Geomechanical wellbore stability modeling of exploratory wells – study case at middle Magdalena basin

  • Jenny Mabel Carvajal Jiménez Ecopetrol S.A. – Instituto Colombiano del Petróleo, A.A. 4185 Bucaramanga, Santander, Colombia
  • Luz Carime Valera Lara DTH Ltda., Calle 91 # 24-69, Bucaramanga, Santander, Colombia
  • Alexander Rueda Ecopetrol S.A. Reservoir and Production Engineering Office, Calle 37 # 8-43, Bogotá, Cundinamarca , Colombia
  • Néstor Fernando Saavedra Trujillo Ecopetrol S.A. – Instituto Colombiano del Petróleo, A.A. 4185 Bucaramanga, Santander, Colombia
Palabras clave: exploratory well, rock mechanics, modeling, stability, drilling, Middle Magdalena Basin, Cagüi 1

Resumen

En este artículo se presenta el modelamiento geomecánico durante la perforación de un pozo exploratorio, ubicado en la cuenca del Valle Medio del Río Magdalena; el cual supone la validez de la teoría elástica lineal para determinar el comportamiento deformacional de las rocas, soportado en el uso de correlaciones para la obtención indirecta de las propiedades geomecánicas de las formaciones y el estado de esfuerzos in situ, a partir de herramientas de pozo como los registros eléctricos y de imágenes. Adicionalmente, se presenta la calibración de dicho modelo con los eventos de perforación observados en pozos perforados previamente en el área de estudio y con pruebas de laboratorio realizadas en muestras de afloramiento de la cuenca. La validación del modelo extrapolado se basó en la experiencia de perforación y en pruebas de laboratorio adicionales realizadas en el corazón extraído del prospecto perforado. Con este ejercicio, el Instituto Colombiano del Petróleo de Ecopetrol S.A. incursionó de manera formal en el área del modelamiento geomecánico de las formaciones colombianas, lo que permitió el desarrollo de una metodología robusta y apropiada para la región de estudio y la estandarización de este proceso como apoyo a la perforación en Ecopetrol S.A., brindando la posibilidad de establecer acciones que permiten reducir el costo de perforación y los riesgos inherentes a las diferentes operaciones desarrolladas.

Referencias bibliográficas

Adam, T., Bourgoyne, Jr., Keith, K.M., Martin, E.C., & F.S. Young Jr. (1986). Applied drilling engineering, SPE textsbook series (Vol.2). Richardson , Texas , USA , First Printing SPE, 502 pp.

Aird, P. (2001). Extended leak off testing, kingdom drilling, Rev: 1.0 03/01/01, www.kingdomdrilling.co.uk, Fife , Scotland , Technical report, 15 pp.

Astm International (2002). Designation: D2938 - 95 (Reapproved 2002) standard test method for unconfined compressive strength of intact rock core specimens. ASTM International committee D18 on Soil and Rock, subcommittee D18.12 on rock mechanics, West Conshohocken , Pennsylvania , USA .

Astm International (2002). Designation: D 3148 - 02: standard test method for elastic moduli of intact rock core specimens in uniaxial compression. ASTM International committee D18 on Soil and Rock, subcommittee D18.12 on rock mechanics, West Conshohocken , Pennsylvania , USA .

Astm International (2002). Designation: D 3967 - 05: standard test method for splitting tensile strength of intact rock core specimens. ASTM International committee D18 on Soil and Rock, subcommittee D18.12 on rock mechanics, West Conshohocken , Pennsylvania , USA .

Astm International (2004). Designation: D 2664 - 04: standard test method for triaxial compressive strength of undrained rock core specimens without pore pressure measurements. ASTM International committee D18 on Soil and Rock, subcommittee D18.12 on rock mechanics, West Conshohocken , Pennsylvania , USA .

Astm International (2000). Designation: D 5407 - 95 (Reapproved 2000): standard test method for elastic moduli of undrained intact rock core specimens in triaxial compression without pore pressure measurements. ASTM International committee D18 on Soil and Rock, subcommittee D18.12 on rock mechanics, West Conshohocken , Pennsylvania , USA .

Biot, M.A. (1956). Theory of propagation of elastic waves in a fluid - satured porous solid, II higher frequency range. J. Acoustical Society of America , 28 (2): 179-191. https://doi.org/10.1121/1.1908241

Charlez, Philippe A. (1991). Rock mechanics. Theoretical fundamentals (Vol. 1). Paris , France : Editions Technip.

