Informe Pasantias_jesús Escalona

8/17/2019 Informe Pasantias_jesús Escalona

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UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

ANTONIO JOSÉ DE SUCRE

VICERRECTORADO BARQUISIMETO

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA MECÁNICA

INFORME

ENTRENAMIENTO INDUSTRIAL

JESÚS ALFREDO ESCALONA ESCALONA

2014


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INTEVEP

URBANIZACIÓN SANTA ROSA. SECTOR EL TAMBOR. LOS TEQUES.

ESTADO MIRANDA

PERÍODO DE ENTRENAMIENTO: 01/09/14 – 19/12/14

TUTOR ACADEMICO: DR. ROBERTO QUINTEROTUTOR EMPRESARIAL: ING. ANTONIO BRAVO

ALUMNO: JESÚS ESCALONA

EXPEDIENTE: 20092-0029

ESPECIALIDAD: INGENIERÍA MECÁNICA


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AGRADECIMIENTO

A mi familia que siempre me ha brindado su cariño y apoyo a lo largo de toda

mi vida.

A mis padres que me han guiado por el camino de la vida hasta llegar a lo que

soy y lo que seré en el futuro.

A mis hermanos que siempre que estoy en su presencia suben brindarme

múltiples motivos de alegría y gratos momentos.

A mis abuelos, tíos, primos y demás familiares que me han ayudado a lo largo

de este trayecto.

A mi prima Living Escalona, su esposo Jesús Sojo y sus hijos Jesús Alejandro

y Jesús Eduardo, quienes en estos últimos meses me prestaron su apoyo, su ayuda y

su compañía para lograr este objetivo.

A mis tutores el doctor Roberto Quintero y Antonio Bravo quienes me

ayudaron a la consecución de este objetivo con su guía y sus conocimientos.

A mis compañeros de pasantías José, Leydi, Angely, Mairim, Fabiana, Cesar,

Luis, Víctor, Evelyn, Francys, David, Ariadne y Marcano con quienes compartí

momentos de alegría y experiencias muy agradables, les deseo lo mejor.

A los trabajadores de las gerencias de PRCP y PRIE con quienes tuve la dichade compartir durante los juegos intergerencias y formar parte de su grupo, gracias por

su amistad y ayuda.

A todos muchas gracias…


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ÍNDICE GENERAL

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................... 1

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ...................................................... 11

CONTENIDO TÉCNICO ........................................................................................ 13

GEOMECÁNICA ..................................................................................................... 15

Fundamentos de un análisis geomecánico .............................................................. 16

Aplicaciones geomecánicas .................................................................................... 18

Aplicaciones geomecánicas en carbonatos. ............................................................ 20

PROPIEDADES MECÁNICAS .............................................................................. 21

Propiedades mecánicas relevantes en la geomecánica ............................................ 22

Módulo de Young (E) ......................................................................................... 22

Coeficiente de Poisson (ν) ................................................................................... 22

Resistencia a la compresión no confinada (UCS) ............................................... 23

Módulo de Bulk (volumétrico) (K) ..................................................................... 23

CORRELACIONES ................................................................................................. 23

Correlaciones de UCS en rocas carbonáticas .......................................................... 24

Comentarios sobre las correlaciones de UCS en carbonatos .................................. 27

Correlaciones de Modulo de Young (E) en rocas carbonáticas .............................. 29

Comentarios sobre el módulo de Young en carbonatos .......................................... 30

Estimación del ángulo de fricción interna básico ................................................... 31

Valores típicos de Propiedades mecánicas en carbonatos en ciertas profundidades

................................................................................................................................. 32

RESUMEN DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS DURANTE EL

ENTRENAMIENTO INDUSTRIAL.......................................................................... 32

BIBLIOGRAFÍA ....................................................................................................... 34

LISTA DE ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS ....................................................... 37


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ÍNDICE DE ANEXOS Y GRÁFICOS

Figura 1: Organigrama INTEVEP ................................................................................ 9

Figura 2: Organigrama Gerencia Técnica Construcción de Pozos……………………9


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ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1: Plan de Actividades....................................................................................... 10

Tabla 2: Correlaciones de UCS en carbonatos ............................................................ 27Tabla 3: Correlaciones Modulo de Young en carbonatos ........................................... 30

Tabla 4: Valores típicos de propiedades mecánicas en carbonatos............................. 32


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INTRODUCCIÓN

Intevep es el brazo tecnológico de Petróleos de Venezuela, una filial de

investigación cuya orientación estratégica es generar soluciones tecnológicasintegrales, con especial énfasis en las actividades de Exploración, Producción,

Refinación e Industrialización. De igual manera, es responsabilidad de Intevep, el

resguardo del acervo tecnológico de PDVSA.

Intevep también desarrolla tecnologías propias en áreas con oportunidades

diferenciales, impulsa la cooperación e integración con el sector técnico-científico e

industrial de Venezuela y asegura, al mismo tiempo, la correcta gestión ambiental en

las operaciones de PDVSA.

Para dar respuesta a las necesidades de PDVSA y para afianzar el ejercicio de

la soberanía nacional sobre los hidrocarburos, Intevep focaliza su esfuerzo en tres

áreas medulares: Crudos Pesados y Extrapesados de la Faja Petrolífera del Orinoco,

Gas Costa Afuera y Nuevos Desarrollos Cercanos a Campos Tradicionales en Áreas

Tradicionales. De igual manera, concentra gran parte de sus recursos en mejorar el

factor de recobro y en actividades de recuperación mejorada.

En cada una de estas áreas se realizan actividades de: investigación

estratégica, investigación y desarrollo, ingeniería y asistencia técnica especializada,

las cuales están integradas a los negocios de PDVSA en cuanto a transferencia y

aplicación de tecnologías que permitan cubrir integralmente, las diferentes fases de

los negocios petrolero y gas: exploración, producción, manufactura, transporte y

mercadeo.


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Así mismo los principales objetivos de la empresa son:

1. Desarrollar e implementar tecnologías para:

Lograr un factor de recobro mínimo de 20% del Petróleo Original en Sitio en

la Faja Petrolífera del Orinoco.

Incrementar el factor de recobro de yacimientos maduros de crudos livianos y

medianos.

Transformar corrientes de los mejoradores y refinerías, para su uso como

insumos químicos, petroquímicos y combustibles; en las operaciones de la

industria.

Maximizar el uso, en el país, de azufre y coque de Petróleo. Impulsar el desarrollo del Gas Costa Afuera.

Minimizar el impacto ambiental de las actividades de la industria y proteger

los ecosistemas de las zonas petroleras.

2. Acelerar la captura, desarrollo, optimización y masificación de nuevas tecnologías

a través de alianzas con otras empresas petroleras y de servicios, universidades y

centros de investigación, nacionales e internacionales; con el fin de maximizar la

valorización de nuestros hidrocarburos.

3. Generar nuevas soluciones o captar tecnologías de estimulaciones químicas o

mecánicas para restituir o mantener la productividad o la inyectividad de los pozos.

4. Acelerar la investigación y desarrollo de esquemas de mejoramiento de crudo, que

permitan obtener una alta calidad de producto con una baja producción de residuos

sólidos, mediante procesos de transformación e industrialización, a bajos costos de

inversión y operación.

