Conceptos básicos de arenamiento

Conceptos básicos de arenamiento
¿Que es un arenamiento?
Arenamiento, es la producción de pequeñas o grandes cantidades de sólidos junto con el fluido del yacimiento. La cantidad puede variar de pocos gramos por tonelada de fluido del yacimiento, a cantidades catastróficas que posiblemente puedan llenar totalmente el fondo del agujero. Algunos autores prefieren utilizar el término producciónde sólidos ya que es más general, y este fenómeno también se presenta en rocas bituminosas y carbonatos.
El termino “producción de sólidos” es utilizado en lugar del mas clásico “producción de arena” ya que en este ultimo implica que solo las areniscas frágiles o poco consolidadas son susceptibles.
En la práctica las calizas, carbonatos y arenas de resistencia intermedia pueden producir sólidos.El proceso de falla por la cual se da la granulación de arenas fuertes es descrito por Santerelli y Brown (1989) y esta basado en la observación de granos de arena de un mismo tamaño para identificar la capa productora.
Los problemas derivados de la producción de sólidos incluyen: producción de arena, taponamiento del agujero; abrasión de herramientas, varilla y tubería las cuales requierenreparaciones frecuentes; colapso de tuberías o deformación de la zona productora; separación de arena en la superficie; deterioro de la seguridad del equipo superficial; y desalojo al medio ambiente de materiales indeseables.
Muchos factores deben considerarse para entender el problema de Arenamiento. El gradiente de presión cerca de las deformaciones de los disparos, el gasto del flujo por pie, y laacción de desgaste producido por el fluido al arrastrar partículas; todos estos factores interactúan imponiendo fuerzas destructivas a la formación.
La capacidad de la arena para soportar estas fuerzas destructivas es determinada por dos factores principales: la resistencia intrínseca de la formación, y la habilidad de la arena para formar arcos estables alrededor de las perforaciones.
Un arcoestable es un control de arena que consiste en una compactación mecánica (preconsolidación) de la formación en las inmediaciones del agujero por medio de un empacador inflable. Esta compactación tiene por objeto mejorar el mecanismo de contacto de los granos de arena y con esto darle mayor resistencia para soportar los esfuerzos, provocados por el paso del fluido.
La resistencia intrínseca de laformación es gobernada por el estado del esfuerzo de confinamiento (determinado por la diferencia entre el esfuerzo de sobrecarga y la presión de poro), la forma y tipo de grano, así como la cementación entre los mismos.
Existe una buena correlación entre la resistencia intrínseca de las formaciones y la capacidad de la formación para producir con un flujo de gasto alto. Sin embargo lasconsistentes bajas permeabilidades de las arenas muy consolidadas limita las magnitudes de los gastos de flujo a los cuales son expuestas. Inversamente, las arenas débiles tienen altas permeabilidades relativas y son capaces de producir gastos altos, con pequeñas caídas de presión. Es por esto que el Arenamiento es un peligro potencial.
Se cree que este criterio basado en la resistencia intrínseca esbásico y fundamental pero, existen otros factores que no pueden ser ignorados. Por ejemplo el tipo de fluidos producido es importante.
La resistencia al Arenamiento en una formación deleznable puede depender de que se formen arcos de arena estables en la zona de disparos.
Trabajos experimentales en el laboratorio indican que la presencia de dos fluidos diferentes (aceite y agua) en la formación conla fase de saturación húmeda puede contribuir a aumentar las fuerzas cohesivas entre los granos de arena. Estas fuerzas nos ayudan a mantener un arco de arena después de que ha ocurrido un arenamiento.
Como ejemplo de una protección aceptable de arena, mencionaremos que en el campo GULLFASK, (Noruega, 1987) el máximo gasto permisible en la producción de arena se estableció en 3g/m3 de arena....