ANÁLISIS DEL CAMBIO TRANSIENTE DEL FLUJO DE INYECCIÓN/PRODUCCIÓN EN UN POZO GEOTÉRMICO CON EL FIN DE ESTUDIAR EL COMPORTAMIENTO HIDRÁULICO DE UN MEDIO FRACTURADO

Abstract

Esta investigación estudia intensivamente el flujo en fracturas verticales con con- ductividad hidráulica finita e intersectadas por un pozo inyectando/produciendo a pre- sión constante. Estudios teóricos y numéricos previos mostraron que por un tiempo de- terminado el recíproco del caudal en el pozo es proporcional a la raíz cuarta del tiempo, lo cual es característico del régimen de flujo conocido como flujo bilineal. Utilizando un modelo numérico 2D, se demostró que durante el régimen de flujo bilineal la propa- gación transiente de las isobaras a lo largo de la fractura es proporcional a la raíz cuarta del tiempo. Además, en este trabajo se presentan relaciones para calcular el tiempo de terminación del flujo bilineal bajo la condición específica de inyección/producción a presión constante y, asimismo, se documenta una expresión para la difusividad hidráu- lica bilineal de fracturas verticales con conductividad hidráulica finita. Para determinar la terminación del flujo bilineal dos métodos fueron utilizados: (a) calcular numérica- mente el caudal transiente en el pozo y (b) analizar la propagación de las isobaras a lo largo de la fractura. Se obtuvo que para conductividades de fractura bajas la transición desde el flujo bilineal hacia otro régimen de flujo ocurre antes que el frente de presión alcance la punta de la fractura y que para conductividades de fractura altas ocurre cuan- do el frente de presión alcanza la punta de la fractura. Los resultados de este trabajo aportan al entendimiento de la difusión hidráulica en medios geológicos fracturados y como resultado pueden ser utilizados para la interpretación de pruebas de bombeo, por ejemplo para calcular el largo de fractura.

This work studies intensively the flow in vertical fractures with finite hydraulic conductivity intersected by a well injecting/producing at constant pressure. Previous investigations, numerical and theoretical, showed that for a certain time the reciprocal of flow rate in the well is proportional to the fourth root of time, which is characteristic of the flow regime known as bilinear flow. Using a 2D numerical model, it was demons- trated that during the bilinear flow regime the transient propagation of the isobars along the fracture is proportional to the fourth root of time. Moreover, relations to calculate the termination time of bilinear flow under constant injection/production well pressure are presented in this work, as well as, an expression for the bilinear hydraulic diffusivity of vertical fractures with finite hydraulic conductivity. To determine the termination of bilinear flow regime two different methods were used: (a) numerically measuring the transient of flow rate in the well and (b) analyzing the propagation of isobars along the fracture. It was obtained that for low fracture conductivities the transition from bilinear flow to another flow regime occurs before the pressure front reaches the fracture tip and for high fracture conductivities it occurs when the pressure front arrives at the fractu- re tip. These results improve the understanding of the hydraulic diffusion in fractured geologic media and as a result they can be utilized for the interpretation of hydraulic tests, for example to estimate the fracture length.