Cuadro sinóptico ii

En qué consiste la geometría de un proyecto:

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La geometría de un proyecto geomecánico implica el análisis y diseño de la disposición espacial de estructuras y elementos geológicos relevantes para evaluar la estabilidad y comportamiento del terreno. Esto puede incluir la identificación de capas geológicas, fallas, fracturas, y otros factores que afectan la mecánica del suelo. Se considera la geometría tridimensional de la zona de estudio para comprender cómo las fuerzas y cargas se distribuyen en el subsuelo, siendo esencial para el diseño adecuado de proyectos como túneles, presas o cimientos. La comprensión detallada de la geometría geomecánica es crucial para garantizar la seguridad y eficacia de las estructuras en contacto con el suelo.

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Geometría de un Proyecto Geomecánico

Modelo geomecánica

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Es una representación matemática del comportamiento mecánicos de las formaciones a perforar, y se basa en los registros sísmicos del pozo futuro y en información de pozos vecinos ya perforados con características similares

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Dirección de esfuerzos horizontales

Sobrecarga

Auditoria de datos

EI MEM está conformado por

Presión de poro

Estructural geológica

ESFUERZO HORIZONTAL. MÍNIMO Y MÁXIMO

la estructura geológica y litología • propiedades dinámicas y elásticas de las formaciones • resistencia de la roca y estados de esfuerzos. Los datos de entrada para la construcción del modelo son • los registros de tiempo de tránsito compresional (DTCO) •tiempo de tránsito de cizalla (DTSM) • densidad (RHOB) • porosidad total (PHIT) • volumen de arcilla (VCL)

VENTANA OPERACIONAL

Resistencia de la roca y sus propiedades elásticas

Mecánica estratigráfica

VENTANA OPERACIONAL

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Auditoria de datos

Es aquella recopilación y revisión de datos, gráficos y registros que serán necesarios para la construcción del modelo geomecánico. Como su nombre lo dice, se trata de una auditoría en la que se verifica la utilidad y validez de la información disponible, así como la detección de información faltante. Este primer paso en la construcción del MEM es de suma importancia, pues una deficiente auditoría lleva a la construcción de modelos erróneos o poco confiables. La auditoría de datos debe incluir la información más reciente de los pozos utilizados como correlación y del pozo que será perforado.

Estructura Geológica

Una vez procesada la información sísmica -velocidades de onda y tiempos de recorrido- los geólogos y geofísicos hacen una interpretación de la estructuración geológica presente en el área de interés. La estructura más característica de las rocas sedimentarias es la disposición en capas, denominada estratificación. Para una buena caracterización estructural de los campos productores y subyacentes se deben tener en cuenta los siguientes parámetros: • Características de las estructuras productoras. • Fracturas y sus características • Fallas geológicas • Bloques estructurales

Mecánica estratigráfica

La mecánica estratigráfica es aquella etapa en la construcción del MEM en el cual se define, a partir de un modelo petrofísico, cuáles formaciones cuentan con soporte granular (arenas), cuáles son rocas con matriz arcillosa (arcillas) y cuales tienen otro tipo de soporte (calcitas, por ejemplo). En otras palabras, la mecánica estratigráfica nos proporciona el tipo de formación que tenemos: arcillosa, arenosa, calcárea, etc.

Sobrecarga

la sobrecarga se calcula a partir de la sumatoria de la densidad de cada estrato por su espesor, obtenida a partir de los registros de densidad RHOB. La dificultad de obtener la sobrecarga para toda la longitud del pozo a partir del registro de densidad es que pueden existir algunos trechos sin información, o bien, error en los registros que para determinados tramos no son confiables.

Presión de poro

En la construcción de modelos geomecánicos es de gran importancia conocer las causas de las presiones anormales, ya que ello nos permitirá proponer modelos que describan de mejor manera el fenómeno. Las sobrepresiones dan lugar a problemas durante la perforación, como gasificaciones, resistencias y fricciones al introducir el equipo, producción de sólidos, entre otros. Por otro lado, las subpresiones, generadas por la depletación de yacimientos durante la producción, generarán producción de sólidos o arenas, intermitencias en el gasto del hidrocarburo extraído y daño al equipo.

Resistencia de la roca y sus propiedades elásticas

Dentro del estudio de mecánica de rocas y estabilidad de pozos es de gran importancia el conocimiento y adquisición de datos de muestras in-situ que nos permitan evaluar las propiedades mecánicas, las propiedades elásticas y las condiciones en las que se encuentra una determinada formación. Sin embargo, por dificultad de extracción y costo, no siempre es posible obtener núcleos de la zona de interés para ser estudiados, por lo que se recurre a relaciones empíricas entre propiedades mecánicas y registros de resistividad, velocidad de ondas, porosidad, densidad, entre otros, para poder estimar dichas propiedades.

Dirección de esfuerzos horizontales

La dirección de los esfuerzos principales dependerá de muchos factores, entre los que destaca el régimen en que se encuentre el área de interés. En la práctica se observa que a poca profundidad el esfuerzo principal mínimo es el vertical. La transición del esfuerzo mínimo principal de un plano vertical a uno horizontal depende de las condiciones regionales de esfuerzos en un régimen normal, sin embargo, es posible que la dirección del esfuerzo mínimo se presente en un plano horizontal, incluso a poca profundidad.

Esfuerzo horizontal mínimo y máximo: poroelástica

Los esfuerzos a los que está sometida la roca en el subsuelo varían a lo largo de la historia geológica de la región y se dan bajo un proceso muy complicado de ciclos de compresiones y tensiones, fuerzas tectónicas y efectos térmicos.

Medición y pruebasLa calibración del modelo para determinar la magnitud de los esfuerzos se hace en base a pruebas puntuales en el pozo. Existen dos formas de determinar los esfuerzos horizontales en el pozo: estimaciones indirectas y mediciones directas. En las mediciones indirectas no se determina la magnitud del esfuerzo, sino que se determina la dirección y las condiciones en las que se alcanzó el esfuerzo mínimo horizontal. Las estimaciones indirectas son mapas de esfuerzos regionales, imágenes UBI, peso de lodo que ocasiona pérdida de circulación durante la perforación, entre otros.

La prueba llamada Leak of Test (LOT), también conocida como prueba de goteo, es ampliamente utilizada en la industria petrolera para determinar los esfuerzos críticos en las formaciones. Mediante la prueba de LOT, que se realiza en condiciones de presión de pozo controlada, se determina la presión necesaria para fracturar la formación, así como la magnitud del esfuerzo horizontal mínimo sh, que hace referencia al valor de presión en que la formación es capaz de cerrar completamente la fractura inducida. La prueba se divide en las siguientes fases :

• 1. Inicio de bombeo
• 2. El fluido aumenta la presión en la formación, pero sin causar deformación permanente
• 3. Inicio de fracturamiento de la formación, en la dirección del esfuerzo
• máximo horizontal
• 4. Propagación de la fractura en la formación. Se detiene el bombeo del
• fluido
• 5. Se cierra la fractura inducida. El esfuerzo de cierre cuando se estabiliza la presión es el valor del esfuerzo sh.

Generalmente, las prueba se grafica en unidades de minutos contra psi.