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ESFUERZO
https://encrypted-tbn3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQgmbfP3-
r2ht6AZdrEbrTMzRStJ9MInVud6GBqf3DbZaWLvVcTg2iJN2Hu
Zuly Calderón Carrillo
• Escalar, Vector, Tensor
• Tipos de esfuerzos
• Esfuerzos Insitu
• Diferencia entre fuerza y esfuerzo
• Ejemplos
CONCEPTOS BÁSICOS
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Importante diferencia conceptual entre escalar, vector
y tensor. Se pueden cometer errores.
Escalar. Se define con un (1) valor
Vector. Se define con tres (3) valores
Tensor. Compuesto por nueve (9) valores
ESCALAR, VECTOR, TENSOR
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
• Tensor de orden cero
• Cualquier sistema de
coordenadas, un solo
componente (su magnitud).
• El valor no varía si se
cambia el sistema de
coordenadas.
• Ejemplos: LODO (ppg);
PRESIÓN (psi), volumen
(ft3), área (ft2), profundidad
(ft), masa (gr), temperatura
(oR) y densidad (gr/ft3)
ESCALAR
Zuly Calderón Carrillo
http://us.123rf.com/400wm/400/400/andreus/andreus0709/andreus
070900032/1744397-termometro-para-medir-la-temperatura-
planeta-tierra-ilustracion-digital.jpg
https://encrypted-
tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQPHitcC3Xcc
oRPxFi9yy9IvuY6bkUG9j2d10g19_mij1xqdxa6uA
• Tensor de orden uno
• Cantidad, dirección y sentido.
• A diferencia del escalar, la dirección
del vector varía si se cambia el
sistema de coordenadas, aunque
su magnitud permanece constante.
• Ejemplos de vectores: velocidad
desplaza un automóvil, fuerza actúa
sobre objeto, desplazamiento
objeto, campo eléctrico o campo
magnético.
• Suma de dos vectores: método del
triángulo o método del
paralelogramo.
VECTOR
Zuly Calderón Carrillo
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commo
ns/thumb/1/1c/Moglfm01sn_vector.jpg/250px-
Moglfm01sn_vector.jpg
• Varios componentes
• Generalización conceptos
escalar, vector y matriz.
• Utilizado para tensores de
segundo orden, con
magnitud y dirección en
tres dimensiones.
• Ejemplos de tensor de
segundo orden: el esfuerzo
y la deformación
TENSOR
Zuly Calderón Carrillo










z
zy
zx
yz
y
yx
xz
xy
x



















zz
zy
zx
yz
yy
yx
xz
xy
xx









• Cubo infinitesimal
• Estado esfuerzos punto
• Componentes direccionales
referidos sistema coordenadas
• Esfuerzos normales directos
(alineados a los ejes)
• Esfuerzos de corte o de cizalla
no son directos (esfuerzos
resultantes, cada cara cubo, no
siempre están alineados ejes)
TENSOR DE ESFUERZOS
Zuly Calderón Carrillo
xx
zz
yy
xy
xz
zx
yz
yx
zy
y
x
z
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
• Puede ser definido en varios
sistemas de coordenadas
• El sistema mas común, es el
cartesiano, x,y,z
• Petróleos: ej estabilidad de
pozos, coordenadas
cilíndricas (, r, z)
TENSOR DE ESFUERZOS
Zuly Calderón Carrillo
r
rz
rr
z
r

z
rz
zz
xx
zz
yy
xy
xz
zx
yz
yx
zy
y
x
z
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Una fuerza puede ser referida como un
esfuerzo si se considera el área sobre la
cual actúa la fuerza.
ESFUERZO
A
F
=

Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Teniendo en cuenta que:
FUERZA
Zuly Calderón Carrillo
FUERZA
• Producto de la masa (m) por la aceleración (a)
• Magnitud física de carácter vectorial
• Capaz de deformar los cuerpos (efecto estático)
• Modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en
movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico).
A
F
=

F Fn
Fs
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
FUERZA
Zuly Calderón Carrillo
• Sistema Internacional de Unidades, SI, Newton
(N) - cantidad física requerida para aplicar una
aceleración de un m/s2 a una masa de un
kilogramo.
Fuerza normal, Fn,
ángulo β:
Fs
Fn F
β

cos
F
Fn =
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
ESFUERZO
• Sistema Internacional de unidades (SI)
– Newton sobre metro cuadrado (N/m2) = Pascal
(Pa).
• En ingeniería estas unidades son relativamente pequeñas
(esfuerzos), se utiliza en la mayoría de los casos 106 Pa,
equivalente a Mega pascal (1 MPa).
• En unidades de campo el esfuerzo se puede expresar
en psi (lb/pul2) y la equivalencia es:
1 MPa = 145.04 psi
UNIDADES Y SIGNOS
Zuly Calderón Carrillo
Esfuerzos
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Cuando actúan fuerzas externas sobre una masa de
roca, normalmente se producen dos resultados:
1) La roca se deforma, lo cual genera un cambio en su forma o
en su tamaño; y
2) Se generan fuerzas internas para equilibrar las fuerzas
aplicadas externamente (tercera ley de Newton)
ESFUERZO
http://s8.wklcdn.com/image_1/39368/1
522613/512818.jpg
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
A diferencia de la deformación, la cual puede ser
observada y medida en rocas deformadas; el
concepto de esfuerzo es un concepto abstracto
que no se puede observar directamente.
ESFUERZO
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/
1d/Agiospavlos_DM_2004_IMG002_Felsenforma
tion.JPG
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
ESFUERZO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
http://fcm.ens.uabc.mx/~fisica/FISICA_II/APUNTES/ESFUERZO_files/image005.gif
http://2.bp.blogspot.com/-2t0aJFLMPSA/Thoj5w_P1SI/AAAAAAAAAB4/zY1Mxxi8QnE/s1600/globo.jpg
A
F
=

IMPORTANTE!
• Única manera de especificar la interacción entre dos
partes de un cuerpo
• Fundamental para estudiar los principios de la
mecánica de rocas
• Se define como la fuerza por unidad de área que
existe dentro de un plano especifico
• No se pueden medir directamente, solo se pueden
determinar a partir de ciertos análisis y principios
generales
ESFUERZO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
REGIMEN
ESFUERZOS
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Regimen de esfuerzos
Esfuerzos Insitu
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
✓ Depende de la relación existente entre
esfuerzos principales
✓ Tres tipos de fallas (Anderson, 1951):
• Falla normal
• Falla rumbo deslizante
• Falla inversa.
http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Regimen de esfuerzos
Esfuerzos Insitu
http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg
(a)
Falla Normal
v > H > h
H = 2
h = 3
v = 1
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Regimen de esfuerzos
Esfuerzos Insitu
http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg
(b)
Falla Rumbo
Deslizante
(strike-slip fault):
H > v > h
H = 1
h = 3
v = 2
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Regimen de esfuerzos
Esfuerzos Insitu
http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg
(c)
Falla inversa
(Thrust fault)
H > h > v h = 2
v = 3
H = 1
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Regimen de esfuerzos
Esfuerzos Insitu
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Relación esfuerzos principales:
✓ Falla normal v > H > h
✓ Falla rumbo deslizante H > v > h
✓ Falla inversa H > h > v
http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg
Esfuerzos – Ing. Petróleos
http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish07/win07/las_rocas_importan.pdf
Esfuerzos Insitu:
• Esfuerzo vertical (v)
• Esfuerzo horizontal máximo (H)
• Esfuerzo horizontal mínimo (h)
Esfuerzos Principales:
• Esfuerzo principal máximo (1)
• Esfuerzo principal intermedio (2)
• Esfuerzo principal mínimo (3)
• Los esfuerzos principales son ortogonales
• Esfuerzos Principales ocurren en una orientación
donde los esfuerzos de corte son cero
TENSOR
Zuly Calderón Carrillo










