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Karten in diesem Stapel (96)
- 1Esfuerzo vs Deformaciónun esfuerzo no lo puedes observar directamente pero la deformación puede ser medida y observada
- 2La deformación depende deEstado de esfuerzos
Material
Tamaño del cuerpo - 3Cuando se presenta una deformacióntransformación de una geometría inicial a una geometría final mediante la traslación o rotación de un cuerpo rígido; o mediante la distorsión (strain) y/o cambio de volumen de un cuerpo no-rígido.
- 4Tipos de Deformación de un cuerpo rigidoTraslación y rotación
- 5Deformación de un cuerpo no rigidoDistorsión (strain)
Cambio de Volumen - 6TRASLACIÓNTodas las partículas de la roca se mueven la misma distancia y en la misma dirección; de manera que, el campo de desplazamiento está constituido por vectores paralelos de igual longitud
- 7ROTACIÓNEl volumen total del cuerpo, gira un cierto ángulo, con relación a un sistema de ejes coordenados de referencia
- 8DISTORSIÓNcambio en la forma de un cuerpo, con o sin cambio en el volumen y esto implica que las partículas de la roca han sido cambiadas de posición relativa, unas de otras.
- 9CAMBIO DE VOLUMENel volumen puede aumentar o disminuir, inclusive sin que cambie la forma de la roca.
- 10Tipos de deformación: HomogéneaTodas las líneas paralelas del estado no deformado, permanecen paralelas en el estado deformado
- 11NO-HOMOGENEAAlgunas líneas rectas llegan a ser curvas o a romperse en el estado deformado, y algunas líneas paralelas inicialmente dejaran de ser paralelas.
- 12El vector esfuerzo se descompone en dos componentes:un esfuerzo normal (n) y un esfuerzo de cizalla ()
Estos conceptos solo tienen significado cuando se relacionan a una superficie especifica - 13Deformación normal-Cambio de longitud del elemento
- Desplazamiento normal y la deformación asociada ocurren a lo largo de un solo eje.
-También conocida como deformación longitudinal.
(+) disminución longitud del cuerpo – esfuerzo compresivo - 14DEFORMACIÓN DE CIZALLA• Se representa con la letra griega gamma, • (+) cuando disminuye el ángulo recto.
• (-) cuando aumenta el ángulo recto - 15DEFORMACIÓN DE CIZALLA
- 16INESTABILIDAD DE UN POZO WELLBORE STABILITY Condición indeseableno se mantiene la forma, ni el tamaño, ni la integridad pozo
- 17INESTABILIDAD DE UN POZO Problemas mecánicosse altera el equilibrio del estado de los esfuerzos insitu.
- 18INESTABILIDAD DE UN POZO Problemas químicosinteracción del fluido de perforación con las formaciones
- 19INESTABILIDAD DE UN POZO Problemas de erosión:circulación del lodo.
- 20PROBLEMAS ASOCIADOS ESTABILIDAD DE POZOS-Aumento del diámetro del pozo
-Fracturamiento
-Disminución del diámetro del pozo.
-Colapso. - 21AUMENTO DEL DIAMETRO POZO Comúnmente llamado washout Causados por:– Erosión hidráulica
– Abrasión mecánica de la sarta de perforación - 22Washout Problemas asociados:– Incrementa el potencial de desviación del pozo.
– Operaciones de cementación difíciles.
– Mayores requerimientos de hidráulica para limpiar efectivamente el pozo.
– Dificulta toma de registros eléctricos. - 23FRACTURAS INDUCIDAS OcurrePlodo > Pfractura
- 24FRACTURAS INDUCIDAS Problemas asociados:– Pérdidas de circulación.
– Posibles patada (kicks) - 25DISMINUCIÓN DEL DIAMETRO POZO-Proceso dependiente del tiempo (creep)
• Por lo general ocurre en secciones de lutita o sal (comportamiento viscoplástico - 26DISMINUCIÓN DEL DIAMETRO POZO Problemas asociados:– Incremento del torque y arrastre.
– Pega de tubería.
