ASPECTOS GEOMECÁNICOS SOBRE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN VI ESCUELA DE VERANO Recobro y Productividad: La Agenda para Afrontar la Curva de Declinación de Hidrocarburos en Colombia Medellín, Mayo 2017 IV ESCUELA DE VERANO PRODUCTIVIDAD DE YACIMIENTOS Medellín, 2015 ASPECTOS GEOMECÁNICOS SOBRE PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN José Leonardo Núñez Amado Maestría en Ingeniería de Petróleos Mayo 2017

Agenda Perdidas por Circulación Fortalecimiento Geomecánico Técnicas de Fortalecimiento Geomecánico Análisis en Laboratorio Diseño óptimo de Fluido de Perforación Conclusiones

PÉRDIDAS DE CIRCULACIÓN Invasión del fluido de perforación hacia la formación Formaciones: Naturalmente fracturadas Alta permeabilidad Zonas depletadas Inestabilidad del Pozo Daño de formación Tiempos No Productivos (NPT) RIESGOS Viabilidad Operativa/ Económica Viabilidad productiva 1

Estudio Geomecánico del pozo Fortalecimiento del Pozo Inestabilidad del Pozo Diseño Óptimo de Fluido de Perforación Materiales para Pérdidas por Circulación 2

FORTALECIMIENTO GEOMECÁNICO Filtrado de Fluido < 10 Bbl / Hora Pérdida Parcial de Fluido [10-100] Bbl / Hora Pérdida Severa Fluido >100 Bbl / Hora Materiales para pérdida de Circulación Lost Circulation Material - (LCM) Granulares Escamosos Fibrosos 3

Resistencia a la propagación de fractura El crecimiento de la fractura implica pérdidas de Fluido de Perforación LCM se posicionan en la cara de Fractura Sello impermeable que evita la propagación de Fractura Inicio de Fractura Presión Propagación de Fractura Tipo de FP 4

Mejoramiento del Arco de Esfuerzos Pérdidas de Fluido de Perforación en Fracturas existentes o inducidas LCM forman un puente en la boca de fractura Bloquea entrada de fluido a la fractura Resistir esfuerzos Compresivos 5

Esfuerzo de Cierre de Fractura Similar al efecto del aumento de arco de esfuerzo para fracturas existentes Aplicado como píldora en el fluido de perforación El fluido es inyectado para entrar a la fractura y taponarla 6

Aislamiento de la formación Inyección de Cemento a la formación Reducción de permeabilidad a Cero Análisis de Zona a cementar para evitar pérdidas en la productividad del pozo Daño de Formación Irreversible 7

Análisis en laboratorio Caracterización de Sistema Esferas uniformes (Máxima porosidad) de 8 mm (garganta de poro 1,4 mm) y 18 mm (garganta de poro 5,3 mm) Chaqueta de circulación de fluido caliente (Temperatura) Inyección de 4-4,5 L de LCM Presurización de sistema entre 20-100 psi Medición de flujo de fluido Prueba exitosa: Bloqueo LCM – Flujo Nulo Prueba Fallida: Constante flujo de agua 8

DISEÑO ÓPTIMO DEL FLUIDO DE PERFORACIÓN Material Tipo de Fortalecimiento Tamaño Propiedades petrofísicas del Yacimiento Concentración Impermeabilidad de Sello Resistencia Arco de esfuerzo del pozo Degradación Daño de Formación 9

Conclusiones Solo la presión influye en la creación de una fractura, sin embargo, para su propagación influye tanto la presión como el tipo de fluido de perforación. Conocer las propiedades petrofísicas de la roca como permeabilidad, porosidad y distribución de tamaño de poro permitirá seleccionar el material a agregar al fluido de perforación, garantizando el sello impermeable entre el hueco y la formación. Es de gran importancia considerar las propiedades mecánicas del material, así como su grado de solubilidad, para evitar generar daños de formación asociados a la presencia sólidos (Taponamiento y bloqueo de los canales de flujo) Considerar la degradación del tamaño de partícula es fundamental para modelar correctamente la capacidad de sello del material, pues alterar el tamaño original y su forma modifica sus propiedades mecánicas y por ende su capacidad de resistencia compresiva. Minimizar las perdidas por circulación permitirán disminuir los tiempos no productivos y trabajar en el margen operativo y económico establecido inicialmente, de esta forma, para aplicar los métodos de fortalecimiento e incorporar mejores prácticas operativas permitirá lograr complejos desafíos en la perforación. 10

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