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

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dc.contributor.advisorSaavedra Trujillo, Nestor Fernando
dc.contributor.advisorPalencia Muñoz, Miguel Fernando
dc.contributor.authorGuerrero Muñoz, Rubén Alexander
dc.contributor.authorPinzon Zabala, John Fernando
dc.date.accessioned2024-03-04T00:42:42Z
dc.date.available2020
dc.date.available2024-03-04T00:42:42Z
dc.date.created2020
dc.date.issued2020
dc.description.abstractUn 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
dc.description.abstractenglishMany reservoirs in the world are found in unconsolidated sand formations, in which the casing collapse and sand production are the main problems that affect oil production. Casing collapse is generally reported during production stage, being conventionally caused by compression, tension, burst or collapse loads applied to the casing wall. Excessive and non-uniform stresses in unconsolidated formations causes rock failure and are one of the main reasons reported for casing failure. In this research finite element numerical modeling with bidimensional geometry is carried out using ABAQUS software to simulate casing in the presence of existing forces, hydraulic and mechanical interactions with the surroundings of the wellbore during each corresponding stage, drilling, completion and production. The effects of sand production at the wellbore were considered through an adaptive mesh domain that allows sand erosion of the formation depending on a rate speed parameter. The simulation target is to evaluate the casing collapse. The criteria used to determine the casing collapse is the comparison of the triaxial stress state with the uniaxial failure criterion, (i.e., von Mises versus yield strength of the casing). In other words, casing collapse will be indicated if the von Mises obtained in the simulation exceeds the yield strength of the casing. The results of the numerical simulation show that the von Mises exceeds the yield strength of the casing, which indicates the collapse. This is because the cavities created by the sanding generate an increase in the stress concentration on the casing.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero de Petróleos
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/40028
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicoquímicas
dc.publisher.programIngeniería de Petróleos
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería de Petróleos
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectColapso de Revestimiento
dc.subjectProducción de Arena
dc.subjectSimulación Numérica
dc.subjectAbaqus.
dc.subject.keywordCasing collapse
dc.subject.keywordSanding
dc.subject.keywordNumerical Simulation
dc.subject.keywordAbaqus.
dc.titleModelamiento numérico para evaluar colapso de revestimiento por producción de arena y su aplicación a un campo de Ecopetrol
dc.title.englishNumerical modeling to evaluate casing collapse due to sand production and its application in ecopetrol oil field
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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