Conceptos fundamentales de GeomecánicaDescripción completa
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Descripción: geomecanica
Documento de Geomecánica Superficial y diseño. diseño de minas y taludes de corte superficial en macizos rocosos. Consideraciones hidrológicas de la zona de estudio, modos de falla y demás c…Descripción completa
Ak A kash Singh, Ing. Geomecánico Senior Claudio Rabe, Especialista Geomecánico, PhD An A na Carballo Ing Geomecánico Junior
Agg en A endd a • Introducción • Problemas de Inestabilidad – Mecanismos de Ruptura • Peso de Lodo • MEM (Modelo Geomecánico) • Conclusiones
Geomecánica … especialización de la ingeniería que integra mecánica de sólidos, matemática y física para cuantíficar cómo las rocas y fracturas responden a :
• • •
Δ
Esfuerzos
Δ
Presión
Δ
Temperatura
Cómo se manifiesta la inestabilidad debido a geomecánica en el pozo? • Volumen de Sólidos Impredecible
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Dificultad para limpiar el hoyo Atascamientos Mucho tiempo de repaso Desvíos (Side Tracking) Pérdidas de Circulación Problemas al re-entrar al hoyo, en la toma de registros, cementando, encamizando
Tiempo No Productivo (NPT)
NPT debido a geomecánica Tiempo perforacion
Más de 300 horas de NPT debido a problemas asociados a geomecánica. La intención es ahorrar este tiempo!!
NPT vs. Costos Costos debido a inestabilidad de hoyo: AMOCO:
$600 MM a $1 Billon anual
ARCO:
17% del costo total del pozo
MOBIL:
Min. 10% del costo total del pozo
Western-Atlas:
> $6.4 Billones anuales
HES y Shell:
~30% Del presupuesto total (1996)
Soloman Bros:
15% del costo total de perforación (1996)
GRI y OGS:
$500-750 MM anual en lutitas
Shell:
> $500 MM anual en lutitas Fuente: SPE
Mecanismo de ruptura – Cizalla Formaciones dúctiles (lutitas): Reducción del hoyo (atascamientos)
Formaciones elásticas (areniscas): Ensanchamiento del hoyo
Lutitas reactivas
e i b r l u a g + A i d a Na v r s o b a a u A g
l a l i c r e a d l Na+ a r i n e m Cationes d e Na+ a l e hidratados i c u a l i b r t r a u P A g
n t a a g r g a
Planos de debilidad
Efectos de los planos de debilidad
Perpendicular a la estratificación
Paralelo a la estratificación
(Tomado de Okland y Cook 1998)
τ
’ =σ−pp
σ
’
σ
Fallas y estudio de trayectoria
Fondo Marino Evitar cruzar lutitas falladas Perforar perpendicular a las fallas
Pozo desviado
Falla Lutita fracturada reservorio
Pozo de radio reducido
Así se evitan los problemas de inestabilidad de hoyo
Modelo de Mata-R (Fm. Freites) Estratigrafia Resistencia Ventana de lodo de rocas Mecanica
Efectos de los planos de debilidad • Común en el piedemonte andino (Barinas)
• Planos de estratificación, clivage y fracturas
• Inestabilidad catastrófica – Alta rata de derrumbes;
• Inestabilidad ligada al ángulo de ataque
(Okland and Cook 1998)
Propuesta de nueva trayectoria Mata-R
Pesos de Lodo ) Ruptura Ténsil d 80 a r Ruptura g ( Compresional o 60 y n o ó i H c l a t e 40 e l d p e n D ó i c a 20 i v s e Presión de poro Normal D 0 2
4
6
8
S o b r e p r e s i ó n
Ventana Estable
10
12
14
Peso del lodo (lbm/gal)
16
18
20
Modelo Mecánico de la Tierra Optimización de perforación Estabilidad de hoyo
Sísmica Petrofísica / Registros
Caracterización de Resorvorios / Geología
Comprender el comportamiento del Reservorio Control de arenas
Cómo la geomecánica ayuda durante la perforación? Correlacionamos eventos de perforación de pozos previos con el modelo geomecánico para:
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Reducir incertidumbre, Estimación de trayectorias de perforación, Optimización de ventana de pesos de lodo, Reducir eventos durante las futuras perforaciones, Optimización del numero de secciones de revestimiento.
Por qué es importante tener un modelo? EL ANÁLISIS EN TIEMPO REAL DICE QUE NO TENEMOS PROBLEMAS.
Con un modelo sabemos a qué atenernos y así podremos estar preparados!! La información en tiempo real es de gran valor cuando se emplea en un sistema predecible.
Experiencia Regional
Conclusiones: – MEM (modelo mecánico terrestre) : • Captura el conocimiento Geomecánico y de perforación en pozos previos;
•
Incluye propiedades geofísicas y geológicas clave para cada formación;
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Es adaptable en tiempo real para la geología, trayectoria, morfología de ripios e información de registros durante la perforación.
– El modelo se puede usar para calibrar y mejorar el conocimiento del área a perforar para evitar eventos de perforación.
– Debe ser actualizado con información de nuevos pozos para minimizar la incertidumbre del campo
Qué es lo que nos diferencia?
Consideramos importante calibrar constantemente el modelo con información de eventos de perforación para disminuir al máximo la incertidumbre y mejorar las practicas de perforación
Buena Comunicación y Trabajo en Equipo con las personas de Operaciones y los especialistas de las