A continuación una breve reseña de los hechos más relevantes de la empresa:


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Período 1973-78:

Hechos relevantes:

A través de la promulgación del Decreto Presidencial No. 1385, se creó laFundación para la Investigación de Hidrocarburos y Petroquímica lo que abrió

el camino a lo que hoy constituye el centro de investigación científica y apoyo

tecnológico de la Industria petrolera nacional.

En febrero de 1974, se instaló la Fundación para la Investigación en

Hidrocarburos y Petroquímica, Invepet.

En 1976, aun manteniendo la figura jurídica de Fundación, se cambió su

denominación a la actualmente conocida: Intevep. PDVSA se convirtió en su

patrocinante.

Igualmente en 1976, se iniciaron los primeros proyectos de investigación y

desarrollo (IyD) definidos como prioritarios para la Industria. En este sentido,

el Consejo de Administración aprobó la constitución de seis gerencias

técnicas: Ciencias de la Tierra, Ingeniería General, Ingeniería de Petróleo,

Ciencias Básicas, Ingeniería de Procesos, y Computación y Sistemas.

En 1977, se incorporó un grupo de 75 profesionales y técnicos del Centro de

Petróleo y Química del IVIC, para establecer una estructura organizativa quecomprende tres divisiones: Exploración y Producción, Refinación y

Petroquímica, y Administración y Servicios.

Entre julio y agosto de 1978, se efectuó la mudanza a su actual sede, lo que

permitió dotar y poner en marcha un significativo número de laboratorios.

Período 1979-1984:

Hechos relevantes:

En junio de 1979, Intevep se constituyó como empresa mercantil, filial de

Petróleos de Venezuela, lo cual permitió adoptar políticas y actividades

administrativas alineadas con la Corporación.


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En 1980, Intevep se enfrentó a dos retos fundamentales: ejecutar los

programas de Ingeniería y Diseño ya establecidos, y continuar la formación

del equipo humano y la infraestructura requerida para los mismos. Los

esfuerzos tecno - científicos se concentraron en las áreas de mayorimportancia para la Industria.

En 1983, se diseñó el Modelo Geológico de la Faja del Orinoco, se seleccionó

el proceso propio de mejoramiento de crudos pesados y se realizó el estudio

de las refinerías del Caribe. Adicionalmente, se creó la Unidad de

Petroquímica y se estableció un programa definido de asistencia a Pequiven.

El programa de Control de Calidad fue uno de los logros resaltantes, así como

la creación de la Red de Información Petrolera y Petroquímica, RIPPET.

En 1984, Intevep mostró un notable avance en el desarrollo de una tecnología

propia para el mejoramiento de crudos pesados: HDH®, y en el desarrollo y

optimización de métodos para el transporte superficial de crudos pesados y

extrapesados, actividades que situaron a la Industria en una posición de

liderazgo en cuanto a este tipo de investigaciones en el ámbito mundial.

Período 1985-1989:

Hechos relevantes:

Durante 1985, se mantuvo el énfasis en áreas de transporte y mejoramiento de

crudos pesados y extrapesados, recuperación adicional de crudos livianos y

medianos, utilización de materiales residuales, apoyo a procesos de refinación

y asesoría en control de calidad.

En 1986, a tecnología de emulsiones para la producción y manejo de crudos

pesados fue integrada efectivamente a las operaciones de la Industria. El

proceso de mejoramiento HDH® fue validado en su fase de planta piloto lo

cual permitió adelantar el desarrollo de la ingeniería básica de un módulo

comercial.


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En 1987, PDVSA decidió ampliar la misión de Intevep, asignándole la

responsabilidad de centralizar las actividades de ingeniería básica y la

prestación de servicios técnicos operacionales avanzados a la Corporación.

En 1998, se registraron avances fundamentales en áreas estratégicas de la

Industria. En efecto, productos y procesos generados en Intevep entran en

fase de implantación operacional: el producto Orimulsión entró a su fase de

comercialización, se completaron con éxito las pruebas piloto de transporte

mediante Flujo Anular®, finaliza el desarrollo tecnológico de coque y

aleaciones con alto contenido de vanadio, así como las pruebas del proceso

HHC™ y de los catalizadores requeridos. Adicionalmente, se introdujo en el

mercado nacional un aceite lubricante formulado en Intevep y se cumplieron

las pruebas de demostración del proceso de mejoramiento HDH®.

Durante el año de 1989, en respuesta al cambio de alcance en las actividades

de Intevep, se dio a la Empresa una nueva denominación: Intevep, S.A.,

Centro de Investigación y Apoyo Tecnológico.

Período 1990-1995:

Hechos relevantes:

En 1990, se adquirieron los derechos de uso de la tecnología Etherol, de la

British Petroleum, para la producción de éteres a ser utilizados en el

mejoramiento de octanaje de las gasolinas y reemplazar el tetraetilo de

plomo.

Intevep recibe el primer premio en Tecnología, de la Academia de Ciencias

del Tercer Mundo (TWAS), por el desarrollo de la tecnología Imulsión,

además de otros prestigiosos galardones.

Se completaron importantes convenios de cooperación con diversas

universidades venezolanas (UCV, ULA, USB y UCAB), tanto para el trabajo

conjunto en actividades de Investigación y Desarrollo, como para el

fortalecimiento de especialidades académicas afines al campo científico -

técnico.


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En 1991, el desarrollo del proceso HDH® fue merecedor del Premio de

Ciencias de la UNESCO y recibió la aprobación, por parte de PDVSA, para

construir la planta pionera en la Refinería Cardón, con una capacidad de 15

mil barriles diarios.

Período 1995-1999:

Hechos relevantes:

Durante estos años, Intevep se mantuvo estable en cuanto a la crearon nuevos

proyectos de apoyo a la industria petroleras venezolana. Igualmente, Intevep

afianzó sus relaciones con el sector de ciencia y tecnología, a través de

convenios para el desarrollo de trabajos conjuntos con las universidadesnacionales, el Ministerio de Ciencia y Tecnología, Instituto Venezolano de

Investigaciones Científicas (IVIC), Funvisis, Fundación Instituto Ingeniería,

IUT Región Capital, entre otros.

Período 2000-2005:

Hechos relevantes:

A partir del año 2002 comenzó un proceso de desestabilización política y

económica contra las instituciones democráticas del país, del cual dos eventos

cobraron especial relevancia. El primero de ellos fue el Golpe de Estado del

11 de abril, que derrocó al Presidente Chávez durante dos días y arrasó con los

poderes legítimamente establecidos, el cual fracasó gracias a la acción

decidida del Pueblo Venezolano y la Fuerza Armada Nacional. El segundo fue

el sabotaje petrolero, que produjo enormes pérdidas a la economía del País.

En ambos, Petróleos de Venezuela fue protagonista y objetivo principal, dada

su condición de empresa estratégica para el Estado.

Intevep jugó un papel significativo durante la contingencia de finales de 2002

y comienzos de 2003, cuando numerosos técnicos, especialistas y gerentes de

la Empresa asumieron voluntariamente la enorme responsabilidad de apoyar


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directamente las diferentes áreas afectadas por la acción del sabotaje. Gracias

a este apoyo, refinerías, plantas, campos e instalaciones en general, se

mantuvieron operativas durante la crisis más dura que vivió la Corporación

durante su historia. Juegan papel importante acciones como la certificación decombustibles, los equipos de respuesta rápida, los entrenamientos in situ a las

personas que recién ingresaban, instrumentación de refinerías y atención a

daños ambientales entre varias actividades.

