ucs parte uno
TRANSCRIPT
UCS
ÍNDICE GENERAL DEDICATORIA ........................................................................................................ II AGRADECIMIENTOS ............................................................................................ III ÍNDICE GENERAL ................................................................................................. IV ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................ XI ÍNDICE DE TABLAS ............................................................................................ XIII SIMBOLOGÍA ....................................................................................................... XV RESUMEN EJECUTIVO .................................................................................... XVII CAPITULO I - MARCO REFERENCIAL 1.1 INTRODUCCIÓN .................................................................................... 1 1.2 ANTECEDENTES .................................................................................. 2 1.3 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................... 2 1.3.1 IDENTIFICACIÓN DEL PROBLEMA ...................................................... 2 1.3.2 FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ........................................................ 3 1.4 OBJETIVOS ........................................................................................... 3 1.4.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................ 3 1.4.2 OBJETIVO ESPECIFICO ....................................................................... 3 1.5 JUSTIFICACIÓN .................................................................................... 4 1.5.1 JUSTIFICACIÓN TÉCNICA .................................................................... 4 1.5.2 JUSTIFICACIÓN ACADÉMICA .............................................................. 4 1.5.3 JUSTIFICACIÓN ECONÓMICA ............................................................. 5 1.6 ALCANCE .............................................................................................. 5 1.6.1 ALCANCE TEMÁTICO ........................................................................... 5 1.6.2 ALCANCE GEOGRÁFICO ..................................................................... 6 CAPITULO II - GEOMECANICA DE LA ROCA 2.1 GENERALIDADES ................................................................................. 7 2.2 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LAS ROCAS .................................... 7 2.2.1 DEFINICIÓN DE GEOMECÁNICA ......................................................... 7 2.2.2 ELASTICIDAD LINEAL ........................................................................... 7 2.2.2.1 Esfuerzo (stress) ................................................................................... 7 2.2.2.1.1 Esfuerzos principales ............................................................................. 8 2.2.2.1.2 Descomposición de esfuerzos ................................................................ 9 2.2.2.2 Deformación (strain) .............................................................................. 9 2.2.2.2.1 Deformación longitudinal (elongación) ................................................ 10 2.2.2.2.2 Deformación de corte (Cambio angular) .............................................. 11 2.2.3 MÓDULOS ELÁSTICOS ...................................................................... 12 2.2.3.1 Módulo de Young ................................................................................. 12
2.2.3.2 Módulo de Poisson ............................................................................... 13 2.2.3.2.1 Método de cálculo de Young y Poisson ................................................ 13 2.2.3.3 Módulo elástico de Bulk (Volumétrico) ................................................ 14 2.2.4 CIRCULO DE ESFUERZO DE MOHR ................................................. 15 2.2.5 PROPIEDADES DE LAS ROCAS ........................................................ 16 2.2.5.1 Dureza ................................................................................................. 16 2.2.5.2 Resistencia ........................................................................................... 17 2.2.5.3 Elasticidad ............................................................................................ 18 2.2.5.4 Plasticidad ............................................................................................ 19 2.2.5.5 Abrasibidad .......................................................................................... 20 2.2.5.6 Textura ................................................................................................. 21 2.2.5.7 Estructura ............................................................................................. 22 2.2.5.8 Ruptura ................................................................................................. 22 2.2.5.9 Propiedades físicas de la matriz rocosa ............................................... 23 2.2.5.10 Comportamiento post-rotura de las rocas ............................................ 26 2.3 FUNDAMENTOS DE PERFORACIÓN ................................................ 27 2.3.1 TRÉPANOS DE PERFORACIÓN......................................................... 28 2.3.1.1 Definición .............................................................................................. 28 2.3.1.2 Principios .............................................................................................. 28 2.3.1.3 Tipos de Trépanos ................................................................................ 29 2.3.1.4 Factores que relacionan el desempeño del trepano. ............................ 34 2.3.2 PARÁMETROS OPERACIONALES .................................................... 35 2.3.2.1 Gasto óptimo de perforación (GPM) .................................................... 35 2.3.2.2 Peso sobre el trepano (WOB) ............................................................. 37 2.3.2.3 Revoluciones por minuto (RPM) .......................................................... 39 2.3.2.4 Velocidad rotaria (ROP) ...................................................................... 39 2.3.2.5 Torque y Arrastre.................................................................................. 40 2.3.3 FACTORES QUE AFECTAN LA RATA DE PENETRACION ............... 42 2.3.3.1 Esfuerzos IN SITU ................................................................................ 43 2.3.3.1.1 Esfuerzo vertical ................................................................................... 43 2.3.3.1.2 Esfuerzo horizontal mínimo .................................................................. 44 2.3.3.1.3 Esfuerzo horizontal máximo ................................................................. 44 2.3.3.2 Presión de poro .................................................................................... 45 2.3.4 ENERGIA ESPECÍFICA ...................................................................... 46 2.3.4.1 Revisión de la literatura. ....................................................................... 46 2.3.4..2 Modelos matemáticos de Energía Especifica. ...................................... 47