Resumen
Este estudio presenta el desarrollo de un modelo matemático para evaluar el desempeño de las sartas petroleras durante el proceso de perforación de un reservorio, considerando las condiciones dinámicas y características operacionales del equipo durante sus funciones, y teniendo en cuenta las propiedades mecánicas del acero API K55. La investigación dio como resultado un conjunto de ecuaciones que modelan el comportamiento de las tensiones y deformaciones experimentadas por las herramientas petrolíferas al transmitir el par de torsión, facilitando la apertura del yacimiento. Se realizó un análisis de elementos finitos para evaluar el comportamiento estructural de las sartas y estimar el tiempo necesario para alcanzar deformaciones permanentes, así como el tiempo antes de que se produzca el fallo.
Citas
[1] F. G. Clapp, «Review of Present Knowledge Regarding the Petroleum Resources of South America», Transactions of the AIME, vol. 57, n.o 01, pp. 914-967, dic. 1917, doi: 10.2118/917914-G
[2] G. Herrera-Franco, F. J. Montalván, A. Velastegui-Montoya, y J. Caicedo-Potosí, «Vulnerability in a Populated Coastal Zone and Its Influence by Oil Wells in Santa Elena, Ecuador», Resources, vol. 11, n.o 8, p. 70, jul. 2022, doi: 10.3390/resources11080070.
[3] N. R. Maddela, L. Scalvenzi, y K. Venkateswarlu, «Microbial degradation of total petroleum hydrocarbons in crude oil: a field-scale study at the low-land rainforest of Ecuador», Environmental Technology, vol. 38, n.o 20, pp. 2543-2550, oct. 2017, doi: 10.1080/09593330.2016.1270356.
[4] M. Z. Lukawski et al., «Cost analysis of oil, gas, and geothermal well drilling», Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 118, pp. 1-14, jun. 2014, doi: 10.1016/j.petrol.2014.03.012.
[5] F. A. Assaad, «Surface Geophysical Petroleum Exploration Methods», en Field Methods for Petroleum Geologists, Berlin, Hei-delberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009, pp. 21-23. doi: 10.1007/978-3-540-78837-9_3.
[6] N. Dai, A. Vafidis, y E. R. Kanasewich, «Wave propagation in heterogeneous, porous media: A velocity‐stress, finite‐difference method», GEOPHYSICS, vol. 60, n.o 2, pp. 327-340, mar. 1995, doi: 10.1190/1.1443769.
[7] J. L. Ramırez y G. Larrazabal, «Imagenología sísmica 3D post-apilamiento en exploración petrolera». Conference CIMENICS 2010.
[8] M. Borregales, O. Jiménez, y S. Buitrago, «Generación de mallas de cuadriláteros para yacimientos bidimensionales con fronteras internas complejas», 2009, doi: 10.13140/RG.2.1.4791.9520.
[9] N. Quintero y F. Calvete, «Desarrollo de un modelo computacional para flujo bifásico en tres dimensiones usando el método de volúmenes finitos,» 2017. [En línea]. Available: earthdoc.org. [Último acceso: 2023].
[10] J. Perira, «Simulación computacional en la industria del gas y petróleo. Casos de aplicación.,» Atenea , vol. 9, p. 8–10, 2022.
[11] V. Dávila, «Análisis y simulación numérica por MEF de los esfuerzos y deformaciones sometidas a cargas y temperaturas en ductos terrestres para transporte de petróleo,» Instituto Politécnico Nacional, Colombia, 2015
[12] M. Martínez, Daniel Insausti y A. Corales, «Análisis y Modelado de los Esfuerzos en una Sección de Cemento de un Pozo Petrolero Utilizando el Método de Elementos de Contorno (MEC),» Mecánica Computacional, vol. XXXI, pp. 1065-1083, 2012.
[13] F. García y E. Alarcón, «Simulación numérica por el Método de los Elementos de Contorno. Utilización de elementos isoparamétricos parabólicos,» de 1er. Simposium Nacional sobre Modelado y Simulación en la Industria y Servicios Públicos, Sevilla, 1980.
[14] Y. Del Toro, J. Ortiz y Y. Pimienta, «Biblioteca Digital Personalizada sobre Simulación Numérica en la Industria petrolera.,» Universidad de las Ciencias Informáticas, Cuba, 2010.
[15] K. Gao, S. Fu, R. L. Gibson, E. T. Chung, y Y. Efendiev, «Generalized Multiscale Finite-Element Method (GMsFEM) for elastic wave propagation in heterogeneous, anisotropic media», Journal of Computational Physics, vol. 295, pp. 161-188, ago. 2015, doi: 10.1016/j.jcp.2015.03.068.
[16] F. Marcondes y K. Sepehrnoori, «An element-based finite-volume method approach for heterogeneous and anisotropic compositional reservoir simulation», Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 73, n.o 1-2, pp. 99-106, ago. 2010, doi: 10.1016/j.petrol.2010.05.011
[17] P. Blondel, «Computer-assisted interpretation», en The Handbook of Sidescan Sonar, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009, pp. 249-276. doi: 10.1007/978-3-540-49886-5_11.
[18] M. M. Noack y S. Clark, «Acoustic wave and eikonal equations in a transformed metric space for various types of anisotropy», Heliyon, vol. 3, n.o 3, p. e00260, mar. 2017, doi: 10.1016/j.heliyon.2017.e00260.