z
zy
zx
yz
y
yx
xz
xy
x









Esfuerzos principales
http://www.clinicafinanciera.com/wp-content/uploads/2013/08/conozca.jpg
WORD STRESS
MAP
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
ESFUERZOS IN SITU
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
La magnitud y dirección:
✓ Particular para cada región
geográfica, geológica y tectónica
✓ Valores muy diferentes de una
región a otra.
Word Stress Map (WSM)
http://dc-app3-14.gfz-potsdam.de/pub/stress_data/stress_data_frame.html
http://dc-app3-14.gfz-potsdam.de/pub/stress_data/stress_data_frame.html
ESFUERZOS
INSITU
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Esfuerzo vertical
Esfuerzos horizontales
ESFUERZOS IN SITU
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
r
rz
rr
z
r

z
rz
zz
𝜎𝑟𝑟 𝜏𝑟ɵ 𝜏𝑟𝑧
𝜏ɵ𝑟 𝜎ɵɵ 𝜏ɵ𝑧
𝜏𝑧𝑟 𝜏𝑧ɵ 𝜎𝑧𝑧
ESFUERZOS IN SITU
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Aplicaciones petróleos:
✓ Predicción estabilidad pozos
✓ Selección puntos casing
✓ Predicción y manejo de arena
✓ FH
✓ Compactación y subsidencia
Magnitud y Orientación
Esfuerzos Insitu
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Característica Tipo de esfuerzo Técnica de medición o
estimación
Magnitud
Esfuerzo vertical
(v) Registro densidad
Esfuerzo horizontal mínimo
(h)
Leak Off Test (LOT)
XLOT
Minifrac
Esfuerzo horizontal máximo
(H)
Breakouts
Fracturas inducidas durante
la perforación
Orientación
Esfuerzo horizontal mínimo
(h)
ó Esfuerzo horizontal máximo
(H)
Breakouts
Fracturas inducidas durante
la perforación
Minifrac
Breakouts
Esfuerzos Insitu
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
http://www.csiro.au/~/media/CSIROau/Images/Indu
stry/rockmechanics_CPR_set/Main.ashx
http://wellsite-ds.com/wp-
content/uploads/2011/05/ultrasonic458.jpg
http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR5hlV-
GoIdItk2lPOq261OK5vteaVy4WPy1MfhJctDIMcLYQ03kg
BREAKOUTS
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
✓Desprendimiento de las paredes del pozo
✓Orientación de los esfuerzos horizontales
✓19% indicadores orientación esfuerzos WSM
IMAGEN DEL REGISTRO UBI
H
h
Breakout
Fractura
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
IMAGEN DEL REGISTRO UBI
Fracturas
inducidas
Breakouts
(Modificado de Zoback, et al, 2003, 1059)
(Ultrasonic Borehole Imager)
H
h
Breakout
Fractura
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
BREAKOUTS
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Caliper
Dispositivos de imagen
✓ UBI
(Ultrasonic Borehole Imager)
✓ FMI
(Fullbore Formation MicroImager)
1
Profundidad
Caliper
C1
C2
Fracturas
inducidas
Breakouts
(Modificado de Zoback, et al, 2003, 1059)
ESFUERZO
VERTICAL
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Esfuerzo de sobrecarga (v):
densidad volumétrica de cada formación
ESFUERZO VERTICAL
Zuly Calderón Carrillo
P
+
= ´


 
= z
b
v 
 433
.
0
b

fl
ma
b




 +
−
= )
1
(
Tipo Densidad
(gr/cc)
Roca Dolomita
Arenisca
Caliza
Anidrita
Sal
Arcilla
2.876
2.648
2.710
2.977
2.032
2.7 – 2.8
Fluido Gas
Petróleo
Agua fresca
Agua salada
0.15
0.70
1.00
1.03 – 1.06
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
ESFUERZO VERTICAL
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
✓Ecuaciones empíricas
ESFUERZO VERTICAL - OFFSHORE
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Densidad del agua mar 1.03 g/cm3
Densidad sal 2.165 g/cm3
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZO VERTICAL - OFFSHORE
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZOS
HORIZONTALES
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
ESFUERZOS HORIZONTALES
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
EH depende en parte de la
relación de Poisson:
• A mayores , mayores H , h
http://www.duiops.net/seresvivos/galeria/dinosaurios/
Prehistoric%20Times_.jpg
http://html.rincondelvago.com/000756843.png
Zuly Calderón Carrillo
Relación de Poisson ()
Fernández, Quintero y Calderón, Revista Fuentes, 2015
Zuly Calderón Carrillo
Prueba de laboratorio Relación constitutiva
Relación de Poisson ()
L
y
ΔL
D
ΔD
L
L
D
D
v


