Objetivos De Flujo Radial Y Lineal Para Caracterizar El Flujo Hoyo Abajo En Perforaciones

OBJETIVOS DE FLUJO RADIAL Y LINEAL PARA CARACTERIZAR EL FLUJO HOYO ABAJO EN PERFORACIONES
Resumen. Dos tipos de areniscas objetivo son comúnmente usadas para probar eficiencia de flujo de perforaciones en forma de chorro de carga: objetivos “lineales”, en los cuales el flujo penetra solo el extremo no perforado de la muestra cilíndrica, y objetivos “radiales”, en los cuales el flujo penetra através del extremo y los lados de la muestra. Para determinar cuál de estos objetivos representa mejor las condiciones hoyo abajo, la distribución del flujo a lo largo de la longitud de una perforación ha sido estudiada a través de análisis tridimensional (3D) de elementos finitos. Objetivos lineales y radiales de laboratorio han sido comparados con perforaciones hoyo abajo bajo condicionesvariantes. Para perforaciones ideales, el caso de baja densidad de disparos (LSD: low shot density) es adecuadamente representado por el objetivo radial, mientras que el caso de alta densidad de disparo (HSD: high shot density) cae entre los dos objetivos. Con zonas dañadas y picadas, el caso HSD se acerca al objetivo lineal, y el caso LSD cae entre los dos objetivos.
Introducción.
Pruebas de flujo enobjetivos de prueba estándar API RP 431 han sido y actualmente están siendo usados para caracterizar el desempeño de flujo de perforadores tipo chorro. La meta de esta prueba es evaluar el desempeño de los perforadores bajo una serie de condiciones realistas (representativas del caso hoyo abajo). Con este propósito, el núcleo Berea es traído para saturación intersticial de salmuera, ser perforado,y ser evaluada la eficiencia de flujo con procedimientos cuidadosos de laboratorio. La fig. 1 muestra el arreglo de flujo usado para esta prueba, al lado de las condiciones limite. Las líneas de flujo en una perforación ideal con este arreglo de flujo son mostradas cuantitativamente en la fig. 1. Claramente, la mayor parte del flujo está concentrada en la punta. El arreglo mostrado en la fig. 1es llamado objetivo lineal o axial de laboratorio debido al flujo de extremo a extremo impuesto.
El flujo en las perforaciones hoyo abajo siempre ha sido imaginado ser mas radial, o hasta distribuido a lo largo de la longitud de la perforación. Bell y autores2, computaron presión y distribuciones de flujo para perforaciones ideales en el sistema lineal de laboratorio y un modelo hoyo abajo. Sumodelo hoyo abajo fue representado por una única perforación semi-elipsoidal extendiéndose desde una superficie plana limite hasta un medio poroso semi-infinito. Ellos encontraron que la presión y las variaciones de flujo para el sistema lineal son sumamente diferentes, y reconocieron la necesidad de un mejor sistema de laboratorio. Ellos condujeron experimentos en contenedores perforados para imitarflujo radial y concluyeron que el modelo hoyo abajo era representado mejor por un sistema radial (Fig. 2).
Klotz y autores3 hicieron el primer rigoroso intento al calcular y comparar las distribuciones de fluido en un objetivo lineal y bajo condiciones hoyo abajo para densidades de disparo y ajustes de fases realistas. Un modelo axisimetrico bidimensional fue usado para el objetivo lineal. Unnúmero de supuestos fueron hechos para reducir el sistema hoyo abajo a un sistema de flujo axisimetrico con forma parecida a la de un paraboloide circular truncado. El modelo hoyo abajo fue construido para eliminación a 90° y densidad de disparo de 4 disparos/pie (13 disparos/m). Un esquema de elementos finitos fue usado para todos los cálculos. Klotz y autores concluyeron que cuando la perforaciónes considerada ideal para el objetivo lineal, la mayor parte del flujo penetra la punta de la perforación, mientras que esta distribuido más uniformemente para el modelo hoyo abajo. La introducción de una zona picada (compactada, zona debilitada) de permeabilidad reducida uniformo la distribución de flujo para el objetivo lineal, y comenzó a asemejarse al caso hoyo abajo. A un lado de las...