Actualmente, Intevep continúa su importante labor como centro de soporte

técnico y científico de la industria petrolera, bajo el lema de “Soberanía

Tecnológica”, sin olvidar el papel de gran relevancia que le corresponde en el

plano al respaldar y ejecutar cada uno de los programas que desarrolla el

Gobierno Bolivariano: la Misión Ribas, cuya coordinación en el estado

Miranda es responsabilidad de Intevep, las Misiones Barrio Adentro, Sucre,

Robinson y Vuelvan Caras y, por supuesto, el impulso al desarrollo endógeno,

al cooperativismo y la economía social y a la integración latinoamericana.

La capacidad científica y tecnológica desarrollada por Intevep durante más de

tres décadas, es la fuente generadora de la propiedad intelectual de PDVSA. Los

productos tecnológicos en diferentes niveles de desarrollo, fortalecen la política desoberanía tecnológica impulsada por el Gobierno Bolivariano, a través del Ministerio

de Energía y Petróleo, así como PDVSA.

Portafolio Intelectual de PDVSA Intevep

Actualizado: diciembre 2010

Patentes: 799

Marcas comerciales: 492

Derechos de Autor/ copyright: 112

Depósito legal: 24

Secretos comerciales/empresariales: 13

Nombres de dominio: 30


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En Exploración y Producción se han impulsado 58 tecnologías comerciales,

orientadas a productos y sistemas que se aplican en las actividades de perforación,

rehabilitación y completación de pozos (fluidos de perforación, cementación de pozosy ambiente) y producción de petróleo.

En el área de Refinación e industrialización, se dispone de 44 tecnologías

comerciales que responden a las necesidades de mejoramiento y optimización en

calidad de productos, para conversión de crudos pesados y extra pesados, obtención

de combustibles limpios y conversión de gas líquido y petroquímico.

El propósito de este entrenamiento industrial es la realización de unainvestigación documental y desarrollo de un informe técnico que será desarrollada en

la pericia de geomecánica y estabilidad de hoyo que forma parte gerencia técnica de

construcción de pozos, adscrita a la gerencia general de producción como se puede

ver en los siguientes organigramas:


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Figura 1: Organigrama INTEVEPFuente: www.pdvsa.com

Fuente: Escalona, J. (2014)

Construcción dePozos

Mecánica dePerforación

Geomecánica yEstabilidad de

Hoyo

Fluidos dePerforación

Cementación dePozos

Figura 2: Organigrama Gerencia Técnica Construcción de Pozos


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El título del proyecto a desarrollar es el siguiente: Comprender los

fundamentos básicos de las propiedades mecánicas en los modelos geomecánicos de

estabilidad de hoyos aplicados a yacimientos de rocas carbonáticas, y será ejecutado

según el siguiente plan de actividades:

Actividades Tiempo

Revisión Bibliográfica. 2 Semanas

Identificar las metodologías para estimar

propiedades mecánicas en yacimientos

de rocas carbonáticas.

4 Semanas

Analizar las correlaciones identificadas,

para elaborar formularios donde se

determinen las variables o parámetros de

entradas necesarios para los cálculos de

la propiedad mecánica de la roca con

cada una de esas correlaciones.

8 Semanas

Redacción de informe. 2 Semanas

Tabla 1: Plan de Actividades



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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En el escenario petrolero mundial, los carbonatos están llamados a ser un

protagonista importante en los tiempos venideros, debido al gran potencial deexplotación que presentan, no obstante esto significa un reto para la ingeniería,

debido a la muy baja eficiencia de los métodos explotación y producción usados en la

actualidad en estos tipos de yacimientos, lo que supone una gran oportunidad de

desarrollo de tecnología en esta área.

Con esta perspectiva la geomecánica cobra una gran importancia, ya que

mediante su empleo e interpretación es posible una mejor planificación de las

perforaciones en estos tipos de yacimientos y aumentar así la rentabilidad en su

explotación, en el desarrollo de un modelo geomecánico la determinación de las

propiedades mecánicas juega un papel vital para lograr un modelo que represente con

fidelidad la realidad, por esta razón las correlaciones cobran relevancia porque

permiten estimar propiedades mecánicas en pozos donde no se disponen de núcleos

para ser ensayados en el laboratorio, adicionalmente extraer núcleos no siempre es

posible o factible económicamente.

Las correlaciones presentadas en el presente trabajo, son resultado de una

investigación documental llevada a cabo para buscar y recopilar las distintas

ecuaciones propuestas por diversos autores alrededor del mundo, las cuales fueron

desarrolladas para campos específicos, por eso es de vital importancia que estas sean

comparadas contra datos de ensayos realizados en núcleos del área de estudio donde

se proyecte emplear estas correlaciones, con el objeto de determinar cuáles presentan

un comportamiento más fiel a la realidad a través de las calibraciones que ajusten

mejor con los datos de laboratorio.

Por esta razón se recomienda la realización de un estudio posterior donde se

comparen datos de laboratorio obtenidos de muestras de los yacimientos de


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carbonatos venezolanos contra las correlaciones aquí presentadas para así estimar en

qué grado estas representan la realidad de nuestros campos de carbonatos.


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CONTENIDO TÉCNICO

El petróleo (del griego: πετρέλαιον, "aceite de roca") es una mezcla

homogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles enagua. También es conocido como petróleo crudo o simplemente crudo. Se produce en

el interior de la Tierra, por transformación de la materia orgánica acumulada en

sedimentos del pasado geológico y puede acumularse en trampas geológicas

naturales, de donde se extrae mediante la perforación de pozos. En condiciones

normales es un líquido bituminoso que puede presentar gran variación en diversos

parámetros, principalmente color y viscosidad (desde amarillentos y poco viscosos

como la gasolina hasta líquidos negros tan viscosos que apenas fluyen), densidad

(entre 0,66 g/ml y 0,95 g/ml) y capacidad calorífica. Estas variaciones se deben a la

diversidad de concentraciones de los hidrocarburos que componen la mezcla. Es un

recurso natural no renovable y actualmente también es la principal fuente de energía

en los países desarrollados. El petróleo líquido puede presentarse asociado a capas de

gas natural, en yacimientos que han estado enterrados durante millones de años,

cubiertos por los estratos superiores de la corteza terrestre [1].

El petróleo y el gas se forman a partir de las sustancias orgánicas que se

acumulan en las rocas sedimentarias y que sufren descomposición por acción del

oxígeno y de las bacterias. Entre las rocas sedimentarias se pueden nombrar las

areniscas y las calizas. Las rocas sedimentarias están constituidas por fragmentos y

partículas derivados de rocas más grandes. A medida que pasa el tiempo, las rocas

sedimentarias se van acumulando y van quedando cubiertas por otras capas de rocas

que se superponen hasta alcanzar de 1,5 a 3 km de profundidad. Entonces, por acción

de altas temperaturas (de hasta 200 ºC), de presiones considerables (10-30 MPa) y

gracias a la presencia de sustancias que pueden funcionar como catalizadores

(arcillas), las sustancias orgánicas atrapadas sufren una serie de transformaciones que

dan origen a los hidrocarburos constituyentes del petróleo. Como el material orgánico

inicial del cual procede el petróleo se encuentra disperso, los productos resultantes de

su transformación (gas o petróleo) también estarán dispersos en la roca [2].