−
=
y
x
v


−
=
• Deformación lateral/ Deformación longitudinal
• Parámetro adimensional
Zuly Calderón Carrillo
Relación de Poisson ()
Ejemplos:
=0.5
(prácticamente
incompresible)
=0.0
(material compresible)
Rocas porosas débiles
 cercano a cero http://3.bp.blogspot.com/_1tFt1PhCcH4/S-
c2agD7cjI/AAAAAAAAEyg/XDcSrfNItvE/s1600/corcho.jpg
https://encryptedtbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSVVkyTQcSv
IeXjFSve9JYS9_oS5DpcGcfjOWpcOL8EqlGlH5dquQ
CONSTANTES ELÁSTICAS
Doctor Gildardo Osorio, Diplomado yacimientos NOC, UIS-ACIPET 2020
ESFUERZOS HORIZONTALES
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
– El esfuerzo vertical tiende a extender y a
expandir las rocas subyacentes en la dirección
lateral horizontal – efecto de la relación de
Poisson
– Movimiento lateral limitado por las rocas
adyacentes, causando esfuerzos horizontales
– Esfuerzos insitu – relacionados unos con otros
– La T afecta los 3 esfuerzos, los sismos solo
cambian esfuerzos horizontales.
ESFUERZOS HORIZONTALES
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
– El esfuerzo vertical relativamente fácil de calcular
– Esfuerzos horizontales mas difíciles por las
diferentes condiciones límite y los efectos de las
propiedades de las rocas.
– Muchas veces se asume H = h (valido solo
cuando actúa sobrecarga)
– Pueden ser producto de áreas geológicamente
activas (ej. A lo largo de sistemas montañosos)
PROBLEMA CUSIANA
Zuly Calderón Carrillo
v = 11000 psi
P
H = 14000 psi
h = 7000 psi
CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Problema en Piedemonte
Lodo:
• Creemos que el lodo resuelve el problema
H, h
• El lodo actúa con la misma fuerza 3600
• Queremos ir contra la naturaleza
H = 14000 psi
h = 7000 psi
• Queremos que el pozo no se derrumbe,
pega diferencial, pérdidas de circulación…
CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Problema en Piedemonte
Gradiente de esfuerzos:
• Esfuerzo máximo H = 1.3 psi/ft
• Esfuerzo mínimo h = 0.7-0.75 psi/ft
• Esfuerzo vertical v = 1.0- 1.05 psi/ft
Cuando perforamos creemos que el lodo resuelve
estas dos condiciones: H y h
“LODO ESCALAR”
CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Problema en Piedemonte
IMPORTANTE!
• A mayor diferencia de esfuerzos, el pozo es
mas inestable.
• Trayectoria ideal de un pozo, donde el
diferencial de esfuerzos sea cero
• Cuencas activas, importante la trayectoria y
azimuth de los pozos.
CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Problema en Piedemonte
Cuencas pasivas:
Normalmente perforación – teniendo en cuenta
la presión de poro y el gradiente de fractura:
Cuencas pasivas (H = h), por todos lados el
mismo esfuerzo.
La mejor opción es un pozo vertical, no hay
preocupación por la inclinación.
VENTANA SEGURA DE LODO
Ventana suficientemente amplia y la densidad del lodo
puede ajustarse fácilmente, a las condiciones
requeridas.
CUENCAS
PASIVAS
✓ V
✓ H = h
CUENCAS
ACTIVAS
✓ H > V > h
Usualmente no es posible garantizar la estabilidad del pozo
incrementando el peso del lodo (el pozo tendría que perforarse
con pérdidas totales). Problema de estabilidad puede reducirse
significativamente con una buena selección de la inclinación y del
azimuth del pozo, Charlez (1999,2).
Ej. campo Cusiana Zuly Calderón Carrillo
ESFUERZOS HORIZONTAL
mínimo
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Ecuación empírica
p
p
v
h P
v
v
P 


 +






−
−
=
)
1
(
)
(
β Constante de Biot
Pp Presión de poro
 Relación de Poisson
Régimen normal – roca isotrópica, sin esfuerzos tectónicos
POROELASTICIDAD
Zuly Calderón Carrillo
Biot (β)
= 1
rocas muy fracturadas o
no consolidadas
= 0
sólidos (rocas sin
porosidad)
Medida de la
rigidez
(Rocas sin cemento en el contacto)
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
PRUEBA LEAK OFF TEST
(LOT)
tiempo
Presión
LOP
FBP
FPP
ISIP
FCP
inyección cierre
PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT)
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
http://a5.mzstatic.com/us/r1000/088/Purple/db/3b/a4/mzl.suyhqekc.png
LOT, debajo casing cementado
✓ Rutinariamente industria petróleo
(perforación)
✓ Aplicaciones:
• Integridad cemento
• Peso límite lodo - perforar nuevas
secciones
• Estimación del esfuerzo horizontal
mínimo
PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT)
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT)
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
http://makel.org/fractures/content/files/GEM-SA06.jpg
PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT)
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
http://makel.org/fractures/content/files/GEM-SA06.jpg
tiempo
Presión
LOP
FBP
FPP
ISIP
FCP
inyección cierre
• Modificación LOT convencional
• Obtener datos calidad esfuerzos horizontales:
✓ Se requieren 2 o 3 ciclos
✓ Medidores de presión electrónicos
✓ Monitorear después del cierre por lo menos
30 minutos
✓ Métodos especiales extraer presión cierre de
fractura
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
EXTENDED LEAK OFF TEST (XLOT)
EXTENDED LEAK OFF TEST (XLOT)
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0920410510002858-gr9.jpg
tiempo
Presión
LOP
FBP
FPP
ISIP
FCP
inyección cierre
PR
ESFUERZO HORIZONTAL min
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZO HORIZONTAL min
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
DFIT
✓Principio para determinar Pcierre es similar al
LOT
✓Usa mayores tasas de inyección (volumen)
✓Crea fracturas mas largas
ESFUERZO HORIZONTAL min
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZOS HORIZONTAL
Mínimo + Efecto tectónico
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Ecuación empírica
𝜎ℎ = (𝜎𝑣 − 𝛽𝑃𝑝)
𝑣
(1−𝑣)
+ 𝛽𝑃𝑝 + 𝜎𝑡𝑒𝑐
𝑚𝑖𝑛
𝜎𝑡𝑒𝑐
𝑚𝑖𝑛
=
𝐸
1−𝑣2 (𝜀ℎ − 𝑣𝜀𝐻)
Esfuerzo tectónico en la dirección del 𝜎ℎ
Llamado también exceso de 𝜎ℎ
ESFUERZOS HORIZONTAL min
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Ecuación empírica
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Ecuación empírica
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZOS HORIZONTAL min
✓ Pequeño tratamiento de fracturamiento, realizado
antes del FH principal; para obtener datos de diseño
y de inicio de la prueba
✓ Los procedimientos de trabajo finales y los
parámetros de FH, se refinan de acuerdo a los
resultados obtenidos en la prueba Minifrac
✓ Minifrac pueden realizarse diversos diseños, con
variaciones en la tasa de inyección; tipo de fluido;
tipo de propante; volúmenes y concentración de
propantes; y por supuesto algunas combinaciones de
estas variables.
MINIFRAC
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
MINIFRAC
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
https://bit.ly/3xC6rio
Step Rate Test
Prueba de velocidad escalonada (SRT)
Método que se utiliza para medir con
precisión la presión de fractura (o presión
de separación de la formación) de una
formación geológica determinada.
Bahman Bohloli et at 2017
Step rate test
Step Rate Test
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
tiempo
Tasa
y
Presión
Tasa de
bombeo
Presión de
fondo
✓Inyectar un fluido por un
periodo definido, en una serie
de tasas de bombeo, cada vez
mayores
✓Resultados se utilizan para
identificar parámetros claves
FH, tales como presión y tasas
de flujo requeridas para
realizar exitosamente FH
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
ESFUERZO HORIZONTAL
MAXIMO (SH)
• Pruebas de leak off
• Fracturas tensiles inducidas – perforación
• Breakouts
• Ecuaciones empíricas
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
✓Mas difícil de calcular que h
✓Normalmente H = h
✓Material elástico (Herget, 1988,2)
H / v Obert y Duwall (1967,475)
Rocas duras H / v (0.5 y 0.8)
Rocas blandas (inelásticas) lutitas o rocas salinas (0.8 y 1)
v
H
v
v


