Diseño de la ventana operacional de lodo mediante un modelo químico termo elástico (2011)
La interacción química y térmica entre el fluido de perforación y las formaciones arcillosas, genera redistribución de esfuerzos alrededor de la cara del pozo durante la perforación que puede causar el colapso del hueco o fractura. En cuanto a la interacción química, la presión osmótica, permite cuantificar la variación de la actividad de los fluidos de perforación y formación arcillosa. La influencia térmica, se cuantifica evaluando la temperatura de la formación y del fluido de perforación en profundidad. Para acoplar la interacción mecánica, química y térmica, se creó una Herramienta de Cálculo que permite rediseñar la Ventana Operacional de Lodo teniendo en cuenta teorías del comportamiento de los materiales como lo son la elasticidad, la química y la termoelasticidad. Con esta herramienta, se genera un análisis de sensibilidad para los diferentes Modelos, en donde se obtiene que el efecto de la interacción química es relevante ya que predice el comportamiento de una formación arcillosa y esto permite diseñar el fluido de perforación óptimo de actividad balanceada. El efecto térmico es poco relevante en general debido a que al aumentar la profundidad, la acción de los esfuerzos in situ y en especial, la sobrecarga, anulan el efecto causado por el aumento de temperatura; sin embargo, es importante resaltar que afecta la línea de fractura. La combinación de efectos químicos y térmicos en el modelo Químico Termo Elástico permite obtener una ventana de lodo mucho más ajustada, pero se deben cuantificar las variables térmicas, lo que requiere desarrollo de tecnología y aumento de costos.