Modelamiento numérico de pérdidas de fluido de perforación en zonas fracturadas

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dc.contributor.advisorCalderon Carrillo, Zuly Himelda
dc.contributor.advisorMateus Tarazona, Darwin
dc.contributor.authorVargas Silva, Diego Armando
dc.date.accessioned2024-03-03T23:35:20Z
dc.date.available2017
dc.date.available2024-03-03T23:35:20Z
dc.date.created2017
dc.date.issued2017
dc.description.abstractPara garantizar el éxito de una perforación, es fundamental diseñar un modelo geomecánico y establecer una densidad del lodo, que permita evitar problemas tales como: colapso del pozo, influjos, fracturas inducidas, pegas de tubería, entre otros aspectos que contribuyen a aumentar los costos y el tiempo no productivo. Normalmente los modelos convencionales de estabilidad de pozo no incluyen el efecto de las pérdidas de circulación a través de zonas fracturadas, en esta investigación se propone un nuevo algoritmo, que modele el fenómeno de pérdidas de circulación a través de formaciones fracturadas y permeables, mediante un modelo que incluye: deformación de fractura, reología del lodo, flujo a través de fracturas y un acople entre la zona fracturada y permeable, cuando las paredes del plano de fractura no son impermeables, generando que la taza de pérdidas de fluido se mantenga con el tiempo, cuando no se toman medidas correctivas. El algoritmo propuesto, soluciona modelos matemáticos de forma analítica y numérica, mediante diferencias finitas, con el fin de analizar las pérdidas de circulación de forma más robusta. Por lo tanto, se usaron ecuaciones diferenciales para el flujo de fluidos y analíticas para las propiedades de la formación, cuando estas no sean suministradas. Para el comportamiento de la fractura se asumió relación lineal en función de la presión, y la reología del lodo se representó mediante la ley de potencia. El algoritmo mencionado permite determinar anchos de fractura en tiempo real, mediante información de pérdidas de circulación, así mismo, permite calcular el máximo peso del lodo a partir del ancho de fractura. Finalmente se encontró que, cuando las paredes son impermeables y la longitud de la fractura finita, se modela el fenómeno de Ballooning y cuando la fractura tiene longitud infinita o las paredes son permeables caracteriza el fenómeno de pérdidas de circulación.
dc.description.abstractenglishTo guarantee the success of a drilling, it is essential to design a geomechanical model and establish a density of mud, which allows to avoid problems such as: collapse of the well, influx, induced fractures, pipe sticks, among other aspects that contribute to increase costs and the non-productive time. Normally conventional wellbore stability models do not include the effect of circulation losses through fractured zones, this research proposes to design a new algorithm, which models the phenomenon of circulation losses through fractured formations and permeable, by means of a model that includes: fracture deformation, mud rheology, flow through fractures and a coupling between the fractured and permeable zone, when the walls of the fracture plane are not impermeable, generating that the rate of losses is maintained over time when corrective measures are not taken. The algorithm proposed solves mathematical models in an analytical and numerical way, by means of finite differences, in order to analyze the circulation losses in a more robust way. Therefore, differential equations were used for the flow of fluids and analytical equations for the properties of the formation, when these are not supplied. For the behavior of the fracture, a linear relationship was assumed as a function of the pressure, and the rheology of the mud was represented by the power law. The mentioned algorithm allows to determine fracture widths in real time, by means of information of circulation losses, likewise, it allows to calculate the maximum weight of the mud from the fracture width. Concluding that when the walls are impermeable and the length of the fracture is finite, the phenomenon of Ballooning is modeled and when the fracture has infinite length or the walls are permeable, it characterizes the phenomenon of circulation losses.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Geofísica
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/20.500.14071/37566
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Geofísica
dc.publisher.schoolEscuela de Física
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.subjectFracturas Naturales
dc.subjectPérdidas De Circulación
dc.subjectModelamiento Numérico.
dc.subject.keywordNatural Fractures
dc.subject.keywordLoss Of Circulation
dc.subject.keywordNumerical Modeling.
dc.titleModelamiento numérico de pérdidas de fluido de perforación en zonas fracturadas
dc.title.englishNumerical modeling of drilling fluid losses in fractured zones
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestria
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