Mitigación del daño geomecánico a partir del protocolo de completamiento del pozo

Abstract

En este proyecto, se busca cuantificar los cambios en porosidad y permeabilidad que sufre la formación productora debido a la concentración de esfuerzos que se genera alrededor del pozo y del túnel de los perforados, adicionalmente se busca establecer la manera de mitigar el daño geomecánico asociado a dicha concentración de esfuerzos mediante el protocolo de completamiento del pozo. Para resolver el problema descrito se plantea inicialmente una revisión bibliográfica de los distintos modelos analíticos presenten en la literatura asociados a la distribución de esfuerzos alrededor del pozo y del túnel formado durante el proceso de cañoneo. De manera siguiente se realiza una revisión bibliográfica de las posibles tecnologías que permiten mitigar el efecto de daño geomecánico. Una vez terminada la revisión bibliográfica se definen los modelos analíticos que serán utilizados para describir el comportamiento elástico y plástico de la roca debido a la concentración de esfuerzos alrededor del pozo. De la misma manera, Se definen los modelos de evaluación para calcular los cambios de la permeabilidad y la porosidad que sufre el medio poroso como efecto de dicha concentración de esfuerzos. El proyecto, realiza la validación de los modelos utilizados para describir el comportamiento elástico y plástico de la roca, se establecen los criterios de selección de las tecnologías de mitigación del daño geomecánico y finalmente se desarrolla el protocolo de mitigación del mismo. Los resultados obtenidos son analizados y algunos hallazgos muestran que el grado de afectación debido a la concentración de esfuerzos alrededor del pozo en el comportamiento elástico es mínimo, lo cual no lo hace representativo del daño geomecánico y el estudio lleva a la necesidad de trabajar netamente con el comportamiento plástico de la roca (cedencia o falla).

Abstract: In this project, the net geomechanical effect over porosity and permeability reduction caused by stress concentration in the near-well bore and perforation tunnels is pursued, coupled with the investigation of different potential methods for the prevention and control of such effect. The methodology is based, first, on a literature review of analytical models describing the stress concentration effects both at well-face and perforation tunnels and second, on a review of available and/or potential technologies able to prevent or mitigate the loss on productivity normally associated with these two physical subspaces after drilling and perforating. A set of analytical models will be used to describe the elastic and plastic behavior of the rock upon stress concentration and then, calculations of porosity and permeability reductions will be estimated to quantify the overall effect on well productivity. After models validation, an exercise for the selection of the most suitable technologies for geomechanical damage control will be presented. According to the results, it is observed that the stress concentration effect has negligible affectation over the elastic behavior of the rock whereas the plastic behavior i.e. that related to yield or failure can have a more representative contribution to the overall response of the system, leading thus, to the formulation of preventative strategies to minimize undesired well productivity loses.