−
=
1
(0.25-033)
Fossen (2010,85)
v
H 

25
.
0
1
25
.
0
−
=
v
H 

33
.
0
1
33
.
0
−
=
v
H 

3
1
=
v
H 

2
1
=
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO - LOT
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
Calcule el régimen de fallamiento para el pozo Fig
6.13:
✓Estimar Sh
✓Calcular Resistencia tensil To
✓Calcular SH
To = 𝑃𝑏 − 𝑃𝑟
𝜎𝐻 = 3𝜎ℎ − 𝑃𝑏 − 𝑃𝑝 + 𝜎𝑇 + k To
(6.52)
(6.51)
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
✓Pb = Presión de rotura
✓Pr = Presión de reapertura de la fractura =Pb2
✓Pp = Presión de poro
✓ 𝜎𝑇 = Esfuerzo termal, depende de la diferencia
de temperatura del lodo y la formación, E, PR
✓ K = Parámetro. Valor default Γ2
Considere Sv= 18.7Mpa; Pp= 11 Mpa y 𝜎𝑇 despreciable
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
𝜎𝐻 = 3𝜎ℎ − 𝑃𝑚 − 𝑃𝑝 + To
✓Pm = presión de lodo en fondo
de pozo, cuando ocurre la
fractura tensil inducida
durante la perforación
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO - BREAKOUTS
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
Resistencia compresiva
uniaxial (UCS)
Zuly Calderón Carrillo
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Gutierrez Escobar, Calderon Carrillo, Z. H., & Quintero Pena, Y. A. dir. (2013). CUANTIFICACION
VOLUMETRICA DE CAVINGS A PARTIR DE MODELAMIENTO GEOMECANICO UTILIZANDO UN
SOFTWARE, APLICADO A UN CASO COLOMBIANO [recurso electronico]. UIS..
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Gutierrez Escobar, Calderon Carrillo, Z. H., & Quintero Pena, Y. A. dir. (2013). CUANTIFICACION
VOLUMETRICA DE CAVINGS A PARTIR DE MODELAMIENTO GEOMECANICO UTILIZANDO UN
SOFTWARE, APLICADO A UN CASO COLOMBIANO [recurso electronico]. UIS..
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Gutierrez Escobar, Calderon Carrillo, Z. H., & Quintero Pena, Y. A. dir. (2013). CUANTIFICACION
VOLUMETRICA DE CAVINGS A PARTIR DE MODELAMIENTO GEOMECANICO UTILIZANDO UN
SOFTWARE, APLICADO A UN CASO COLOMBIANO [recurso electronico]. UIS..
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
ESFUERZOS HORIZONTAL
MÁXIMO
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
EJEMPLOS
EJEMPLO 1
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Calcule (v) a la profundidad total
Perfil esfuerzo (psi)
Gradiente esfuerzo vertical (psi/ft)
Ejemplo 7-1
Pag. 328
Calderón, 2013
300 ft -  = 1.04 gr/cm3
600 ft -  = 2.00 gr/cm3
400 ft -  = 2.20 gr/cm3
1500 ft -  = 2.64 gr/cm3
700 ft -  = 2.70 gr/cm3
Esfuerzo de sobrecarga (v):
densidad volumétrica de cada formación
ESFUERZO VERTICAL
Zuly Calderón Carrillo
P
+
= ´


 
= z
b
v 
 433
.
0
b

fl
ma
b




 +
−
= )
1
(
Tipo Densidad
(gr/cc)
Roca Dolomita
Arenisca
Caliza
Anidrita
Sal
Arcilla
2.876
2.648
2.710
2.977
2.032
2.7 – 2.8
Fluido Gas
Petróleo
Agua fresca
Agua salada
0.15
0.70
1.00
1.03 – 1.06
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
RESULTADOS -EJEMPLO 1
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 1000 2000 3000 4000
Profundidad
TVD,
ft
Esfuerzo vertical (psi)
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20
Profundidad
TVD,
ft
Gradiente esfuerzo vertical (psi/ft)
EJEMPLO 2
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Ejemplo 7-2
Pag. 329
Calderón, 2013
Calcule y grafique:
Perfiles Pp
Esfuerzos insitu (v, h y H),
Pozo vertical, siguientes características:
• Profundidad: 3500 ft
• Gradiente Pp: 0.45 psi/ft
• Constante de Biot: 1.0
• Relación de Poisson: 0.32
• Considere H es 15% mayor h
Ejemplo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
 
= z
b
v 
 433
.
0
p
p
v
h P
v
v
P 


 +






−
−
=
)
1
(
)
(
H = 1.15 h
Esfuerzo vertical
Esfuerzo horizontal
mínimo
Esfuerzo horizontal
máximo
Ejemplo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Profundidad
(ft)
Pp
(psi)
v
(psi)
h
(psi)
H
(psi)
0 0 0 0 0
300
600
900
1200
1500
1800
2100
2400
2700
3000
3300
3500
RESULTADOS
Ejemplo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
RESULTADOS – EJEM 2
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Profundidad
TVD,
ft (psi)
v
h
H
Pp
Ejemplo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
RESULTADOS – EJEM 2
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200
Gradientes
sV
Pp
Sh
SH
Zuly Calderón Carrillo
TALLER 1
Perfil de esfuerzos
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Calcule y grafique:
Perfiles Pp
Esfuerzos insitu (v, h y H)
Defina régimen de fallamiento
Pozo vertical, siguientes características:
• Profundidad: 3500 ft (haga cálculos cada 100 ft)
• Gradiente Pp: 0.448 psi/ft
• Constante de Biot: 0.85
• Considere H es 10% mayor h
T1 – Perfil de esfuerzos
200 ft -  = 1.02 gr/cm 3 - PR = 0.32
400 ft -  = 1.90 gr/cm3 - PR = 0.28
300 ft -  = 2.25 gr/cm3 - PR = 0.22
100 ft -  = 2.50 gr/cm3 - PR = 0.36
300 ft -  = 2.65 gr/cm3 - PR = 0.25
200 ft -  = 2.80 gr/cm3 - PR = 0.38
Pozo Geouis-1
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
Ejemplo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
 
= z
b
v 
 433
.
0
p
p
v
h P
v
v
P 


 +






−
−
=
)
1
(
)
(
H = ? h
Esfuerzo vertical
Esfuerzo horizontal
mínimo
Esfuerzo horizontal
máximo
Geouis-1
T1 – Perfil de esfuerzos
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
TVD (ft)
RHOB 
(g/cc)
ΔSv
(psi)
Sv
(psi)
SV
(psi/ft)
Pp
(psi)
Pp
(psi/ft) "K"
Sh
(psi)
Sh
(psi/ft)
SHmax
(psi)
SH
(psi/ft)
0 0
10 1,04
20 1,04
30 1,04
40 1,04
50 1,04
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000
Profundidad
TVD,
ft
(psi)
Sv
Sh
Pp
SH
Grafique:
✓Profundidad vs. Pp, Sv, Sh, SH
✓Gradientes psi/ft y ppg
T1 – Perfil de esfuerzos
Zuly Calderón Carrillo
Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
http://www.desmotivaciones.mx/media/demotivators/desmotivaciones.mx_SI-SE-PUEDE-Un-esfuerzo-
ms-es-un-fracaso-menos_134461859223.jpg
http://www.atmosferis.com/wp-content/uploads/2012/02/petroleo-problemas.jpg
Zuly Calderón Carrillo
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Geomecanica Zuly Esfuerzos insitu

