Determinación de la redistribución de esfuerzos asociado al aumento del gradiente de fractura en formaciones depletadas simulando el fenómeno físico de stress Cage
La estabilidad de pozos es uno de los factores con más importancia en la etapa de evaluación de una operación de perforación o completamiento, debido a que ésta es la principal causa de los tiempos no productivos (NPT). Altos tiempos no productivos pueden conllevar a que cualquier operación de const...
- Autores:
-
Monroy Ordonez, Carlos David
Maestro Uribe, John Jairo
- Tipo de recurso:
- http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
- Fecha de publicación:
- 2014
- Institución:
- Universidad Industrial de Santander
- Repositorio:
- Repositorio UIS
- Idioma:
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- OAI Identifier:
- oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/30138
- Palabra clave:
- Perforación
Geomecánica
Esfuerzos
Pérdidas De Circulación
Fortalecimiento De La Cara Del Pozo
Stress Cage.
Drilling
Geomechanic
Stresses
Downhole Drilling Fluid Losses
Wellbore Strengthening
Stress Cage
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- License
- Attribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
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La estabilidad de pozos es uno de los factores con más importancia en la etapa de evaluación de una operación de perforación o completamiento, debido a que ésta es la principal causa de los tiempos no productivos (NPT). Altos tiempos no productivos pueden conllevar a que cualquier operación de construcción de pozos sea técnica y económicamente inviable. Los problemas de estabilidad, principalmente las pérdidas de circulación a través de fracturas hidráulicas inducidas, se generan con mayor frecuencia e impacto en campos maduros, los cuales son áreas que han sido afectadas por la depleción debido a la producción de hidrocarburos. Este fenómeno produce una reducción de la presión de poro de la formación, lo que conlleva a la alteración del estado de esfuerzos del campo, disminuyendo el esfuerzo principal mínimo y aumentando los esfuerzos efectivos. Este trabajo cuenta con una revisión de los factores geomecánicos, que explican por qué las formaciones depletadas son vulnerables a la ocurrencia de excesivas pérdidas de circulación. Además de las posibles soluciones disponibles para evitar y mitigar este grave problema, enfatizando en el uso de las técnicas de fortalecimiento de la cara del pozo, especialmente en el método de stress cage, debido a que presenta los mejores resultados al momento de evitar los problemas asociados a las pérdidas de fluido de perforación. El fenómeno de stress cage fue validado por medio de simulación numérica, utilizando el software comercial con aplicación en el área geomecánica, ABAQUS. Permitiendo evidenciar los parámetros más influyentes en la geometría de la fractura hidráulica generada, y corroborar el aumento de la resistencia a la fractura de la formación luego del uso de este método. |
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Los problemas de estabilidad, principalmente las pérdidas de circulación a través de fracturas hidráulicas inducidas, se generan con mayor frecuencia e impacto en campos maduros, los cuales son áreas que han sido afectadas por la depleción debido a la producción de hidrocarburos. Este fenómeno produce una reducción de la presión de poro de la formación, lo que conlleva a la alteración del estado de esfuerzos del campo, disminuyendo el esfuerzo principal mínimo y aumentando los esfuerzos efectivos. Este trabajo cuenta con una revisión de los factores geomecánicos, que explican por qué las formaciones depletadas son vulnerables a la ocurrencia de excesivas pérdidas de circulación. Además de las posibles soluciones disponibles para evitar y mitigar este grave problema, enfatizando en el uso de las técnicas de fortalecimiento de la cara del pozo, especialmente en el método de stress cage, debido a que presenta los mejores resultados al momento de evitar los problemas asociados a las pérdidas de fluido de perforación. El fenómeno de stress cage fue validado por medio de simulación numérica, utilizando el software comercial con aplicación en el área geomecánica, ABAQUS. Permitiendo evidenciar los parámetros más influyentes en la geometría de la fractura hidráulica generada, y corroborar el aumento de la resistencia a la fractura de la formación luego del uso de este método.PregradoIngeniero de PetróleosWellbore stability is one of the most important factors to take into account in the Drilling or Completion assessment step of wells since this is the principal responsible for causing Nonproductive Time (NPT). Large Nonproductive time leads any well operation to be technically and economically unfeasible. Wellbore Stability problems, meanly Downhole Fluid losses through hydraulic fractures induced by high mud pressures, are frequently generated with a great impact on mature fields, which are areas affected by depletion due to hydrocarbon production. Depletion reduces the formation pore pressure that leads to a perturbation of the far field in-situ stress state, generating, principally, effective stresses enhancement and the minimum principal stress reduction. This work counts with a review of the geomechanical factors that explain why depleted formation is vulnerable to the occurrence of high mud losses. In order to avoid and mitigate this problem, available solutions are reviewed putting emphasis on the use of wellbore strengthening techniques especially the stress cage technique since it yields the best results when avoiding the problems related to down hole drilling fluid losses. The Stress Cage Phenomena was validated through numerical simulation using the commercial software application in geomechanics area, ABAQUS. It enables to prove the most influential parameters affecting the induced hydraulic fracture geometry and corroborates the formation fracture resistance enhancement after the Stress Cage is applied.application/pdfspaUniversidad Industrial de SantanderFacultad de Ingenierías FisicoquímicasIngeniería de PetróleosEscuela de Ingeniería de PetróleosPerforaciónGeomecánicaEsfuerzosPérdidas De CirculaciónFortalecimiento De La Cara Del PozoStress Cage.DrillingGeomechanicStressesDownhole Drilling Fluid LossesWellbore StrengtheningStress CageDeterminación de la redistribución de esfuerzos asociado al aumento del gradiente de fractura en formaciones depletadas simulando el fenómeno físico de stress CageStress redistribution determination pertaining to fracture gradient enhancement in depleted formations simulating the stress cage physical phenomena.Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcceORIGINALCarta de autorización.pdfapplication/pdf288511https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/d0b78829-42b7-4bfb-bc8c-024ed2e68082/download7fde3e1875d6f3f2b98ac2ac2402f7aaMD51Documento.pdfapplication/pdf7643132https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/a19c8e84-2799-4096-b41c-30efa01d11be/download29f1911426846d2a9577100b1e62b4b6MD52Nota de proyecto.pdfapplication/pdf935499https://noesis.uis.edu.co/bitstreams/a119fcb8-524a-4c0c-abfd-ea0843716174/download84d7331d64078fb64f5781680a683023MD5320.500.14071/30138oai:noesis.uis.edu.co:20.500.14071/301382024-03-03 15:37:57.123http://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/open.accesshttps://noesis.uis.edu.coDSpace at UISnoesis@uis.edu.co |