Modelo de Eshelby aplicado a inclusiones en yacimientos petroleros

Abstract

El modelo de Eshelby (1957) es un elemento esencial para la interpretación de levantamientos sísmicos en yacimientos petroleros, el cual permite cuantificar los campos de esfuerzos en las formaciones de dichos yacimientos a partir de las propiedades elásticas de las mismas. En estudios primordiales de prospección sísmica, el modelo ha jugado un papel importante en el comportamiento elástico de materiales heterogéneos, constituyendo una base para formulaciones novedosas, tales como la propuesta por Healy (2009). Como las formaciones productoras de hidrocarburos son medios heterogéneos que impactarían en la capacidad de flujo de estas, este modelo ha sido de ayuda para la administración de yacimientos, que incluye la corroboración de información de geociencias, registros de pozo, análisis de núcleos e imágenes realizadas en las formaciones a agujero descubierto. Antes de la perforación de pozos, el esfuerzo encaminado a interpretar zonas probables de hidrocarburos radica en el potencial del modelo para caracterizar el yacimiento; todo lo anterior con el propósito de acoplar los resultados a estudios de geomecánica y simulación numérica de flujo de fluidos. En esta tesis se presenta un programa computacional con el cual se calculan los campos de esfuerzos por medio de funciones auxiliares creadas por Healy (2009), a fin de graficar el comportamiento de las formaciones al paso de ondas planas que se alejan de la fuente, y con ello interpretar dicho comportamiento. Se han introducido vectores de deformación y esfuerzo iniciales con fines experimentales para poder cuantificar la eficiencia del modelo, también se usaron propiedades elásticas típicas de litologías comunes en yacimientos petroleros, así como de yacimientos geotérmicos.