  • 2. • Escalar, Vector, Tensor • Tipos de esfuerzos • Esfuerzos Insitu • Diferencia entre fuerza y esfuerzo • Ejemplos CONCEPTOS BÁSICOS Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 3. Importante diferencia conceptual entre escalar, vector y tensor. Se pueden cometer errores. Escalar. Se define con un (1) valor Vector. Se define con tres (3) valores Tensor. Compuesto por nueve (9) valores ESCALAR, VECTOR, TENSOR Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 4. • Tensor de orden cero • Cualquier sistema de coordenadas, un solo componente (su magnitud). • El valor no varía si se cambia el sistema de coordenadas. • Ejemplos: LODO (ppg); PRESIÓN (psi), volumen (ft3), área (ft2), profundidad (ft), masa (gr), temperatura (oR) y densidad (gr/ft3) ESCALAR Zuly Calderón Carrillo http://us.123rf.com/400wm/400/400/andreus/andreus0709/andreus 070900032/1744397-termometro-para-medir-la-temperatura- planeta-tierra-ilustracion-digital.jpg https://encrypted- tbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQPHitcC3Xcc oRPxFi9yy9IvuY6bkUG9j2d10g19_mij1xqdxa6uA
  • 5. • Tensor de orden uno • Cantidad, dirección y sentido. • A diferencia del escalar, la dirección del vector varía si se cambia el sistema de coordenadas, aunque su magnitud permanece constante. • Ejemplos de vectores: velocidad desplaza un automóvil, fuerza actúa sobre objeto, desplazamiento objeto, campo eléctrico o campo magnético. • Suma de dos vectores: método del triángulo o método del paralelogramo. VECTOR Zuly Calderón Carrillo http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commo ns/thumb/1/1c/Moglfm01sn_vector.jpg/250px- Moglfm01sn_vector.jpg
  • 6. • Varios componentes • Generalización conceptos escalar, vector y matriz. • Utilizado para tensores de segundo orden, con magnitud y dirección en tres dimensiones. • Ejemplos de tensor de segundo orden: el esfuerzo y la deformación TENSOR Zuly Calderón Carrillo           z zy zx yz y yx xz xy x                    zz zy zx yz yy yx xz xy xx         
  • 7. • Cubo infinitesimal • Estado esfuerzos punto • Componentes direccionales referidos sistema coordenadas • Esfuerzos normales directos (alineados a los ejes) • Esfuerzos de corte o de cizalla no son directos (esfuerzos resultantes, cada cara cubo, no siempre están alineados ejes) TENSOR DE ESFUERZOS Zuly Calderón Carrillo xx zz yy xy xz zx yz yx zy y x z Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 8. • Puede ser definido en varios sistemas de coordenadas • El sistema mas común, es el cartesiano, x,y,z • Petróleos: ej estabilidad de pozos, coordenadas cilíndricas (, r, z) TENSOR DE ESFUERZOS Zuly Calderón Carrillo r rz rr z r  z rz zz xx zz yy xy xz zx yz yx zy y x z Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 9. Una fuerza puede ser referida como un esfuerzo si se considera el área sobre la cual actúa la fuerza. ESFUERZO A F =  Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 10. Teniendo en cuenta que: FUERZA Zuly Calderón Carrillo FUERZA • Producto de la masa (m) por la aceleración (a) • Magnitud física de carácter vectorial • Capaz de deformar los cuerpos (efecto estático) • Modificar su velocidad o vencer su inercia y ponerlos en movimiento si estaban inmóviles (efecto dinámico). A F =  F Fn Fs Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 11. FUERZA Zuly Calderón Carrillo • Sistema Internacional de Unidades, SI, Newton (N) - cantidad física requerida para aplicar una aceleración de un m/s2 a una masa de un kilogramo. Fuerza normal, Fn, ángulo β: Fs Fn F β  cos F Fn = Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 12. ESFUERZO • Sistema Internacional de unidades (SI) – Newton sobre metro cuadrado (N/m2) = Pascal (Pa). • En ingeniería estas unidades son relativamente pequeñas (esfuerzos), se utiliza en la mayoría de los casos 106 Pa, equivalente a Mega pascal (1 MPa). • En unidades de campo el esfuerzo se puede expresar en psi (lb/pul2) y la equivalencia es: 1 MPa = 145.04 psi UNIDADES Y SIGNOS Zuly Calderón Carrillo Esfuerzos Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 13. Cuando actúan fuerzas externas sobre una masa de roca, normalmente se producen dos resultados: 1) La roca se deforma, lo cual genera un cambio en su forma o en su tamaño; y 2) Se generan fuerzas internas para equilibrar las fuerzas aplicadas externamente (tercera ley de Newton) ESFUERZO http://s8.wklcdn.com/image_1/39368/1 522613/512818.jpg Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 14.
  • 15. A diferencia de la deformación, la cual puede ser observada y medida en rocas deformadas; el concepto de esfuerzo es un concepto abstracto que no se puede observar directamente. ESFUERZO http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/ 1d/Agiospavlos_DM_2004_IMG002_Felsenforma tion.JPG Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 16.
  • 17. ESFUERZO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO http://fcm.ens.uabc.mx/~fisica/FISICA_II/APUNTES/ESFUERZO_files/image005.gif http://2.bp.blogspot.com/-2t0aJFLMPSA/Thoj5w_P1SI/AAAAAAAAAB4/zY1Mxxi8QnE/s1600/globo.jpg A F = 
  • 18. IMPORTANTE! • Única manera de especificar la interacción entre dos partes de un cuerpo • Fundamental para estudiar los principios de la mecánica de rocas • Se define como la fuerza por unidad de área que existe dentro de un plano especifico • No se pueden medir directamente, solo se pueden determinar a partir de ciertos análisis y principios generales ESFUERZO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 19. REGIMEN ESFUERZOS Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 20. Regimen de esfuerzos Esfuerzos Insitu Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO ✓ Depende de la relación existente entre esfuerzos principales ✓ Tres tipos de fallas (Anderson, 1951): • Falla normal • Falla rumbo deslizante • Falla inversa. http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 21. Regimen de esfuerzos Esfuerzos Insitu http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg (a) Falla Normal v > H > h H = 2 h = 3 v = 1 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 22. Regimen de esfuerzos Esfuerzos Insitu http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg (b) Falla Rumbo Deslizante (strike-slip fault): H > v > h H = 1 h = 3 v = 2 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 23. Regimen de esfuerzos Esfuerzos Insitu http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg (c) Falla inversa (Thrust fault) H > h > v h = 2 v = 3 H = 1 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 24. Regimen de esfuerzos Esfuerzos Insitu Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Relación esfuerzos principales: ✓ Falla normal v > H > h ✓ Falla rumbo deslizante H > v > h ✓ Falla inversa H > h > v http://www.routetranspyreneenne.com/img/falla.jpg
