[en] ESTIMATE OF THE INFLUENCE OF ROCK-DRILLING FLUID INTERACTION ON WELLBORE STABILITY
[pt] Os problemas na perfuração associados à instabilidade do poço são geralmente agravados quando camadas de folhelho são atravessadas, as quais constituem uma alta porcentagem do total das rochas perfuradas no mundo. O folhelho, quando submetido às tensões in situ, pode atuar como uma membrana...
| Main Author: | |
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| Other Authors: | |
| Language: | pt |
| Published: |
MAXWELL
2003
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| Subjects: | |
| Online Access: | http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=4141@1 http://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/Busca_etds.php?strSecao=resultado&nrSeq=4141@2 http://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.4141 |
| Summary: | [pt] Os problemas na perfuração associados à instabilidade do
poço são geralmente agravados quando camadas de folhelho
são atravessadas, as quais constituem uma alta porcentagem
do total das rochas perfuradas no mundo. O folhelho, quando
submetido às tensões in situ, pode atuar como uma membrana
semipermeável à passagem de íons através do seus poros.
Este comportamento e o desenvolvimento de pressões
osmóticas ao redor do poço, desempenham um papel
fundamental no balanço das forças que instabilizam a rocha.
Neste trabalho, um modelo computacional baseado na teoria da
poroelastoplasticidade com formulação numérica pelo método
dos elementos finitos, é utilizado para avaliar a
influência da interação rocha-fluido na estabilidade de
poços perfurados através de folhelho. Simulações efetuadas
para diferentes cenários esclarecem a maneira como o modelo
acopla e trata os mecanismos de transporte envolvidos
(difusão hidráulica, osmose química, difusão iônica,
advecção). Resultados mostram a pressão de poros e a
resistência da rocha adversamente afetadas à medida que o
folhelho fica exposto ao fluido de perfuração. É discutida
a instabilidade do poço segundo os dados obtidos da
variação da pressão de poros, tensões efetivas, área
plastificada e deslocamento radial do poço. === [en] Drilling problems associated with wellbore instability are
aggravated when shale beddings are drilled, which
constitute a high percentage of drilled rocks in the world.
Shale in contact with water base mud (WBM), when submitted
to the in situ stresses, could have a semipermeable
membrane system behavior. This behavior and the osmotic
pressure developed around the wellbore have a fundamental
role in the force equilibrium that makes the formation
unstable. On this document, a computer model based in the
poroelastoplasticity with numerical formulation based on
finite element code is applied to estimate the
influence of rock-drilling fluid interaction on the
stability of borehole drilled through shale. Modeling
conditions explains how the model couples and deals
with driving forces involved (hydraulic diffusion, chemical
osmosis, chemical diffusion, advection). Unfavorable
consequences about the pore-pressure and rock strength are
showed with the time rock exposure. Wellbore instability is
discussed according to pore-pressure, effective stress,
plastic zone and radial displacement results obtained in
this document. |
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