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Los yacimientos petroleros pueden ser clasificados en yacimientos

convencionales que son todos aquellos que pueden ser producidos a tasas económicas

de flujo y que producirán volúmenes económicos de hidrocarburos sin procesos

especiales de recuperación, tratamientos mayores de estimulación o el uso detecnología de punta y los yacimientos no convencionales que son todos aquellos que

no producen a tasas económicas de flujo y que no podrán ser producidos

rentablemente sin la aplicación de tratamientos intensivos de estimulación,

fracturamiento y recuperación.

Dentro de los yacimientos no convencionales se encuentran los de rocas

carbonatadas que están formados mayoritariamente por carbonatos tanto cálcico

(calcita en las calizas) como cálcico-magnésico (dolomita en las dolomías). De ellas,

solo las calizas tienen un auténtico origen sedimentario, pues las dolomías se forman

por procesos posteriores al depósito. Las rocas carbonatadas tienen un interés minero,

que se sustenta en sus aplicaciones directas (por ejemplo, en la fabricación de

cemento). También son interesantes desde el punto de vista geológico-minero por

poder albergar concentraciones de minerales metálicos, e incluso agua y otros fluidos

(petróleo y gas).

Los yacimientos carbonatados presentan una imagen de extremos. Los

yacimientos pueden ser colosales, aunque sus poros pueden ser microscópicos. La

permeabilidad de la matriz puede ser inconmensurablemente baja, mientras que los

fluidos fluyen como ríos a través de las fracturas. Las técnicas de evaluación que

tienen éxito en los yacimientos de areniscas a veces fallan en los yacimientos

carbonatados. Estas variaciones complican tanto la evaluación de los yacimientos

como la recuperación de los hidrocarburos. Sin embargo, los investigadores están

trabajando para superar estos problemas, debido a la importancia económica que

reviste la producción de petróleo de los yacimientos carbonatados.

Como consecuencia de las particularidades anteriormente mencionadas cobra

una gran importancia la caracterización geomecánica de los pozos petroleros como


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una herramienta orientada a conocer con cierta precisión las propiedades mecánicas

de las rocas en los yacimientos y la distribución de esfuerzos a los que estos se

encuentran sometidos, con la finalidad de planificar efectivamente los proyectos de

perforación, estimulación y terminación de pozos. Para la obtención de las propiedades mecánicas es necesaria la realización de ensayos destructivos sobre

muestras de rocas extraídas del pozo llamadas núcleos; pero esto no es siempre

posible o resulta muy difícil y costoso, por lo tanto se han desarrollado múltiples

correlaciones que permiten estimar mediante fórmulas matemáticas las propiedades

mecánicas de pozos donde no se tienen núcleos disponibles, usando información

derivadas de registros que se realizan en el pozo, como por ejemplo la porosidad o la

velocidad de ondas acústicas. Estas correlaciones usualmente son calibradas con

mediciones de laboratorio para así obtener una precisión mayor.

Las propiedades mecánicas más importantes para un estudio geomecánico

son: La resistencia a la presión no confinada (UCS) que es una medida de la

resistencia de la roca que representa el esfuerzo de compresión al cual una muestra de

la roca falla, otra es el módulo de Young (E) que es un parámetro que caracteriza el

comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una

fuerza y por último el coeficiente de Poisson (ν) que es una constante elástica que

proporciona una medida del estrechamiento de sección de un prisma de material

elástico lineal e isótropo cuando se estira longitudinalmente y se adelgaza en las

direcciones perpendiculares a la de estiramiento.

GEOMECÁNICA

La geomecánica es la disciplina que estudia las características mecánicas de

los materiales geológicos que conforman las rocas de formación. Esta disciplina está

basada en los conceptos y teorías de mecánica de rocas y mecánica de suelos, que

relacionan el comportamiento de la formación bajo los cambios de esfuerzo producto


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de las operaciones petroleras de perforación, completación y producción de pozos.

Aunque las bases de la geomecánica fueron realizadas a principios de siglo, las

aplicaciones petroleras empiezan a tener mayor divulgación al comienzo de la década

de los 70, y por lo tanto esta es una disciplina novedosa para la ingeniería de petróleo.La geomecánica utiliza resultados experimentales de campo y laboratorio

conjuntamente con soluciones analíticas para resolver problemas particulares. [3]

Fundamentos de un análisis geomecánico

Los estudios geomecánicos casi siempre necesitan muestras de la roca y por lo

tanto resulta necesaria la obtención de núcleos geológicos. Estos núcleos seránutilizados para tomar muestras para ensayos especializados de laboratorio. Si resulta

necesario obtener información sobre direcciones de los ensayos de laboratorio, los

núcleos deben ser orientados por métodos tradicionales durante la toma de los

mismos. Para núcleos ya tomados, solamente existe el método de orientación basado

en paleomagnetismo que se hace en superficie. En núcleos frescos se puede utilizar el

paleomagnetismo o el método tradicional, aunque este último resulta más costoso.

Existe una gran variedad de ensayos de laboratorio para medir diferentes

propiedades mecánicas de la roca. Las propiedades mecánicas de interés se dividen en

aquellas que miden resistencia, las que miden direcciones de esfuerzos o

deformaciones y las que miden comportamiento esfuerzo-deformación. Generalmente

existe un tipo de ensayo para medir una propiedad en particular. El tipo de ensayo

más común en la geomecánica es el de compresión triaxial, que sirve para medir la

resistencia al corte y el comportamiento esfuerzo-deformación de una muestra de

roca, a una presión confinante. Otro tipo de ensayo muy utilizado en la geomecánica,

es el de compresión uniaxial que sirve para medir el comportamiento esfuerzo-

deformación de una muestra sin deformación lateral. Se pueden realizar ensayos

donde se midan las propiedades dinámicas de la roca en el laboratorio, los cuales

pueden ser usados para correlacionar con registros petrofísicos de campo. También


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existen pruebas especiales tales como ASR (Recuperación de Deformación

Anelástica), DSA (Análisis de Deformación Diferencial), AAA (Análisis de

Anisotropía Acústica) y SWAA (Análisis de Anisotropía de Onda de Corte) que

realizadas en núcleos orientados permiten determinar la dirección de los esfuerzos principales en campo.

Existen varios tipos de trabajos de campo que también son necesarios para un

análisis geomecánico. El uso de herramientas petrofísicas acústicas que midan la

velocidad de ondas P y S resulta fundamental, ya que se pueden determinar las

propiedades dinámicas de la formación. Estas propiedades dinámicas de campo

pueden ser comparadas con las propiedades dinámicas y propiedades estáticas(resistencia) de laboratorio para elaborar correlaciones predictivas. También resulta

muy importante conocer la magnitud del esfuerzo principal menor para determinar el

estado de esfuerzos, por lo que se debe efectuar una prueba minifrac o microfrac que

mida la presión de apertura y cierre a distintas profundidades. Otra herramienta

petrofísica de importancia la constituye el probador múltiple de formación (RFT) o el

MDT (Probador Modular de la Dinámica de la Formación) que mide la presión de

poros a diferentes profundidades. Las pruebas de presión sea por DST (Distributed

Temperature Sensing ) o “buildup” (acumulación) pueden ser usadas para conocer la

presión del yacimiento en un tiempo dado. El conocimiento de las presiones de poros

es fundamental para poder calcular el esfuerzo efectivo que controla el

comportamiento mecánico de la roca.

