Impacto de la temperatura en el comportamiento mecánico de las rocas, usando modelos constitutivos. aplicación offshore
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Date
2019
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Actualmente el estudio mecánico de las rocas que se le realiza a la mayoría de los pozos offshore es similar al realizado en un pozo on-shore, esto puede incurrir en inexactitudes generadas por omitir el efecto de la temperatura, ya sea de calentamiento o de enfriamiento, teniendo en cuenta que el elevar la temperatura de formación en 1 °C puede generar esfuerzos de 0.4 MPa para rocas medio duras y de 1.0 MPa para rocas duras. El presente estudio tiene como finalidad la cuantificación del impacto de la temperatura sobre la mecánica de las rocas. Se presenta un procedimiento matemático que incluye la temperatura en el análisis geomecánico, el cual permite construir los perfiles de temperatura en cualquier operación offshore, utilizando un modelo de transferencia de calor para obtener las distribuciones de temperatura en la cara del pozo y de la formación por medio de diferencias finitas. La temperatura calculada se convierte en condición inicial del modelo poro-termo-elástico para realizar un análisis geomecánico que tenga en cuenta los efectos térmicos de enfriamiento y calentamiento. Se presenta la comparación entre los esfuerzos en la cara del pozo obtenidos de un modelo elástico y uno poro-termo-elástico. Este análisis es útil para identificar posibles problemas en las operaciones de perforación y completamiento, ya que se podrán predecir fracturas o colapsos no consideras en los modelos clásicos de estabilidad. Esta investigación se llevó acabo por medio de una revisión bibliografía en la que se analizaron diferentes modelos de transferencia de calor, poro-elásticos y poro-termo-elásticos, de los cuales se eligieron aquellos que dependían de parámetros operativos de fácil obtención. Se eligió el software licenciado Matlab como herramienta para la solución del modelo de transferencia de calor por su amplia utilización en la academia y sus herramientas de solución integradas.
Description
Keywords
Offshore, Temperatura, Efecto Térmico, Modelo Poro-Termo-Elástico, Estabilidad De Pozos.