– Dificultad para asentamiento de casing - 27COLAPSO POZOPresión lodo es baja
- 28COLAPSO POZO Problemas asociados:– Pega de tubería (stuck pipe)
– Posible pérdida del pozo - 29CONTROLAR INESTABILIDAD DE UN POZO Factores incontrolables– Esfuerzos insitu
– Resistencia de la roca
– Presión de poro - 30CONTROLAR INESTABILIDAD DE UN POZO Factores controlables– Densidad del lodo.
– Composición química.
– Trayectoria del pozo - 31CONTROLAR INESTABILIDAD DE UN POZO No hacerlo:– Diversas complicaciones.
– Pozos desviados (sidetrack).
– Pozos abandonados. - 32CONTROLAR INESTABILIDAD DE UN POZO Necesario:– Identificar la causa-raíz de los problemas de inestabilidad.
- 33TIEMPOS NO PRODUCTIVOS NPTTendencia 90% NPT atribuido a pozos altamente complejos
- 34TIEMPOS NO PRODUCTIVOS NPT Problemas mas comunes– Pérdidas de circulación (lost of circulation)
– Pega de tubería (stuck pipe)
– Colapso del pozo (hole collapse)
– Derrumbamientos (washout)
– Dificultad toma de registros
– Pobre cementación – derrumbamientos
– Desvío del pozo (sidetrack)
– Pérdida total del pozo - 35CAUSAS IMPORTANTES NPT• Lutitas constituyen la principal fuente de dificultades ocasionada por interacción mecánica y química
- 36CAUSAS IMPORTANTES NPTacumulan con el tiempo:
a) Fragmentación de las paredes del pozo b) Transporte de estos fragmentos anular c) Colapso del pozo d) Tubería atascada (stuck pipe - 37Reducir NPT:• Identificar pozos con altos índices de riesgo geomecánico.
• Manejar los recursos geomecánicos de manera óptima (personal capacitado, recolección de datos, herramientas de análisis,…) - 38MECANISMOS DE FALLAPerforación modifica el estado inicial de esfuerzos y causa su redistribución en la vecindad del pozo.
- 39MECANISMOS DE FALLAEsta redistribución del estado de esfuerzos puede exceder la resistencia de la roca y ocasionar falla. Excede la resistencia de cizalla de la formación (falla por compresión o por esfuerzos de corte) Excede la resistencia tensil (falla por tensión)
- 40MECANISMOS DE FALLA
- 41PRESION DE CONFINAMIENTO Vs. RESISTENCIA- A mayor presión de confinamiento, la roca no se cizalla.
-La resistencia inversamente proporcional a la porosidad.
-Mayor presión confinamiento, mas resistente a la fractura - 42MECANISMOS DE FALLAFALLAS POR CIZALLA
FALLAS POR TENSIÓN - 43Relación esfuerzos principales
- 44FALLAS POR CIZALLA
- 45FALLAS POR TENSIÓN Presión de poro mayor a presión del lodoPresión de poro mayor a presión del lodo
Exfolianción - 46FALLAS POR TENSIÓN Presión del lodo excesivamente altaFractura Hidráulica
- 47Fallas por cizalla o por esfuerzos de corteExceden la resistencia mecánica de la formación
- 48Fallas por tensiónVencen la cohesión de la formación
- 49Monitoreo tiempo real• Alerta de inestabilidades
• Clasificación morfológica y volumen
• Representa alteración cara pozo - 50Monitoreo tiempo real Dificultades:• Volumen de cvgs
• Profundidad
• Acciones remediales - 51Esfuerzos alrededor de un pozo ECUACIONES DE EQUILIBRIORelacionan los esfuerzos de un punto a otro en un cuerpo
- 52Esfuerzos alrededor de un pozo ECUACIONES DE EQUILIBRIO
- 53Ejerciciosecuaciones de Kirsch
- 54PRUEBA DE COMPRESIÓN UNIAXIAL-Rocas sometidas a esfuerzo normal en una sola dirección
-No existe confinamiento radial (Presión de confinamiento) - 55Prueba compresiva inconfinada-Prueba compresiva inconfinada
-Resistencia Compresiva Uniaxial (UCS, Co)
- Módulo de Young
- Relación de Poisson - 56PRUEBA DE COMPRESIÓN TRIAXIALDeterminar cómo se comporta la roca bajo diferentes presiones de confinamiento.