El comportamiento mecánico de las rocas de formación resulta bastante

complicado, ya que es totalmente inelástico y no lineal. Para poder modelar la

resistencia y el comportamiento esfuerzo-deformación de las rocas, resulta necesario

realizar ensayos de laboratorio a las condiciones de esfuerzos y temperaturas

existentes en el campo, lo cual servirá para calibrar luego parámetros de modelos

basados en las teorías de elasticidad y plasticidad. Existen varios modelos

matemáticos basados en métodos numéricos y soluciones teóricas para resolver


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diferentes tipos de problemas, tales como esfuerzos en hoyos inclinados,

fracturamiento hidráulico, estabilidad de cavidades cañoneadas, esfuerzos en

yacimientos sometidos a compactación y subsidencia, etc.. Absolutamente, todos los

análisis teóricos necesitan datos de ensayos de laboratorio y pruebas de campo para poder arrojar una respuesta confiable.

Aplicaciones geomecánicas

La geomecánica siempre trata problemas donde se relacionan esfuerzos con

resistencia de la formación. Es entonces de esperar, que aquellas operaciones de

pozos que afecten y causen daño a la formación, también van a tener una gran

influencia en el análisis de cualquier problema (estabilidad de hoyos, arenamiento,

fracturamiento, etc.). Por lo tanto, se deben analizar todas las operaciones de pozo

que puedan ser negativas desde el punto de vista de la formación, para luego

optimizarlas en función de las características de la roca.

La magnitud y dirección de los esfuerzos en sitio, va a definir la trayectoria de

mayor estabilidad para pozos horizontales y de gran desviación. Estos pozos tendrán

una mayor estabilidad si son perforados en la dirección perpendicular al esfuerzo

principal menor, ya que este problema de estabilidad se complica porque el eje del

pozo no coincide con la dirección del esfuerzo principal mayor. Si se puede

determinar experimentalmente la envolvente de falla de la roca de formación,

entonces se puede calcular el rango de pesos de lodo que mantenga la integridad del

hoyo. Los problemas de estabilidad pueden existir aún después de la perforación,

debido a que la mayoría de los pozos horizontales son completados a hueco abierto y

la reducción de presiones de poros del yacimiento causa un aumento en los esfuerzosefectivos.

El problema de producción excesiva de arenas es causado cuando los

esfuerzos desestabilizadores actuando sobre la formación (tasa de flujo y gradiente de


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presión) son mayores que la resistencia mecánica de la formación. Cuando esta

resistencia es excedida, entonces ocurre desprendimiento de granos de material de la

formación causando arenamiento. Resulta necesario conocer el estado de esfuerzos y

la envolvente de falla de la formación para poder determinar el gradiente de producción (drawdown) crítico que no cause producción de arena. Adicionalmente, se

debe evaluar el efecto nocivo que tienen las operaciones de pozo (perforación,

completación y producción) sobre el arenamiento de pozos, ya que pueden afectar los

esfuerzos desestabilizadores y las resistencias mecánicas. También, se debe evaluar el

comportamiento mecánico de las gravas usadas en los diferentes tipos de control de

arenas.

Las características mecánicas de la formación controlan el diseño de las

fracturas hidráulicas. La altura de la fractura está relacionada al contraste de las

magnitudes de los esfuerzos principales menores en los diferentes estratos geológicos.

La presión de rompimiento y el gradiente de fractura están relacionados al esfuerzo

principal menor y a la resistencia a la tracción de la roca. La dirección de los

esfuerzos indica la dirección de la fractura hidráulica, ya que la misma es

perpendicular a la dirección del esfuerzo principal menor. La longitud de la fractura y

su propagación están relacionadas con la resistencia al corte y dureza de la roca.

El conocimiento de la resistencia mecánica de la roca es muy importante en la

selección de perforadores de cañoneo, debido a que la penetración del mismo es

dependiente de la resistencia de la roca como lo demuestra el método API RP-43. La

geomecánica también puede ser muy útil para definir el tipo de completación en

pozos horizontales. Las completaciones a hueco abierto pueden tener mayor

productividad que a hueco entubado, pero pueden ser menos estables en un futuro. Sedebe evaluar la estabilidad de la completación a hueco abierto en diferentes etapas de

su vida productiva a medida que aumentan los esfuerzos efectivos por la disminución

de las presiones de yacimiento.


26/47

20

En yacimientos naturalmente fracturados resulta necesario determinar las

direcciones de las fracturas naturales. Las fracturas se abren perpendiculares al

esfuerzo principal menor que existía cuando se originaron dichas fracturas. Esto va a

ser de suma importancia para yacimientos fracturados de rocas con baja permeabilidad, donde la producción ocurre principalmente por los sistemas de

fracturas naturales y no por la matriz. En núcleos orientados usados en conjunto con

análisis geomecánicos de laboratorio también pueden ser utilizados para la

determinación de las direcciones de esfuerzos en sitio que son los causantes de las

fractura. Esto ayudará a determinar la dirección óptima de pozos desviados y

horizontales que intercepten establemente el mayor número de fracturas naturales y

poder así tener mayor producción de hidrocarburos.

En yacimientos someros de arenas no consolidadas ocurre compactación de

las arenas productoras a medida que disminuye la presión del yacimiento. Si las

condiciones geométricas y rigideces de las capas suprayacentes cumplen ciertos

requisitos, la compactación de las arenas del yacimiento puede causar el fenómeno de

subsidencia.

El grado de compactación de la arena es calculado mediante ensayos de

laboratorio especiales y conociendo el estado de esfuerzos del yacimiento. El nivel de

compactación de la arena sirve luego para calcular el volumen de crudo que puede ser

producido por el mecanismo de compactación, lo cual tiene un gran impacto sobre las

reservas recuperables.

Aplicaciones geomecánicas en carbonatos.

La tarea de la geomecánica en los carbonatos es esencialmente la misma que

en otros tipos de rocas por ejemplo: estabilidad de hoyos, arenamiento,

fracturamiento, etc. Pero debido a la importancia estratégica de este tipo de

yacimientos en el futuro de la exploración y explotación petrolera alcanza una


27/47

21

dimensión mayor por la gran cantidad de reservas mundiales de hidrocarburos que se

encuentran en este tipo de formaciones en la actualidad.

La mayoría de los yacimientos carbonatados son yacimientos naturalmentefracturados. Las fracturas existen en todas las escalas; desde las fisuras microscópicas

hasta las estructuras de varios kilómetros, denominadas enjambres o corredores de

fracturas, que crean redes de flujo complejas en el yacimiento. En consecuencia, el

movimiento de los hidrocarburos y otros fluidos a menudo no es el esperado o

pronosticado. Simplemente con unos pocos corredores de fracturas muy grandes

pueden actuar como atajos preferenciales para los fluidos dentro de un yacimiento

carbonatado; por consiguiente, el conocimiento de su posición exacta es crucial para

la planeación de pozos nuevos, así como para la simulación y el pronóstico de la

producción de estos yacimientos. Esto ayudará a determinar la dirección óptima de

pozos desviados y horizontales que intercepten el mayor número de fracturas

naturales y poder así tener mayor producción de hidrocarburos.

