Resumen

En este trabajo se ha desarrollado un elaborado modelo numérico poro-elastoplástico para explorar las características de estabilidad del pozo en sedimentos poco profundos de pozos de petróleo/gas en aguas profundas. Para caracterizar el comportamiento mecánico de los sedimentos someros débilmente consolidados o no consolidados se emplea el modelo de plasticidad combinado Drucker-Prager/cap para considerar tanto la deformación plástica por compactación como la deformación plástica por cizallamiento. También se ha tenido en cuenta en el modelo la posible penetración del fluido de perforación en la formación y su acoplamiento a la deformación. Utilizando este modelo, se analizan en detalle la deformación, la evolución de las tensiones y las características de fallo de la formación alrededor del pozo. Los resultados presentados en este artículo demuestran la necesidad de tener en cuenta la capacidad de compactación plástica de la formación durante el análisis de la estabilidad del pozo de sedimentos someros en aguas profundas. Para presiones de lodo inferiores a la tensión horizontal in situ, puede producirse una contracción excesiva del pozo si la presión del lodo es demasiado baja, lo que, sin embargo, puede mitigarse eficazmente aumentando adecuadamente la presión del lodo, incluso puede producirse la penetración del fluido en la región cercana al pozo. También se ha demostrado que, si se impide la penetración del fluido de perforación en la formación, no se producirá la fractura del pozo aunque la presión del lodo sea muy alta. En cambio, el pozo se expandirá considerablemente debido a la compactación plástica, y el radio deformado del pozo podría ser varias veces mayor que el valor original. Sin embargo, si el fluido de perforación puede penetrar en la formación, se desarrollará una alta presión de poros dentro de la región cercana al pozo, lo que dará lugar a una tensión de aro de tracción en el pozo y, por tanto, a la fractura del pozo a lo largo de la dirección radial. Se prevé que los resultados numéricos y las implicaciones de este artículo sean beneficiosos para la operación de perforación en la parte poco profunda de los pozos de petróleo/gas en aguas profundas.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:presión del lodo, penetración de la perforación, pozo, sedimento superficial, pozo de gas, fluido de perforación, petróleo en aguas profundas, región del pozo, papel, porción de aguas profundas
• Keywords:mud pressure, penetration of drilling, wellbore, shallow sediment, gas well, drilling fluid, deepwater oil, wellbore region, paper, portion of deepwater