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Numerical Simulation of Channelization Near the Wellbore due to Seepage Erosion in Unconsolidated Sands during Fluid InjectionSimulación numérica de la canalización cerca del pozo debido a la erosión por filtración en arenas no consolidadas durante la inyección de fluidos

Resumen

Los canales pueden formarse en el yacimiento de arenas no consolidadas debido al fallo de la formación durante la inyección de agua a alta presión o el frac-packing. Basándose en la mecánica del continuo, se ha establecido un modelo matemático para simular el proceso de formación de grandes canales en un yacimiento de arenas no consolidadas durante la inyección de fluidos. El modelo considera el efecto de la heterogeneidad del yacimiento, la erosión de las partículas sólidas y la deposición. Este modelo analiza el proceso dinámico de formación de canales alrededor del pozo y sus factores de influencia. Los resultados indican que la erosión por infiltración desempeña un papel muy importante en la formación de los canales durante la inyección de fluidos para las arenas no consolidadas con una resistencia extremadamente baja. La formación de los canales está estrechamente relacionada con la duración de la inyección de fluido, la presión de inyección, la heterogeneidad del yacimiento, el taponamiento de la formación y la velocidad crítica del fluido. Los canales largos tienen más probabilidades de formarse a medida que aumenta el tiempo de inyección. Una mayor presión de inyección dará lugar a un mayor caudal, con lo que se erosionarán las partículas sólidas y se formarán grandes canales. El aumento de la resistencia de la roca aumentará el valor de la velocidad crítica del fluido, lo que dificulta la aparición de la canalización erosiva. El daño cercano al pozo de la formación disminuirá la tasa de flujo, y es menos probable que se induzcan canales de flujo preferenciales bajo la misma presión de inyección en comparación con la formación no dañada. Además, también descubrimos que la heterogeneidad del yacimiento es esencial para la formación de canales de flujo preferente. Los canales son especialmente propensos a formarse en las regiones con alta porosidad y permeabilidad en el momento inicial. El estudio puede proporcionar una referencia teórica para el diseño óptimo de la inyección de agua a alta presión o la operación de frac-packing en el yacimiento de arenas no consolidadas.

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