- Cohesión (C)
- Ángulo de fricción interna ()(AFI)
- Envolvente de falla - 57PRUEBA COMPRESIVA POLIAXIALValores de los tres esfuerzos principales son diferentes
- 58PRUEBA COMPRESIVA POLIAXIALSe realiza aplicando carga a través de las superficies perpendiculares de un paralelepípedo rectangular
- 59COHESION
- 60Fuerza de cohesión:Fuerza inherente, o,
-Resistencia al corte sin esfuerzo normal
-Puede obtenerse como el corte de la línea recta, de la envolvente resultante del criterio de falla de Mohr – Coulomb. - 61ÁNGULO DE FRICCIÓN INTERNA AFIResistencia al deslizamiento, causado por la fricción que hay entre las superficies de contacto de las partículas
- 62Parámetros influyentes en la estimación AFIDeslizamiento
Rodamiento
Empaquetamiento - 63CRITERIOS DE FALLA No incluyen esfuerzo principal 2Criterio de Von Mises
-Criterio de Mohr
– Coulomb
-Criterio de Hoek-Brown - 64Criterio de Von Mises– (Base) distorsión de la teoría de la energía
– (Supone) falla ocurre cuando el segundo esfuerzo deviatorio invariante, alcanza un valor crítico.
– (Desprecia) el efecto del tercer esfuerzo deviatorio invariante - 65Criterio de Von Mises
- 66ESFUERZO DEVIATORIO
- 67Criterio de Von Mises
- 68Prueba triaxial
- 69Criterio de Mohr-Coulombes una extensión de la Ley de fricción de Coulomb, para materiales cohesivos y con fricción, como arcillas.
- 70Criterio de Mohr-CoulombEste criterio de falla puede ser utilizado para determinar la falla en medios porosos
- 71Criterio de Mohr-CoulombCriterio de resistencia más simple y el más comúnmente usado en geomateriales.
- 72Criterio de Mohr-Coulomb
- 73Criterio de Mohr-Coulomb
- 74Criterio de Drucker-Prager- Comportamientos esfuerzos-deformación materiales sensibles o dependientes de presión, como suelo, concreto y rocas.
- Extensión del criterio de Mohr-Coulom - 75Criterio de Drucker-Prager
- 76Modificado de LadeIncluye los tres esfuerzos principales efectivos
-Utilizado en la industria del petróleo en estabilidad de pozos y producción de arena - 77Modificado de Lade
- 78CRITERIO DE MOGI-COULOMBMohr-Coulomb subestima la resistencia de la roca porque ignora el efecto del esfuerzo normal 2
- 79CRITERIO DE MOGI-COULOMEncontraron para diferentes modelos de falla y diferentes tipos de roca, que el mejor ajuste se obtiene con el modelo de Mogi-Coulomb.
- 80CRITERIO DE MOGI-COULOM
- 81CRITERIO DE MOGI-COULO
- 82ALGUNAS COMPARACIONES IMPORTANTES ENTRE CRITERIOS DE FALLA
- 83Polígono de esfuerzos
- 84Polígono de esfuerzos FALLA NORMAL
- 85PRESIÓN DE PORO
- 86Falla Normal
- 87FALLA RUMBO-DESLIZANTE
- 88FALLA RUMBO-DESLIZANTE
- 89FALLA INVERSA
- 90FALLA INVERSA
- 91Límite en las magnitudes de los esfuerzos NORMAL
- 92Límite en las magnitudes de los esfu RUMBODESLIZANTE
- 93Límite en las magnitudes de los esfu INVERSA
- 94POLÍGONO ESFUERZOS
- 95sobrepresion
- 96Poligono
Informationen
- Beschreibung
- Karteikarten am Ohne Titel, erstellt von Maria Alejandra am 09/12/2017.
- Erstellt von
- Maria Alejandra
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