PROPIEDADES MECÁNICAS

Las propiedades mecánicas de los materiales nos permiten diferenciar un

material de otro ya sea por su composición, estructura o comportamiento ante algún

efecto físico o químico, estas propiedades son usadas en dichos materiales de acuerdo

a algunas necesidades creadas a medida que ha pasado la historia, dependiendo de los

gustos y propiamente de aquella necesidad en donde se enfoca en el material para que

este solucione a cabalidad la exigencia creada.

La mecánica de materiales estudia las deformaciones unitarias y desplazamientode estructuras y sus componentes debido a las cargas que actúan sobre ellas, así

entonces nos basaremos en dicha materia para saber de que se trata cada uno de

estos efectos físicos, aplicados en diferentes estructuras, formas y materiales. Esta es

la razón por la que la mecánica de materiales es una disciplina básica, en muchos


28/47

22

campos de la ingeniería, entender el comportamiento mecánico es esencial para el

diseño seguro de todos los tipos de estructuras. El desarrollo histórico de dicho tema,

ha sido la mezcla de teoría y experimento, de personajes importantes como Leonardo

da Vinci (1452-1519), Galileo Galilei (1564-1642) y Leonard Euler (1707-1783),llevaron a cabo experimentos para determinar la resistencia de alambres, barras y

vigas, desarrollaron la teoría matemática de las columnas y cálculo de la carga critica

en una columna, actualmente son la base del diseño y análisis de la mayoría de las

columnas.

Propiedades mecánicas relevantes en la geomecánica

Módulo de Young (E)

Es la relación entre la deformación axial debido al esfuerzo axial, mide la

resistencia de la roca cuando es comprimida axialmente.

E=σ/ε

Un Módulo de Young bajo indica un material con alta deformabilidad, esdecir que con una fuerza determinada se deforma cierta longitud, mientras que si E es

alto, con la misma fuerza anterior se deformara una menor longitud.

Coeficiente de Poisson (ν)

Es una constante elástica que proporciona una medida del estrechamiento de

sección de un prisma de material elástico lineal e isótropo cuando se estiralongitudinalmente y se adelgaza en las direcciones perpendiculares a la de

estiramiento.

ν = − εtrans / εlong


29/47

23

Donde ε es la deformación.

Resistencia a la compresión no confinada (UCS)

Es el valor del esfuerzo al cual falla una muestra de roca sometida a un ensayo

de compresión uniaxial no confinada, y representa la resistencia de la roca a soportar

una fuerza externa.

Módulo de Bulk (volumétrico) (K)

El módulo de compresibilidad, de un material mide su resistencia a la

compresión uniforme y, por tanto, indica el aumento de presión requerido para causar

una disminución unitaria de volumen dada.

El módulo de compresibilidad se define según la ecuación:

CORRELACIONES

En probabilidad y estadística, la correlación indica la fuerza y la dirección de

una relación lineal y proporcionalidad entre dos variables estadísticas. Se considera

que dos variables cuantitativas están correlacionadas cuando los valores de una deellas varían sistemáticamente con respecto a los valores homónimos de la otra: si

tenemos dos variables (A y B) existe correlación si al aumentar los valores de A lo

hacen también los de B y viceversa. La correlación entre dos variables no implica,

por sí misma, ninguna relación de causalidad.


30/47

24

Importancia de las correlaciones en la industria petrolera

La extracción de núcleos de la roca es una tarea ardua y costosa, en la mayoría

de los casos esta práctica no es factible, por tal razón se presenta la posibilidad deestimar las propiedades mecánicas de las rocas en los pozos mediante correlaciones

que son representaciones matemáticas de las propiedades para diferentes regiones y

características geológicas de los yacimientos, basándose en los registros acústicos o

de pozo que son llevados a cabo durante la perforación o después de esta.

Representa esto una gran ventaja porque permite extender el conocimiento de

las propiedades hacia pozos donde no se tienen datos experimentales, y poder realizar

una caracterización geomecánica y con esto poder definir de manera precisa yacertada los planes de perforación, estimulación y producción de los pozos.

Correlaciones de UCS en rocas carbonáticas

Nº

EcuaciónReferencia Ecuación (UCS) (MPa) Observaciones Región Unidad

(1) [4]145

)7682( 82,1

t Calizas - Δt: µs/f

(2) [5]145

10)

14.10944.2(

t

Calizas - Δt: µs/f


31/47

25

(3) [6] 2)31(276

Similar a la fórmula

de Vermik pero con

diferentes constantes

Deposit

o

Kerobch

eyev,

Rusia

: %

(4) [6] 8.49,135 e

Representa de una

baja a moderada

porosidad

)2.00( y alta

UCS

)30010( MPaUCS

- : %

(5) [6] 95,68,143 e

Representa de una

baja a moderada

porosidad

)2.005,0( y

alta UCS

)15030( MPaUCS

Oriente

Medio : %

(6) [6] 51,08,13 E Calizas con

MPaUCS 30010 - E: MPa

(7) [6] 34,01,25 E Dolomitas con

MPaUCS 10060 - E: MPa

(8) [7] 427,21677,21 Vp Calizas y calizas

dolomíticas- V p: km/

(9) [8] 21,195,9 Vp Calizas y dolomitas - V p: km/

(10) [9] 4315,22304Vp Calizas - V p: km/

(11) [10] 194,1746,12 Vp Calizas y dolomitas V p: km/


32/47

26

(12) [10] TS Vp 774,9194,6155,7

Calizas y dolomitas

1222,10562,1

pV Ts

-

TS: MP

V p: km/

(13) [10] s I TS Vp 408,2876,10374,5029,10

Calizas y dolomitas

1222,10562,1

pV Ts

1556,16709,0

p s V I

TS: MP

V p: km/

Is: MPa

(14) [11]b

a E

A

5,1)ln(1

11

2

21;2

21

)1(

3

A

ba

-

: %

E: MPa

(15) [12]5,045,0

25,014,3

dm

E

Carbonatos -

: %

E: MPa

dm: mm

(16) [13])(

3103125,05,1

dm DT c

Calizas y dolomitas -

DTc: µs/

E: MPa

dm: mm

(17) [14]

21

1

110374,8

2

4221

Vpb

Carbonatos -Ρ b: Kg/m

V p: m/

(18) [15] Est Est 458,22787,0 2 Calizas y dolomitas - Est: GP


33/47

27

(19) [16] 91,09,17 e Carbonatos - : %

(20) [17] 3,98,174 e Carbonatos - : %

(21) [18] 03,2

567,62

e Dolomita

Campo

Ghawar: %

(22) [18] 46,5

432,89

e CalizasCampo

Ghawar: %

(23) [19] 5156,4325,72din

G Calizas -

UCS: p

Gdin: Mp

(24) [19]29435144462 PHIT

Dolomita -

UCS: p

PHIT: v

Tabla 2: Correlaciones de UCS en carbonatos


Comentarios sobre las correlaciones de UCS en carbonatos

La ecuación (1) da estadísticamente menos resultados satisfactorios que la

ecuación. (2) para todos los datos, la ecuación anterior define un claro límite inferior

de datos de resistencia medidos para cualquier Δt dado. Como la estimación

conservadora de la resistencia es importante para los problemas de estabilidad del

pozo, la ecuación. (1) da una buena primera aproximación del límite inferior de

resistencia de la roca de carbonato cuando Δt (o la velocidad) es conocida. Con

respecto a E, ambas Ecs. (6) y (7) pasan a través de del promedio de conjunto de

datos, prediciendo similares valores de resistencia. La Ec. (6) da ligeramente mejores

resultados estadísticos que Ec. (7), probablemente debido a que la ecuación anterior

utiliza una gama más amplia de datos UCS que la segunda cuando se desarrollaron.

