Modelo físico para simular las pérdidas de fluido de perforación en zonas de baja presión

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dc.contributor.advisorVargas Silva, Diego Armando
dc.contributor.advisorBernal Olaya, Rocío del Pilar
dc.contributor.authorUribe Joya, Darlin Lorena
dc.contributor.evaluatorJiménez Díaz, Giovanny
dc.contributor.evaluatorSaavedra Trujillo, Néstor Fernando
dc.date.accessioned2023-11-15T15:11:03Z
dc.date.available2023-11-15T15:11:03Z
dc.date.created2023-11-10
dc.date.issued2023-11-10
dc.description.abstractLos problemas de estabilidad, especialmente las pérdidas de circulación causadas por fracturas, constituyen la principal razón detrás de los tiempos no productivos (NPT). Estos eventos imprevistos e indeseados son frecuentes en la industria y pueden dar lugar a interrupciones en las operaciones de perforación o avances marginales en el programa del pozo. Estos retrasos en los proyectos son más comunes en campos maduros, donde la depleción post-producción de hidrocarburos provoca una reducción en la presión del poro de la formación. Esto, a su vez, altera el estado de esfuerzos del campo, disminuyendo el esfuerzo principal mínimo y aumentando los esfuerzos efectivos. Para comprender y cuantificar las pérdidas de fluido en zonas depletadas, se ha desarrollado un modelo físico en el laboratorio que considera las propiedades reológicas de los materiales y sus análogos. Se realizaron ensayos con diferentes espaciamientos de la estructura seleccionada para evaluar la relación de pérdidas de fluido por matriz o por fractura. La validación numérica del modelo físico se llevó a cabo utilizando el modelo reológico de potencia y considerando el régimen de flujo laminar. Esta aproximación matemática demostró un ajuste adecuado entre el modelo físico y el modelo numérico. Los resultados mostraron que los fluidos de perforación tardan un tiempo constante en fluctuar a través de la estructura diseñada, y el volumen ingresado es directamente proporcional al tiempo de fluctuación requerido. Finalmente, la estructura diseñada como falla demostró ser el factor más relevante en la evaluación de las pérdidas de fluido de perforación, la geometría de la falla y la rugosidad asociada a las paredes de la estructura resultaron ser los factores diferenciales. Estos hallazgos proporcionan información valiosa para mejorar la comprensión del comportamiento del fluido y la estabilidad en zonas de baja presión durante las operaciones de perforación. Con un mejor entendimiento de estos fenómenos, se podrán desarrollar estrategias más efectivas para minimizar los tiempos no productivos y optimizar el programa de perforación.
dc.description.abstractenglishStability problems, especially circulation losses caused by fractures, are the main reason behind non-productive time (NPT). These unforeseen and unwanted events are common in the industry and can lead to interruptions in drilling operations or marginal progress in the well schedule. These project delays are more common in mature fields, where post-production depletion of hydrocarbons causes a reduction in formation pore pressure. This, in turn, alters the stress state of the field, decreasing the minimum principal stress and increasing the effective stresses. To understand and quantify fluid losses in depleted zones, a physical model has been developed in the laboratory that considers the rheological properties of the materials and their analogues. Tests were carried out with different spacings of the selected structure to evaluate the relationship between fluid losses due to matrix or fracture. The numerical validation of the physical model was carried out using the power rheological model and considering the laminar flow regime. This mathematical approach demonstrated an adequate fit between the physical model and the numerical model. The results showed that drilling fluids take a constant time to fluctuate through the designed structure, and the volume entered is directly proportional to the required fluctuation time. Finally, the structure designed as a failure proved to be the most relevant factor in the evaluation of drilling fluid losses, the geometry of the failure and the roughness associated with the walls of the structure turned out to be the differential factors. These findings provide valuable information to improve understanding of fluid behavior and stability in low pressure zones during drilling operations. With a better understanding of these phenomena, more effective strategies can be developed to minimize non-productive times and optimize the drilling program.
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/20.500.14071/15351
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Geofísica
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectModelo de laboratorio
dc.subjectFluido de perforación
dc.subjectZonas depletadas
dc.subjectPérdidas de fluido
dc.subject.keywordLaboratory Model
dc.subject.keywordDrilling Fluid
dc.subject.keywordDepleted Areas
dc.subject.keywordFluid Losses
dc.titleModelo físico para simular las pérdidas de fluido de perforación en zonas de baja presión
dc.title.englishPhysical Model to Simulate Drilling Fluid Losses in Low Pressure Zones
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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