[19] J. Mellor, «The Dirac Delta Function», Medium, 25 de abril de 2022. https://www.cantorsparadise.com/the-road-to-quantum-mechanics-part-7-the-dirac-delta-function-374540fae66e (accedido 16 de junio de 2023).
[20] T. F. Russell, «Stability Analysis and Switching Criteria for Adaptive Implicit Methods Based on the CFL Condition», en SPE Symposium on Reservoir Simulation, Houston, Texas: Society of Petroleum Engineers, 1989. doi: 10.2118/18416-MS.
[2] G. Herrera-Franco, F. J. Montalván, A. Velastegui-Montoya, y J. Caicedo-Potosí, «Vulnerability in a Populated Coastal Zone and Its Influence by Oil Wells in Santa Elena, Ecuador», Resources, vol. 11, n.o 8, p. 70, jul. 2022, doi: 10.3390/resources11080070.
[3] N. R. Maddela, L. Scalvenzi, y K. Venkateswarlu, «Microbial degradation of total petroleum hydrocarbons in crude oil: a field-scale study at the low-land rainforest of Ecuador», Environmental Technology, vol. 38, n.o 20, pp. 2543-2550, oct. 2017, doi: 10.1080/09593330.2016.1270356.
[4] M. Z. Lukawski et al., «Cost analysis of oil, gas, and geothermal well drilling», Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 118, pp. 1-14, jun. 2014, doi: 10.1016/j.petrol.2014.03.012.
[5] F. A. Assaad, «Surface Geophysical Petroleum Exploration Methods», en Field Methods for Petroleum Geologists, Berlin, Hei-delberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009, pp. 21-23. doi: 10.1007/978-3-540-78837-9_3.
[6] N. Dai, A. Vafidis, y E. R. Kanasewich, «Wave propagation in heterogeneous, porous media: A velocity‐stress, finite‐difference method», GEOPHYSICS, vol. 60, n.o 2, pp. 327-340, mar. 1995, doi: 10.1190/1.1443769.
[7] J. L. Ramırez y G. Larrazabal, «Imagenología sísmica 3D post-apilamiento en exploración petrolera». Conference CIMENICS 2010.
[8] M. Borregales, O. Jiménez, y S. Buitrago, «Generación de mallas de cuadriláteros para yacimientos bidimensionales con fronteras internas complejas», 2009, doi: 10.13140/RG.2.1.4791.9520.
[9] N. Quintero y F. Calvete, «Desarrollo de un modelo computacional para flujo bifásico en tres dimensiones usando el método de volúmenes finitos,» 2017. [En línea]. Available: earthdoc.org. [Último acceso: 2023].
[10] J. Perira, «Simulación computacional en la industria del gas y petróleo. Casos de aplicación.,» Atenea , vol. 9, p. 8–10, 2022.
[11] V. Dávila, «Análisis y simulación numérica por MEF de los esfuerzos y deformaciones sometidas a cargas y temperaturas en ductos terrestres para transporte de petróleo,» Instituto Politécnico Nacional, Colombia, 2015
[12] M. Martínez, Daniel Insausti y A. Corales, «Análisis y Modelado de los Esfuerzos en una Sección de Cemento de un Pozo Petrolero Utilizando el Método de Elementos de Contorno (MEC),» Mecánica Computacional, vol. XXXI, pp. 1065-1083, 2012.
[13] F. García y E. Alarcón, «Simulación numérica por el Método de los Elementos de Contorno. Utilización de elementos isoparamétricos parabólicos,» de 1er. Simposium Nacional sobre Modelado y Simulación en la Industria y Servicios Públicos, Sevilla, 1980.
[14] Y. Del Toro, J. Ortiz y Y. Pimienta, «Biblioteca Digital Personalizada sobre Simulación Numérica en la Industria petrolera.,» Universidad de las Ciencias Informáticas, Cuba, 2010.
[15] K. Gao, S. Fu, R. L. Gibson, E. T. Chung, y Y. Efendiev, «Generalized Multiscale Finite-Element Method (GMsFEM) for elastic wave propagation in heterogeneous, anisotropic media», Journal of Computational Physics, vol. 295, pp. 161-188, ago. 2015, doi: 10.1016/j.jcp.2015.03.068.
[16] F. Marcondes y K. Sepehrnoori, «An element-based finite-volume method approach for heterogeneous and anisotropic compositional reservoir simulation», Journal of Petroleum Science and Engineering, vol. 73, n.o 1-2, pp. 99-106, ago. 2010, doi: 10.1016/j.petrol.2010.05.011
[17] P. Blondel, «Computer-assisted interpretation», en The Handbook of Sidescan Sonar, Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, 2009, pp. 249-276. doi: 10.1007/978-3-540-49886-5_11.
[18] M. M. Noack y S. Clark, «Acoustic wave and eikonal equations in a transformed metric space for various types of anisotropy», Heliyon, vol. 3, n.o 3, p. e00260, mar. 2017, doi: 10.1016/j.heliyon.2017.e00260.
[19] J. Mellor, «The Dirac Delta Function», Medium, 25 de abril de 2022. https://www.cantorsparadise.com/the-road-to-quantum-mechanics-part-7-the-dirac-delta-function-374540fae66e (accedido 16 de junio de 2023).
[20] T. F. Russell, «Stability Analysis and Switching Criteria for Adaptive Implicit Methods Based on the CFL Condition», en SPE Symposium on Reservoir Simulation, Houston, Texas: Society of Petroleum Engineers, 1989. doi: 10.2118/18416-MS.
Descargas
La descarga de datos todavía no está disponible.