En términos de porosidad, las ecuaciones. (4) y (5) estiman valores medios de UCS

para un dado, mientras que la ecuación. (3) define una cota superior del conjunto de


34/47


35/47

29

de la prueba. Por otro lado, las correlaciones de Golubev y Rabinovich (2), Rzhevsky

y Novik (3) y Lacy (18) altamente sobreestimaron la resistencia a la compresión,

aunque la expresión de Rzhevsky y Novik presenta estimaciones razonables. Las

ecuaciones de Militzer y Stoll (1), los de las calizas y dolomías de Chang (6 y 7) y lasde Ameen (21 y 22) también fallaron en proporcionar resultados significativos. Las

expresiones de Ameen y la Militzer y Stoll han tendido numéricamente a 50 MPa con

bajas variaciones, mientras que las de piedra caliza y dolomía de las ecuaciones de

Chang tendían invariablemente a 100 MPa.

La correlación (4) de Chang presentó la coincidencia más razonable a los

datos de laboratorio, pero variaciones de resistencia son subestimadas. Los mejores

en resultados general vinieron de la expresión CPM (17) seguida por las ecuaciones

de Farquhar et al (20) y de Chang de los campos en el Oriente Medio (5) con

similares resultados. Es interesante notar que la ecuación CPM depende del tiempo de

viaje acústico y los datos de densidad de la roca mientras que los otros dos de la

porosidad solamente.

Correlaciones de Modulo de Young (E) en rocas carbonáticas

N°

EcuaciónReferencia Ecuación (E) Observaciones Región Unidade

(25) [20]

1

121

8,3

1 268,0

Vp E bulk s

st Carbonatos -

αs: dB/cm

Est: GP

(26) [10] 9122,1919,0 Vp E t Calizas - V p: km/

(27) [15]d d st

E E E 422,0018,0 2

Calizas y

dolomitas-

Est: Mps

Edin:

Mpsi


36/47

30

(28) [17]Rocas

carbonáticas- : %

(29) [18] DolomitasCampo

Ghawar : %

(30) [18] CalizasCampo

Ghawar : %

(31) [19] Calizas -

Est: Mps

Edin:

Mpsi

(32) [19] Dolomitas -

Est: Mps

Edin:

Mpsi

Tabla 3: Correlaciones Modulo de Young en carbonatos


Comentarios sobre el módulo de Young en carbonatos

Los resultados obtenidos en la referencia bibliográfica [20] demuestran que en

la ecuación (25) de la tabla 3, Ed está definida en términos de αs, ρ bulk (Densidad

aparente del material), V p (Velocidad de la onda ultrasónica de compresión) y ν

(coeficiente de Poisson) y la correspondiente expresión de corrección se obtiene por

medio de la atenuación espacial de la onda ultrasónica (αs). El coeficiente de Poisson

(ν) se calcula según la ecuación:

2222

2

2

2

2

12

2

s p

s p

s

p

s

p

V V

V V

V

V

V

V


37/47

31

El módulo elástico calculado según la ecuación (25) tiene varias ventajas

importantes:

a)

Es válida para las rocas carbonatadas, independientemente de la presencia de

fisuras o huecos;

b)

Es válida tanto para rocas desgastadas e inalteradas;

c) Como todos los parámetros considerados en la ecuación (25) se obtienen por

medio de una prueba de ultrasonidos, el procedimiento para calcular el

módulo de Young no es completamente destructivo; por lo tanto es posible

repetir la prueba si es necesario;

d) La máquina de ultrasonidos es totalmente portátil y, por consiguiente, las

mediciones se pueden tomar fuera del laboratorio.

Según el trabajo [10] existe una relación fuerte entre el Módulo de elasticidad (Et )

y la velocidad de onda P . La ecuación (26) tiene un coeficiente de correlación de

0,79.

Las ecuaciones (28, 29 y 30) estiman el módulo de elasticidad estático basándose

en la porosidad, por considerarla un factor determinante en la variación de esta

propiedad en las rocas carbonatadas. Así mismo las correlaciones (27, 31 y 32) son de

corrección para llevar de módulos de elasticidad dinámicos derivados de registros de

pozos a módulos de elasticidad estáticos.

Estimación del ángulo de fricción interna básico

En el trabajo [21] se basaron en la distribución de ángulos de fricción básicos

con respecto al contenido de dolomía y el porcentaje de granos mayores que 0,06

mm, observándose que el ángulo de fricción básico generalmente incrementa con el

porcentaje de granos mayores y decrece con el contenido de dolomía. Un análisis de


38/47

32

regresión múltiple resultó en una correlación basada en el contenido de dolomía y el

porcentaje de granos mayores a 0,06 mm como variables independientes:

)(%4,7)(2,104,32 granoscontenido dolomitab (33)

Por lo que el valor predicho a partir de la ecuación de regresión (33) puede ser

una estimación útil del ángulo básico de fricción interna para carbonatos puros con

aproximadamente de 6 °.

Valores típicos de Propiedades mecánicas en carbonatos en ciertas profundidades

Facies Profundidad (ft)Porosidad(fracción)

Densidadde la

matriz(g/cc)

Coeficientede Poisson

Módulo deYoung(MPsi)

Dolomitacon

anhidrita

2505,6 – 2711,1 0,035 – 0,247 2,91 - 2,84 0,252 – 0,303 9,18 – 3,86

Dolomita 2695 – 2715,2 0,038 – 0,250 2,76 - 2,90 0,239 – 0,380 7,55 – 2,87

Calizas 2518,5 – 2858,8 0,034 – 0,211 2,71 – 2,69 0,233 – 0,328 5,94 – 3,23

Tabla 4: Valores típicos de propiedades mecánicas en carbonatosFuente: Escalona, J. (2014)

RESUMEN DE LAS ACTIVIDADES REALIZADAS DURANTE EL

ENTRENAMIENTO INDUSTRIAL

1. Revisión bibliográfica.

2.

Identificar las metodologías para estimar propiedades mecánicas enyacimientos de rocas carbonáticas.

3. Analizar las correlaciones identificadas, para elaborar formularios donde se

determinen las variables o parámetros de entradas necesarios para los cálculos

de la propiedad mecánica de la roca con cada una de esas correlaciones.


39/47

33

4.

Redacción de informe.

A continuación se explica detalladamente cada actividad realizada:

1.

Se procedió con la investigación y revisión bibliográfica orientada a conocer

los temas que se manejan en la pericia de geomecanica y en el negocio

petrolero, se utilizaron recursos digitales tales como videos y páginas de

internet así como recursos tradicionales tales como libros e informes técnicos,

con el objetivo de entrar en contexto.