  • 25. Esfuerzos – Ing. Petróleos http://www.slb.com/~/media/Files/resources/oilfield_review/spanish07/win07/las_rocas_importan.pdf Esfuerzos Insitu: • Esfuerzo vertical (v) • Esfuerzo horizontal máximo (H) • Esfuerzo horizontal mínimo (h) Esfuerzos Principales: • Esfuerzo principal máximo (1) • Esfuerzo principal intermedio (2) • Esfuerzo principal mínimo (3) • Los esfuerzos principales son ortogonales • Esfuerzos Principales ocurren en una orientación donde los esfuerzos de corte son cero
  • 27. WORD STRESS MAP Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 28. ESFUERZOS IN SITU Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO La magnitud y dirección: ✓ Particular para cada región geográfica, geológica y tectónica ✓ Valores muy diferentes de una región a otra.
  • 29. Word Stress Map (WSM) http://dc-app3-14.gfz-potsdam.de/pub/stress_data/stress_data_frame.html
  • 31. ESFUERZOS INSITU Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Esfuerzo vertical Esfuerzos horizontales
  • 32. ESFUERZOS IN SITU Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO r rz rr z r  z rz zz 𝜎𝑟𝑟 𝜏𝑟ɵ 𝜏𝑟𝑧 𝜏ɵ𝑟 𝜎ɵɵ 𝜏ɵ𝑧 𝜏𝑧𝑟 𝜏𝑧ɵ 𝜎𝑧𝑧
  • 33. ESFUERZOS IN SITU Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Aplicaciones petróleos: ✓ Predicción estabilidad pozos ✓ Selección puntos casing ✓ Predicción y manejo de arena ✓ FH ✓ Compactación y subsidencia
  • 34. Magnitud y Orientación Esfuerzos Insitu Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Característica Tipo de esfuerzo Técnica de medición o estimación Magnitud Esfuerzo vertical (v) Registro densidad Esfuerzo horizontal mínimo (h) Leak Off Test (LOT) XLOT Minifrac Esfuerzo horizontal máximo (H) Breakouts Fracturas inducidas durante la perforación Orientación Esfuerzo horizontal mínimo (h) ó Esfuerzo horizontal máximo (H) Breakouts Fracturas inducidas durante la perforación Minifrac
  • 35. Breakouts Esfuerzos Insitu Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO http://www.csiro.au/~/media/CSIROau/Images/Indu stry/rockmechanics_CPR_set/Main.ashx http://wellsite-ds.com/wp- content/uploads/2011/05/ultrasonic458.jpg http://t1.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcR5hlV- GoIdItk2lPOq261OK5vteaVy4WPy1MfhJctDIMcLYQ03kg
  • 36. BREAKOUTS Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO ✓Desprendimiento de las paredes del pozo ✓Orientación de los esfuerzos horizontales ✓19% indicadores orientación esfuerzos WSM
  • 37. IMAGEN DEL REGISTRO UBI H h Breakout Fractura Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 38. IMAGEN DEL REGISTRO UBI Fracturas inducidas Breakouts (Modificado de Zoback, et al, 2003, 1059) (Ultrasonic Borehole Imager) H h Breakout Fractura Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 39. BREAKOUTS Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Caliper Dispositivos de imagen ✓ UBI (Ultrasonic Borehole Imager) ✓ FMI (Fullbore Formation MicroImager) 1 Profundidad Caliper C1 C2 Fracturas inducidas Breakouts (Modificado de Zoback, et al, 2003, 1059)
  • 40. ESFUERZO VERTICAL Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 41. Esfuerzo de sobrecarga (v): densidad volumétrica de cada formación ESFUERZO VERTICAL Zuly Calderón Carrillo P + = ´     = z b v   433 . 0 b  fl ma b      + − = ) 1 ( Tipo Densidad (gr/cc) Roca Dolomita Arenisca Caliza Anidrita Sal Arcilla 2.876 2.648 2.710 2.977 2.032 2.7 – 2.8 Fluido Gas Petróleo Agua fresca Agua salada 0.15 0.70 1.00 1.03 – 1.06 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 42. ESFUERZO VERTICAL Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing. ✓Ecuaciones empíricas
  • 43. ESFUERZO VERTICAL - OFFSHORE Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Densidad del agua mar 1.03 g/cm3 Densidad sal 2.165 g/cm3 Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 44. ESFUERZO VERTICAL - OFFSHORE Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 45. ESFUERZOS HORIZONTALES Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 46. ESFUERZOS HORIZONTALES Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO EH depende en parte de la relación de Poisson: • A mayores , mayores H , h http://www.duiops.net/seresvivos/galeria/dinosaurios/ Prehistoric%20Times_.jpg http://html.rincondelvago.com/000756843.png
  • 47. Zuly Calderón Carrillo Relación de Poisson () Fernández, Quintero y Calderón, Revista Fuentes, 2015
  • 48. Zuly Calderón Carrillo Prueba de laboratorio Relación constitutiva Relación de Poisson () L y ΔL D ΔD L L D D v   − = y x v   − = • Deformación lateral/ Deformación longitudinal • Parámetro adimensional
  • 49. Zuly Calderón Carrillo Relación de Poisson () Ejemplos: =0.5 (prácticamente incompresible) =0.0 (material compresible) Rocas porosas débiles  cercano a cero http://3.bp.blogspot.com/_1tFt1PhCcH4/S- c2agD7cjI/AAAAAAAAEyg/XDcSrfNItvE/s1600/corcho.jpg https://encryptedtbn2.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcSVVkyTQcSv IeXjFSve9JYS9_oS5DpcGcfjOWpcOL8EqlGlH5dquQ
  • 50. CONSTANTES ELÁSTICAS Doctor Gildardo Osorio, Diplomado yacimientos NOC, UIS-ACIPET 2020
  • 51. ESFUERZOS HORIZONTALES Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO – El esfuerzo vertical tiende a extender y a expandir las rocas subyacentes en la dirección lateral horizontal – efecto de la relación de Poisson – Movimiento lateral limitado por las rocas adyacentes, causando esfuerzos horizontales – Esfuerzos insitu – relacionados unos con otros – La T afecta los 3 esfuerzos, los sismos solo cambian esfuerzos horizontales.
  • 52. ESFUERZOS HORIZONTALES Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO – El esfuerzo vertical relativamente fácil de calcular – Esfuerzos horizontales mas difíciles por las diferentes condiciones límite y los efectos de las propiedades de las rocas. – Muchas veces se asume H = h (valido solo cuando actúa sobrecarga) – Pueden ser producto de áreas geológicamente activas (ej. A lo largo de sistemas montañosos)