Eaton, Ben A. (1969). Fracture gradient predictions and its application in oil field operations. SPE 43 rd Annual Fall Meeting, American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers, Charleston, West Virginia, Nov. 7 - 8. Also, J. Petroleum Tech., (1968), 21 (10): 1353-1360. October 1969, SPE 2163-PA. https://doi.org/10.2118/2163-PA

Ecopetrol S.A. - Levantamiento de Secciones Estratigráficas, control de cartografía geológica y medición de fracturas, pliegues y fallas en el bloque Torcoroma. Technical Report.

Geertsma, J. (1966). Problems of rock mechanics in petroleum production engineering. First Congress of International Society of Rock Mechanics, Lisbon, 585-594.

Hubbert, M. H., & Willis, D. G. (1957). Mechanics of hydraulic fracturing. Trans. AIME, 210: 153-166. https://doi.org/10.2118/686-G

Muñoz, A., Olaya, J., García Garavito, D., Díaz Pérez, A., Martins, J.A., & Gongalves J.C. (1996). Metodología Integrada para Análisis de estabilidad de Hoyos. CODICID, Workshop notes, Rio de Janeiro, Brasil.

Nielsen, R.M., & Kohlhaas, C.A. (1979). Acoustic and biaxial measurement of rock mechanical properties for interpretations of logs for design of well completions operations. SPE 54 th Annual Fall Technical Conference and Exhibition, American Institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers, Las Vegas, Nevada, Sept. 23 - 26. SPE 8238-MS. https://doi.org/10.2118/8238-MS

Ortega, G.C., Ramírez, R.A., Mora, C., & Ortega, F. (2002). Interpretación estratigráfica y ambiental de sedimentitas cretácicas en el Valle Medio del Magdalena - Sector Mora Bogotá, Colombia, Ecopetrol S.A. - Instituto Colombiano del Petróleo (ICP), Piedecuesta, Colombia, 70 pp.

Rubiano, J.L., Olaya López, Munar Álvarez, F., Reyes Santos, J.P., Galindo Sanchez, M.L., & Díaz Barrios, O. D. (2001). Estratigrafía de unidades reservorio y sellos en el límite de las cuencas VMM y VSM. Technical Report, División de Exploración y Producción - Área Estratigrafía, Ecopetrol S.A. - Instituto Colombiano del Petróleo (ICP), Piedecuesta, Colombia.

Roegiers, J.C. (1995). Rock mechanics for engineers and geologists. Workshop notes, Ecopetrol S.A. - Instituto Colombiano del Petróleo (ICP), 100 pp.

SCHLUMBERGER (1972). Log interpretation, volume I Principles. Schlumberger Limited 1972 Edition. New York: New York.

Suárez, M. (1998). Evaluación del potencial de entrampamiento del terciario en el bloque Playón (Parte Norte de la Cuenca del Valle Medio del Magdalena). Technical Report, Vicepresidencia Adjunta de Exploración Gerencia de Prospección de Hidrocarburos - Ecopetrol S.A., Bogotá, Colombia, 41 pp.

T. Bourbie, T., Coussy, O., & Zinszner, B. (1987). Acoustics of porous media. Paris, France: Institut francais du petrole publications, Editions Technip.

Tixier, M.P., Loveless, G. W., & Anderson, R.A. (1975). Estimation of formation strength from the mechanical properties log. SPE-AIME 48 th annual Fall meeting, American institute of Mining, Metallurgical and Petroleum Engineers, Las Vegas, Nevada Sept. 30. Also. J. Petroleum Tech., (1973), 27 (3): 283-1360. March 1975 SPE 4532-PA.

Vásquez, H.R., Castilla Escobar, J.A., & Osorio Gallego, J.G. (2004). Modelamiento numérico de la estabilidad mecánica de pozos. Universidad Nacional Sede Medellín, Medellín, Colombia, 120 pp.

Zoback, M.D., Barton, C.A., Castillo, D.A., Finkbeiner, T., Grollimund, B.R., Moos, D.B., Wiprut, D.J., Brudy, M., Ward, C.D., & Pesca, P. (2003). Determination of stress orientation and magnitude in deep wells. International J. Rock Mechanics and Mining Scien. 40 (7 and 8): 1049-1076, October - December. https://doi.org/10.1016/j.ijrmms.2003.07.001

Cómo citar
Carvajal Jiménez, J. M., Valera Lara, L. C., Rueda, A., & Saavedra Trujillo, N. F. (2007). Geomechanical wellbore stability modeling of exploratory wells – study case at middle Magdalena basin. CT&F - Ciencia, Tecnología Y Futuro, 3(3), 85–102. https://doi.org/10.29047/01225383.477

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.
Publicado
2007-12-31
Sección
Artículos de investigación científica y tecnológica

Métricas

QR Code