2. Mediante la lectura, traducción e interpretación de múltiples informes técnicos

desarrollados por investigadores alrededor del mundo se llevó a cabo la

identificación de la metodología empleada en para la estimación de las

propiedades mecánicas en rocas carbonaticas y la importancia de esto en las

labores de exploración, perforación y producción de pozos petroleros.

3. Basándose en la actividad anterior se seleccionaron un grupo de correlaciones

utilizadas para estimar propiedades mecánicas en carbonatos, y fueron

sometidas a un análisis donde se pusieron de manifiesto las variables y parámetros de entrada de cada una de estas correlaciones así como las

relaciones de estas con las características del yacimiento.

4.

Se realizó la redacción de un informe técnico basándose en las actividades

anteriores donde se reflejara los conocimientos adquiridos y las correlaciones

analizadas con el objetivo de ser utilizadas posteriormente en el desarrollo de

modelos geomecanicos de este tipo de yacimientos.

Adicionalmente a estas actividades también se pudo participar en el curso de

geomecánica aplicada a la industria petrolera, y en actividades de recreación y

esparcimiento tales como los juegos intergerencias y las actividades de fin de año

realizadas por la empresa.


40/47

34

BIBLIOGRAFÍA

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J. Martínez-Martínez, D. Benavente, M. A. García-del-Cura. Comparison of

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[21]

D. M. Cruden, X. Q. Hu. Basic Friction Angles of Carbonates Rock from

Kananaskis Country. For submission to International Association of

Engineering Geology Bulletin.


43/47

37

LISTA DE ABREVIATURAS Y SÍMBOLOS

E: Modulo de Young

Est: Modulo de Young estáticoEdin, Ed: Modulo de Young dinámico

σ: Esfuerzo normal

ε: Deformación

ν: Coeficiente de Poisson

UCS: Resistencia a la compresión no confinada

K: Modulo de Bulk

Δt, DTc: Tiempo de transito onda compresional

: Porosidad

V p: Velocidad de onda P

Vs: Velocidad de onda S

Ts: Resistencia a la tracción

Is: Índice de carga puntual

dm: Tamaño medio del grano

ρ b, ρ bulk : Densidad aparente

Gdin: Modulo de Corte dinámico

PHIT: Porosidad total en v/v

αs: atenuación espacial de la onda ultrasónica

θ b: Angulo de fricción básico


44/47

38

UNIVERSIDAD NACIONAL EXPERIMENTAL POLITÉCNICA

“ANTONIO JOSÉ DE SUCRE”

VICE-RECTORADO BARQUISIMETO

COORDINACION DE ENTRENAMIENTO INDUSTRIAL

INGENIERIA MECANICA

PROGRAMA GUIA ENTRENAMIENTO INDUSTRIAL II

OBJETIVOS:

Aplicación de los conocimientos teorico-practicos adquiridos en el área

Específica de INGENIERIA MECANICA a las condiciones reales

ACTIVIDADES:

Las actividades a realizar por el pasante durante su entrenamiento Industrial

II, se van a realizar en el área de producción e ingeniería de Proyectos, (si la hubiere).

A. ESTADIA EN LA EMPRESA:

El tamaño y complejidad del área de producción va a variar dependiendo del tipo de

empresa. Las actividades que el estudiante desarrollará serán las siguientes:

A.1 Estudio del proceso Industrial

A.1.1. Deberá estudiar el proceso industrial en su conjunto, aprendiendo el

manejo de todas las variables que tienen algunas influencias influencia en el proceso.

A.1.2. Deberá estudiar todos los aspectos teóricos en que se basa el proceso queutiliza esa industria. Deberá averiguar que patente utiliza la industria, donde fue

desarrollado el proceso y en qué fecha.


45/47

39

A.1.3 Deberá desarrollar una actividad de operación manual o automática (en la sala

de control), a nivel de supervisor u operario. Aprendiendo que sucedería si se

abre o cierra o bien mueve o arranca algún dispositivo o máquina del conjunto del

proceso.A.1.4. Explicación técnica del flujograma del proceso. Estudio desde el punto de vista

teórico del proceso de cada uno de los elementos que lo integran.

A.2 Trabajo practico específico a realizar:

A.2.1.

a) El estudiante deberá participar en la elaboración y estudios de parada de

planta.

b) deberá participar de manera directa en la reparación de algunos de los

elementos de producción nombrados anteriormente (si existe oportunidad),

intervendrán a nivel de ejecución.

c) El estudiante deberá informarse sobre el trabajo que se realiza a nivel

de la gerencia de producción.

d) Deberá desarrollar la actividad de auxiliar de ingeniería, bajo las órdenes

de un ingeniero o técnico que la empresa seleccione para tal fin.

A.2.2.

a) El estudiante desarrollará un proyecto a trabajo que a juicio de la

empresa se necesite realizar en la misma o bien puede ser adjunto de un

ingeniero de la empresa que se esté desarrollando un proyecto o trabajo

específico.

b) El estudiante deberá detectar problemas técnicos de ingeniería a través de

una encuesta que realice entre el personal técnicamente calificado dentro de la

empresa. Problemas técnicos entiéndase:


46/47

40

Fallas frecuentes en equipos o piezas de equipos, las cuales no estén de

acuerdo con las horas de funcionamiento normal que se especifican en

las características técnicas del equipo.

Modificaciones y rediseños para hacerlos más eficientes o bien para aumentar

su capacidad.

Diseños de un nuevo sistema que aumenta la eficiencia del proceso.

A.3 Área de Mantenimiento:

A.3.1. Reparación de:

a) Equipos que intervienen en la producción señalados en los apartes A.1.1 y A.1.2.

b) Equipos utilizados en el proceso.

b.1. Trenes de envase y ensamblaje.

b.2. Prensa y troqueles.

b.3. Trenes de pasteurización, llenado, etc.

c) Equipos de elevación y transporte.

c.1 Grúas.

c.2 Transportadores.

c.3 Equipo de manejo de materiales.

A.3.2. Taller de Mantenimiento:

a) Elaboración de piezas, utilizando las maquinas-herramientas.

b) Elaboración de piezas, utilizando fundición, forja estampado.

A.4 Diseño específico:

Durante su entrenamiento, el estudiante deberá realizar un proyecto. Eso

conlleva a que el estudiante desde el inicio de la pasantía desarrolle el PUNTO A.2.2.


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Del presente programa, seleccione un trabajo específico con asesoría del ingeniero

de la empresa y el profesor que la corregirá el Informe. (ES MUY

IMPORTANTE QUE EL PROFESOR CONOZCA DEL PROYECTO QUE ESTA

REALIZANDO EL ESTUDIANTE EN LA EMPRESA). El informe técnico quedeberá presentar será corregido en la parte de la Especialidad, solo si el

estudiante ha desarrollado el proyecto. A tal fin el Informe debe dividirse en:

a) Proyecto específico realizado (A.4)

b) Actividades cumplidas en los puntos: A.1. A.2. y A.3.

c) Deberá incluir en su informe, el presente programa, marcado en círculo

rojo los puntos que desarrolló.

Documents

Informe Pasantias_jesús Escalona