  • 53. PROBLEMA CUSIANA Zuly Calderón Carrillo v = 11000 psi P H = 14000 psi h = 7000 psi
  • 54. CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Problema en Piedemonte Lodo: • Creemos que el lodo resuelve el problema H, h • El lodo actúa con la misma fuerza 3600 • Queremos ir contra la naturaleza H = 14000 psi h = 7000 psi • Queremos que el pozo no se derrumbe, pega diferencial, pérdidas de circulación…
  • 55. CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Problema en Piedemonte Gradiente de esfuerzos: • Esfuerzo máximo H = 1.3 psi/ft • Esfuerzo mínimo h = 0.7-0.75 psi/ft • Esfuerzo vertical v = 1.0- 1.05 psi/ft Cuando perforamos creemos que el lodo resuelve estas dos condiciones: H y h “LODO ESCALAR”
  • 56. CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Problema en Piedemonte IMPORTANTE! • A mayor diferencia de esfuerzos, el pozo es mas inestable. • Trayectoria ideal de un pozo, donde el diferencial de esfuerzos sea cero • Cuencas activas, importante la trayectoria y azimuth de los pozos.
  • 57. CONSTRUIMOS FUTURO Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Problema en Piedemonte Cuencas pasivas: Normalmente perforación – teniendo en cuenta la presión de poro y el gradiente de fractura: Cuencas pasivas (H = h), por todos lados el mismo esfuerzo. La mejor opción es un pozo vertical, no hay preocupación por la inclinación.
  • 58. VENTANA SEGURA DE LODO Ventana suficientemente amplia y la densidad del lodo puede ajustarse fácilmente, a las condiciones requeridas. CUENCAS PASIVAS ✓ V ✓ H = h CUENCAS ACTIVAS ✓ H > V > h Usualmente no es posible garantizar la estabilidad del pozo incrementando el peso del lodo (el pozo tendría que perforarse con pérdidas totales). Problema de estabilidad puede reducirse significativamente con una buena selección de la inclinación y del azimuth del pozo, Charlez (1999,2). Ej. campo Cusiana Zuly Calderón Carrillo
  • 59. ESFUERZOS HORIZONTAL mínimo Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Ecuación empírica p p v h P v v P     +       − − = ) 1 ( ) ( β Constante de Biot Pp Presión de poro  Relación de Poisson Régimen normal – roca isotrópica, sin esfuerzos tectónicos
  • 60. POROELASTICIDAD Zuly Calderón Carrillo Biot (β) = 1 rocas muy fracturadas o no consolidadas = 0 sólidos (rocas sin porosidad) Medida de la rigidez (Rocas sin cemento en el contacto)
  • 61. Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT) tiempo Presión LOP FBP FPP ISIP FCP inyección cierre
  • 62. PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT) Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO http://a5.mzstatic.com/us/r1000/088/Purple/db/3b/a4/mzl.suyhqekc.png LOT, debajo casing cementado
  • 63. ✓ Rutinariamente industria petróleo (perforación) ✓ Aplicaciones: • Integridad cemento • Peso límite lodo - perforar nuevas secciones • Estimación del esfuerzo horizontal mínimo PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT) Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 64. PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT) Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO http://makel.org/fractures/content/files/GEM-SA06.jpg
  • 65. PRUEBA LEAK OFF TEST (LOT) Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO http://makel.org/fractures/content/files/GEM-SA06.jpg tiempo Presión LOP FBP FPP ISIP FCP inyección cierre
  • 66. • Modificación LOT convencional • Obtener datos calidad esfuerzos horizontales: ✓ Se requieren 2 o 3 ciclos ✓ Medidores de presión electrónicos ✓ Monitorear después del cierre por lo menos 30 minutos ✓ Métodos especiales extraer presión cierre de fractura Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO EXTENDED LEAK OFF TEST (XLOT)
  • 67. EXTENDED LEAK OFF TEST (XLOT) Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO http://ars.els-cdn.com/content/image/1-s2.0-S0920410510002858-gr9.jpg tiempo Presión LOP FBP FPP ISIP FCP inyección cierre PR
  • 68. ESFUERZO HORIZONTAL min Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 69. ESFUERZO HORIZONTAL min Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing. DFIT ✓Principio para determinar Pcierre es similar al LOT ✓Usa mayores tasas de inyección (volumen) ✓Crea fracturas mas largas
  • 70. ESFUERZO HORIZONTAL min Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 71. ESFUERZOS HORIZONTAL Mínimo + Efecto tectónico Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Ecuación empírica 𝜎ℎ = (𝜎𝑣 − 𝛽𝑃𝑝) 𝑣 (1−𝑣) + 𝛽𝑃𝑝 + 𝜎𝑡𝑒𝑐 𝑚𝑖𝑛 𝜎𝑡𝑒𝑐 𝑚𝑖𝑛 = 𝐸 1−𝑣2 (𝜀ℎ − 𝑣𝜀𝐻) Esfuerzo tectónico en la dirección del 𝜎ℎ Llamado también exceso de 𝜎ℎ
  • 72. ESFUERZOS HORIZONTAL min Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Ecuación empírica Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 73. Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Ecuación empírica Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing. ESFUERZOS HORIZONTAL min
  • 74. ✓ Pequeño tratamiento de fracturamiento, realizado antes del FH principal; para obtener datos de diseño y de inicio de la prueba ✓ Los procedimientos de trabajo finales y los parámetros de FH, se refinan de acuerdo a los resultados obtenidos en la prueba Minifrac ✓ Minifrac pueden realizarse diversos diseños, con variaciones en la tasa de inyección; tipo de fluido; tipo de propante; volúmenes y concentración de propantes; y por supuesto algunas combinaciones de estas variables. MINIFRAC Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 75. MINIFRAC Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO https://bit.ly/3xC6rio
  • 76. Step Rate Test Prueba de velocidad escalonada (SRT) Método que se utiliza para medir con precisión la presión de fractura (o presión de separación de la formación) de una formación geológica determinada. Bahman Bohloli et at 2017
  • 77. Step rate test Step Rate Test Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO tiempo Tasa y Presión Tasa de bombeo Presión de fondo ✓Inyectar un fluido por un periodo definido, en una serie de tasas de bombeo, cada vez mayores ✓Resultados se utilizan para identificar parámetros claves FH, tales como presión y tasas de flujo requeridas para realizar exitosamente FH
  • 78. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 79. Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO ESFUERZO HORIZONTAL MAXIMO (SH) • Pruebas de leak off • Fracturas tensiles inducidas – perforación • Breakouts • Ecuaciones empíricas
