Resumen

Por muchos años, los fluidos no Newtonianos, tales como los polímeros, se han usado en la industria del petróleo como agentes de fracturamiento y en lodos de perforación. Estas soluciones las cuales normalmente contienen agua, son inyectadas en la formación para la recuperación mejorada de petróleo mediante el mejoramiento de la eficiencia de barrido. Es de resaltar que algunos crudos pesados también tienen comportamiento no Newtoniano. Los fluidos no Newtonianos no exhiben una proporcionalidad directa entre el esfuerzo de corte aplicado y la rata de corte; la viscosidad varía con la rata de corte dependiendo si el fluido es pseudoplástico o dilatante. Para los primeros, la viscosidad decrece con el incremento de la rata de corte. Para los dilatantes ocurre el caso inverso. Por ello, los modelos matemáticos de los fluidos convencionales fallan al aplicarse en fluidos No Newtonianos. En este trabajo descriptivo, se introduce la curva de derivada de presión para un fluido dilatante y se observa su comportamiento. Se usa la metodología TDS como herramienta para la interpretación de transientes de presión de modo que se presentan expresiones nuevas para estimar las permeabilidades efectivas, factores de daño y el radio de la zona no Newtoniana. La metodología fue satisfactoriamente verificada para su aplicación con ejemplos sintéticos. También se encontró que el flujo radial es más demorado en la zona Newtoniana de los fluidos dilatantes, comparado al caso pseudoplástico, a medida que se incrementan el índice de comportamiento de flujo y el parámetro de consistencia.

Introducción

Okpobiri e Ikoku (1983) presentaron el trabajo estándar sobre el análisis de pruebas de pozos para fluidos dilatantes no newtonianos. Estudiaron el comportamiento tanto del índice del patrón de flujo como de la consistencia del fluido en las pruebas de caída de presión y realizaron la caracterización del yacimiento mediante el método convencional de la línea recta. La literatura pertinente del sector petrolero contiene varios trabajos sobre el comportamiento de los fluidos no newtonianos en medios porosos. Odeh y Yang (1979) describieron una ecuación diferencial parcial relativa a una ley de potencia para el flujo de fluidos a través de medios porosos; utilizaron una ley de potencia que relacionaba la viscosidad con la velocidad de cizallamiento. La función de viscosidad de ley de potencia se acopló a la ecuación de difusividad de viscosidad variable y a una relación de cizallamiento propuesta por Savins (1969) para dar una nueva ecuación diferencial parcial y una solución analítica aproximada.  Ikoku ha sido el investigador más destacado en el campo de la modelización de fluidos no newtonianos de ley de potencia, como muestran Ikoku (1979), Ikoku y Ramey (1979a, 1979b, 1979c) y Lund e Ikoku (1981) con fluidos pseudoplásticos no newtonianos.

La interpretación de las pruebas de presión de los fluidos no newtonianos se realiza de forma diferente a la de los fluidos newtonianos convencionales. Los fluidos no newtonianos tienen una curva de derivación de presión durante el régimen de flujo radial que no es horizontal, sino que está inclinada con una pendiente negativa para los fluidos dilatantes no newtonianos.

• Materias:Viscosidad Perforación Mecánica de fluidos Crudo pesado Combustibles fósiles
• Subjects:Viscosity Boring Fluid mechanics Heavy crude oil Fossil fuels
• Palabras claves:Fluidos dilatantes; Consistencia; Viscosidad; Ley de potencia; Flujo radial
• Keywords:Dilatant fluid; Consistency; Viscosity; Power-law; Radial flow