Estudio de la técnica de ajugeros pre perfurados en pozos horizontales productores de petróleo

Resumen

Los pozos horizontales de producción de petróleo, cuando se comparan con pozos verticales, presentan como ventaja principal una mayor área abierta al flujo. El aceite que fluye del medio poroso ingresa en el interior del conducto horizontal por diversos agujeros de pequeño diámetro, efectuados en la pared metálica del conducto. El flujo radial en el agujero se vuelve axial a lo largo del conducto, causando el aumento de la pérdida de carga. Por lo tanto, este efecto indeseado debe ser minimizado, tal que el caudal no sea perjudicial. Este es el objetivo de este trabajo. Se investigó la interferencia del influjo radial en el perfil de presión y velocidad de flujo axial, cuando varía los valores de viscosidad del fluido y la cantidad de agujeros por plano. El flujo en análisis es caracterizado monofásico, incompresible, de régimen turbulento y permanente, ocurriendo en una tubería horizontal de 3 m de longitud y 10 cm de diámetro. Los agujeros, de diámetro de 1 cm en la tubería, permiten el ingreso de fluido radialmente. El modelado numérico fue realizado a través del software ANSYS FLUENT 15.0, con post-procesamiento y recolección de datos por medio del CFD-Post. Los resultados preliminares muestran que la presencia de entrada de fluido radial genera un aumento en el diferencial de presión a lo largo de la tubería debido a la restricción del flujo axial. Esta restricción es generada por la aparición de una barrera hidrodinámica proveniente del influjo radial. También se observó que los fluidos más viscosos demandan de mayores gradientes de presión para fluir, sin embargo, estos, sufren menores caídas de presión cuando expuestos a influjos radiales. En cuanto a los perfiles de velocidad, el aumento de la viscosidad del fluido escoante resultó en la intensificación de la velocidad axial después del influjo radial hasta cierto punto, de manera que, para fluidos muy viscosos este comportamiento no se conserva. Por último, el aumento de la velocidad del flujo axial también ocurre, cuanto mayor es la cantidad de agujeros por plano en el tubo.