Modelo de predicción y cuantificación de la producción de arena en yacimientos de crudo pesado

Abstract

En este trabajo se presenta inicialmente la revisión bibliográfica de los modelos asociados a la producción de arena en yacimientos de crudo pesado, a partir de esto se construye un modelo de producción de arena compuesto de un módulo de flujo de fluidos, un módulo de geomecánica y un módulo de producción de arena. Posteriormente se realiza el estudio y modelamiento de una prueba experimental de producción de arena a escala laboratorio. Durante el modelamiento se hace un ajuste de parámetros con el fin de reproducir el comportamiento mecánico y la producción de arena obtenidos de forma experimental. El ajuste encontrado con el modelo de simulación presenta un error cercano al 4% comparado con el caso real. Finalmente, se muestra que para el modelamiento del comportamiento de las formaciones poco consolidadas es indispensable el uso de modelos constitutivos de esfuerzo deformación de tipo elastoplástico. Además se encuentra que la producción de arena depende especialmente de la deformación plástica del material, la velocidad de flujo y del área afectada.

Abstract: In this paper a literature review of the models associated with sand production in heavy oil reservoirs is initially presented, from this a sand production model is built. This model consists of a fluid flow module, a geomechanics module and a sand production module. Subsequently the study and modeling of a laboratory scale sand production test is performed. During the modeling, an adjustment of parameters in order to reproduce the mechanical behavior and the sand production is made. The results found with the simulation model presented an error close to 5% compared to the actual case. Finally it is showed that for modeling the behavior of poorly consolidated formations the use of elastoplastic stress-strain constitutive models is indispensable. It is also found that sand production is especially dependent on the plastic deformation of the material, the flow rate and the affected area.