Produccion de arena

Producción de arenas en explotaciones petroleras
O. F. Perea
Universidad de los Andes, Bogotá, Colombia

RESUMEN: Este trabajo presenta la información mas relevante de las investigaciones realizadas a nivel mundial sobre el tema en los últimos 20 años, acerca de la ocurrencia del fenómeno, el modo de falla del material granular y realiza un comparativo sobre los resultados obtenidos porVardoulakis y otros en el año 2002 Vs. Los obtenidos por la empresa Petromin en el año 2003. La finalidad de esta investigación es motivar la futura realización de modelos físicos y matemáticos que permitan caracterizar el comportamiento de las formaciones areniscas presentes en los sitios que registran actividad petrolera en Colombia. ABSTRACT: This paper presents the most important information aboutof the investigations made at worldwide level on the subject, about the occurrence of the phenomenon, the way of fault of the granular material and makes comparative on the results obtained by Vardoulakis and others in 2002 versus the obtained ones by the Petromin company in 2003. The purpose of this investigation is to motivate the future accomplishment of physical and mathematical models thatallow to characterize the present arenaceous behavior of the formation in the sites that register oil activity in Colombia. 1 INTRODUCCION El fenómeno de la producción de arenas en la actividad petrolera ha tomado una fuerte relevancia en las ultimas dos décadas, por parte de las multinacionales petroleras, debido a que en el desarrollo de sus actividades esto puede ocasionar retrasos y disminuciónen los niveles de explotación, que en ultimas se traduce en perdidas económicas. El fenómeno, denominado internacionalmente como SAND PRODUCTION, ha reunido la atención de importantes investigadores, que han orientado sus trabajos a la implementación de técnicas de predicción y control de la ocurrencia del mismo. En Colombia no se tiene registros de los niveles de producción de arenas y muchomenos una caracterización de los materiales granulares presentes en las zonas que registran actividad petrolera. 2 ANTECEDENTES En diferentes zonas petroleras de los Estados Unidos y Canadá se han realizado estudios de identificación y caracterización de las rocas areniscas presentes en los yacimientos, con el fin de implementar técnicas que permitan predecir la producción de arenas durante las etapasde perforación y explotación del yacimiento. Se ha confirmado que la probabilidad de ocurrencia del fenómeno esta dada en función de las características del material granular parametrizado por sus condiciones de porosidad, tamaño del grano y grado de cementación entre otras, sumado a las condiciones de flujo por efecto de la presión inducida al interior del yacimiento. El arrastre del materialorigina una condición de erosión dentro del yacimiento que se ve reflejada en la superficie debido a una serie de movimientos horizontales y verticales por efecto de la evacuación.

3 OCURRENCIA DEL FENÓMENO La condición de producción de arena al interior del yacimiento se inicia en el momento en que se presenta un flujo de evacuación del hidrocarburo con una consecuente perdida de presión alinterior del pozo. Este flujo ocasiona además una condición de erosión del material que inicia una etapa de migración de manera conjunta con el medio acuoso. Los investigadores han ilustrado este proceso como tres fases independientes consecuentes la una con la otra. En la primera el material se encuentra en un estado sólido de equilibrio estático. La segunda fase se presenta como un enarenamiento oetapa de semifluidización, que es en la que el material inicia su proceso de migración aunque en pequeñas cantidades. La última fase es la de flujo, en la cual el material se comporta como un fluido y viaja a través de su misma estructura granular. Ver figura 1.

lejanas al punto de perforación del yacimiento (Teoría del cizallamiento de la falla geológica). 4.2 Perdida de la presión de salida...