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Determinación de la redistribución de esfuerzos asociado al aumento del gradiente de fractura en formaciones depletadas simulando el fenómeno físico de stress Cage

Resumen

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.