  • 80. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO ✓Mas difícil de calcular que h ✓Normalmente H = h ✓Material elástico (Herget, 1988,2) H / v Obert y Duwall (1967,475) Rocas duras H / v (0.5 y 0.8) Rocas blandas (inelásticas) lutitas o rocas salinas (0.8 y 1) v H v v   − = 1 (0.25-033) Fossen (2010,85) v H   25 . 0 1 25 . 0 − = v H   33 . 0 1 33 . 0 − = v H   3 1 = v H   2 1 =
  • 81. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO - LOT Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 82. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing. Calcule el régimen de fallamiento para el pozo Fig 6.13: ✓Estimar Sh ✓Calcular Resistencia tensil To ✓Calcular SH To = 𝑃𝑏 − 𝑃𝑟 𝜎𝐻 = 3𝜎ℎ − 𝑃𝑏 − 𝑃𝑝 + 𝜎𝑇 + k To (6.52) (6.51)
  • 83. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing. ✓Pb = Presión de rotura ✓Pr = Presión de reapertura de la fractura =Pb2 ✓Pp = Presión de poro ✓ 𝜎𝑇 = Esfuerzo termal, depende de la diferencia de temperatura del lodo y la formación, E, PR ✓ K = Parámetro. Valor default Γ2 Considere Sv= 18.7Mpa; Pp= 11 Mpa y 𝜎𝑇 despreciable
  • 84. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 85. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing. 𝜎𝐻 = 3𝜎ℎ − 𝑃𝑚 − 𝑃𝑝 + To ✓Pm = presión de lodo en fondo de pozo, cuando ocurre la fractura tensil inducida durante la perforación
  • 86. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO - BREAKOUTS Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 88. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Gutierrez Escobar, Calderon Carrillo, Z. H., & Quintero Pena, Y. A. dir. (2013). CUANTIFICACION VOLUMETRICA DE CAVINGS A PARTIR DE MODELAMIENTO GEOMECANICO UTILIZANDO UN SOFTWARE, APLICADO A UN CASO COLOMBIANO [recurso electronico]. UIS..
  • 89. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Gutierrez Escobar, Calderon Carrillo, Z. H., & Quintero Pena, Y. A. dir. (2013). CUANTIFICACION VOLUMETRICA DE CAVINGS A PARTIR DE MODELAMIENTO GEOMECANICO UTILIZANDO UN SOFTWARE, APLICADO A UN CASO COLOMBIANO [recurso electronico]. UIS..
  • 90. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Gutierrez Escobar, Calderon Carrillo, Z. H., & Quintero Pena, Y. A. dir. (2013). CUANTIFICACION VOLUMETRICA DE CAVINGS A PARTIR DE MODELAMIENTO GEOMECANICO UTILIZANDO UN SOFTWARE, APLICADO A UN CASO COLOMBIANO [recurso electronico]. UIS..
  • 91. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 92. ESFUERZOS HORIZONTAL MÁXIMO Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Zhang, J. J. (2019). Applied petroleum geomechanics. Gulf Professional Publishing.
  • 93. Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO EJEMPLOS
  • 94. EJEMPLO 1 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Calcule (v) a la profundidad total Perfil esfuerzo (psi) Gradiente esfuerzo vertical (psi/ft) Ejemplo 7-1 Pag. 328 Calderón, 2013 300 ft -  = 1.04 gr/cm3 600 ft -  = 2.00 gr/cm3 400 ft -  = 2.20 gr/cm3 1500 ft -  = 2.64 gr/cm3 700 ft -  = 2.70 gr/cm3
  • 95. Esfuerzo de sobrecarga (v): densidad volumétrica de cada formación ESFUERZO VERTICAL Zuly Calderón Carrillo P + = ´     = z b v   433 . 0 b  fl ma b      + − = ) 1 ( Tipo Densidad (gr/cc) Roca Dolomita Arenisca Caliza Anidrita Sal Arcilla 2.876 2.648 2.710 2.977 2.032 2.7 – 2.8 Fluido Gas Petróleo Agua fresca Agua salada 0.15 0.70 1.00 1.03 – 1.06 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 96. RESULTADOS -EJEMPLO 1 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 1000 2000 3000 4000 Profundidad TVD, ft Esfuerzo vertical (psi) 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0,00 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 1,20 Profundidad TVD, ft Gradiente esfuerzo vertical (psi/ft)
  • 97. EJEMPLO 2 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Ejemplo 7-2 Pag. 329 Calderón, 2013 Calcule y grafique: Perfiles Pp Esfuerzos insitu (v, h y H), Pozo vertical, siguientes características: • Profundidad: 3500 ft • Gradiente Pp: 0.45 psi/ft • Constante de Biot: 1.0 • Relación de Poisson: 0.32 • Considere H es 15% mayor h
  • 98. Ejemplo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO   = z b v   433 . 0 p p v h P v v P     +       − − = ) 1 ( ) ( H = 1.15 h Esfuerzo vertical Esfuerzo horizontal mínimo Esfuerzo horizontal máximo
  • 99. Ejemplo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Profundidad (ft) Pp (psi) v (psi) h (psi) H (psi) 0 0 0 0 0 300 600 900 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000 3300 3500 RESULTADOS
  • 100. Ejemplo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO RESULTADOS – EJEM 2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Profundidad TVD, ft (psi) v h H Pp
  • 101. Ejemplo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO RESULTADOS – EJEM 2 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 Gradientes sV Pp Sh SH
  • 102. Zuly Calderón Carrillo TALLER 1 Perfil de esfuerzos
  • 103. Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO Calcule y grafique: Perfiles Pp Esfuerzos insitu (v, h y H) Defina régimen de fallamiento Pozo vertical, siguientes características: • Profundidad: 3500 ft (haga cálculos cada 100 ft) • Gradiente Pp: 0.448 psi/ft • Constante de Biot: 0.85 • Considere H es 10% mayor h T1 – Perfil de esfuerzos
  • 104. 200 ft -  = 1.02 gr/cm 3 - PR = 0.32 400 ft -  = 1.90 gr/cm3 - PR = 0.28 300 ft -  = 2.25 gr/cm3 - PR = 0.22 100 ft -  = 2.50 gr/cm3 - PR = 0.36 300 ft -  = 2.65 gr/cm3 - PR = 0.25 200 ft -  = 2.80 gr/cm3 - PR = 0.38 Pozo Geouis-1 Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO
  • 105. Ejemplo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO   = z b v   433 . 0 p p v h P v v P     +       − − = ) 1 ( ) ( H = ? h Esfuerzo vertical Esfuerzo horizontal mínimo Esfuerzo horizontal máximo
  • 106. Geouis-1 T1 – Perfil de esfuerzos Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO TVD (ft) RHOB  (g/cc) ΔSv (psi) Sv (psi) SV (psi/ft) Pp (psi) Pp (psi/ft) "K" Sh (psi) Sh (psi/ft) SHmax (psi) SH (psi/ft) 0 0 10 1,04 20 1,04 30 1,04 40 1,04 50 1,04
  • 107. 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 Profundidad TVD, ft (psi) Sv Sh Pp SH Grafique: ✓Profundidad vs. Pp, Sv, Sh, SH ✓Gradientes psi/ft y ppg T1 – Perfil de esfuerzos Zuly Calderón Carrillo Zuly Calderón Carrillo CONSTRUIMOS FUTURO