Implementación de la teoría poroelastica en el análisis de la estabilidad de pozos mediante el desarrollo de una herramienta software aplicando el método de diferencias finitas

Abstract

La remoción de roca durante la perforación de un pozo causa una perturbación en el estado inicialde esfuerzos in situ, lo cual produce una redistribución de esfuerzos en o cerca de la cara del pozo.Si esta redistribución excede la resistencia tensil o compresiva de la roca, se producirá problemasde Estabilidad de pozo tales como fracturamiento, cierre y-o colapso de pozo, entre otros. La inestabilidad mecánica de pozos ocurre debido a una selección no adecuada de las condicionesde perforación, tales como la trayectoria de perforación (azimut e inclinación), densidad del lodo,ángulo de ataque, entre otros. Este problema se hace mayor cuando los pozos son perforados enzonas tectónicamente activas, en yacimientos de formación geológica reciente, formacionesnaturalmente fracturadas y en pozos direccionales de trayectorias complejas. Con el desarrollo de una herramienta software basada en la Teoría Poroelástica no lineal, sepretende modelar numéricamente la estabilidad mecánica de pozos en formaciones que estánsiendo perforadas, mediante la selección de los criterios de falla adecuados. Esta herramienta se basa en un acoplamiento entre un modelo de flujo de fluidos y un modelo dedeformación geomecánica, en donde se empleó coordenadas cilíndricas en tres dimensiones. Elplanteamiento numérico se realiza empleando diferencias finitas, tomando una malla dediscretización de nodo distribuido y espaciamiento irregular.