Análisis numérico del embalaje de grava en el control de agua para pozos horizontales: caracterización matemática y...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería del petróleo
• Ingeniería de embalses
• Dinámica de fluidos

Sus antecedentes:

• La tecnología de pozos horizontales es vital para el petróleo y el gas en alta mar, que enfrenta desafíos con la producción de arena y el avance del agua.
• El embalaje efectivo de grava es esencial para las terminaciones de control de agua en estos entornos difíciles.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un nuevo modelo numérico bidimensional dependiente del tiempo para simular el flujo de lodo en pozos horizontales.
• Mejorar el diseño y la eficiencia de las operaciones de embalaje de grava para mejorar el control del agua.

Principales métodos:

• Se desarrolló un modelo numérico bidimensional dependiente del tiempo utilizando el método de diferencia finita.
• Se incorporaron las ecuaciones de control para el flujo acoplado, la filtración y el asentamiento de grava.
• El algoritmo cuasi-Newton de BFGS resolvió el sistema no lineal; se realizó una validación experimental.

Principales resultados:

• El modelo simula con precisión el flujo de lodo, con errores relativos máximos del 7,1% (sin) y del 4,65% (con) herramientas de flujo auxiliares.
• Las herramientas de flujo auxiliar redujeron significativamente la acumulación de grava y retrasaron el taponamiento de arena.
• Los resultados experimentales validaron las capacidades predictivas del modelo numérico.

Conclusiones:

• El modelo numérico validado proporciona una herramienta poderosa para optimizar las estrategias de embalaje de grava en pozos horizontales.
• Esta investigación ofrece una guía valiosa para mejorar el control del agua y mitigar la producción de arena en los embalses marinos.