revestimiento y la producción de arena son los principales problemas que afectan la producción de petróleo. El colapso del revestimiento generalmente es reportado durante la producción, siendo originado convencionalmente por las fuerzas de compresión, tensión, estallido o colapso aplicadas en la tubería de revestimiento. Los esfuerzos excesivos y no uniformes que causan la falla de la roca no consolidada son una de las principales razones informadas para la falla del revestimiento. En este trabajo, se realizó un modelo numérico bidimensional en el software de elementos finitos Abaqus para simular geomecánicamente los efectos sobre el revestimiento en presencia de fuerzas existentes, interacciones hidráulicas y mecánicas con la formación circundante durante cada etapa correspondiente, perforación, completamiento y producción. Se consideraron los efectos de la producción de arena mediante una región de malla adaptativa que permite la erosión de arena en la cara del pozo dependiendo de un parámetro de velocidad. El objetivo de la simulación es evaluar el colapso del revestimiento. El criterio para determinar el colapso de revestimiento usado es la comparación del estado de esfuerzos triaxial con el criterio de falla uniaxial, es decir, von Mises versus yield strength del revestimiento. En otras palabras, el colapso del revestimiento será indicado si el von Mises obtenido en la simulación excede el yield strength del revestimiento. Los resultados de la simulación numérica muestran que el von Mises supera el yield strength del revestimiento lo que indica el colapso. Esto se debe a que las cavidades creadas por el arenamiento generan incremento en la concentración de esfuerzos sobre el revestimiento

• Autores: Guerrero Muñoz, Rubén Alexander; Pinzon Zabala, John Fernando
• Tipo de recurso: http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
• Fecha de publicación: 2020
• Institución: Universidad Industrial de Santander
• Repositorio: Repositorio UIS
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/40028
• Acceso en línea: https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40028; https://noesis.uis.edu.co
• Palabra clave: Colapso de Revestimiento; Producción de Arena; Simulación Numérica; Abaqus.; Casing collapse; Sanding; Numerical Simulation; Abaqus.
• License: Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)