correlacion ente parametros de perforacion y propiedades geomecanicas del terreno
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Correlación entre parámetros de perforación y propiedades geotécnicas del terreno.
1.Introducción
• Principalmente el registro de datos de parámetros de perforación se realiza para investigación del subsuelo.
• De estos parámetros podremos obtener otros los cuales permiten correlaciones exactas con las propiedades del terreno.
2.Objetivos de la correlación:
• Caracterización del terreno en propiedades:– Físicas– Mecánicas – Hidrogeológicas del terreno.
• Detección de cavidades• Reducir coste de estudios mediante
extrapolación de parámetros de los testigos de sondeo continuo.
3.Antecedentes:
• Aplicado primero por la industria petrolera• Aplicado por la geotecnia a principio de los 70,
el sistema permitía el registro de pocos parámetros(F ,t ,V ,Pf ) que son los principales.
• Se usaba solamente para:– Identificación del limite suelo roca.– En proyectos de mejora de terreno.
4.Parametros de perforación:
• 4.1 Clasificación según su relación:• 4.1.1 Relacionados al equipo:
Depende de los implementos usados.
– Maquina – Sarta de Perforación– Broca
• 4.1.2 Relacionados al proceso de perforación:• Son elementos donde el operario interviene.
– Presión sobre la broca– Propiedades del fluido de perforación– Velocidad de circulación del fluido.
• 4.1.3 Relacionados con la respuesta del terreno:• Para condiciones de perforación dada estos solo dependen del
terreno.
– Velocidad de penetración– Par de rotación– Presión del fluido.
4.2 Registro:
• Se usa dos métodos de registros• Análogo donde la salida es solamente una
grafica en papel.
• Digital : donde los datos se pueden someter a tratamiento matemático y estadístico.
4.3 Parámetros de perforación principales:
• Presión de fluido(Pf)• Par de Torsión (T)• Presión sobre la broca (F)• Velocidad de rotación (N)• Velocidad de penetración (V)• Fuerza de retención (Fr)• Vibracion en la sarta de perforación• Tiempo por cada 5mm de perforación.
• Las medidas tomadas pueden cambiar con el equipo y la forma de operarlo, por lo que es necesario estandarizar el proceso.
• Del cual utilizaremos el siguiente proceso constructivo:
Proceso Constante no permite evaluar:
La velocidad de penetración :*Cambio de litología*Presencia de anomalías*Resistencia de la roca.
• Con un adecuado estudio es posible alcanzar una precisión de 0.10m.
• Para mejor interpretación es posible usarse datos empíricos o con significado físico y estos son:
– Índice de Alteración– Energía utilizada en la perforación– Resistencia a la perforación– Parámetro τ– Exponente E– Energía específica E
4.4 Parámetros físicos:
• 4.4.1 Índice de Alteración: Es un indicativo de la dureza del material , esta
varia desde 0 para suelo , 2 en los mas duros:
4.4.2 Energía utilizada en la perforaciónComo dice es la
energía que
se utiliza
da para
perforar
cierto mater
ial.
N = velocidad de
rotación
(rps)
T = par de
rotación
(kN . m)
V = velocidad de
penetración instantánea (m/s)
4.4.3 Resistencia a la perforación
Es la dificul
tad para
perforar un determina
do mater
ial.
*W = peso sobre
la broca (presi
ón sobre
la coron
a – fuerza de retención + peso de la sarta
de perforación y de
la coron
a) (kN)
N = velocidad de
rotación
(rps)
V = velocidad de
penetració
n instantánea (m/s))
4.4.4 Parámetro τ
Nos indica la dificulta
d con que la
partículas son erosionadas y transportada
s fuera de
la corona .Poniendo a la
arcilla
como
difícil de perforar ya
que se
adhiere a
la broc
a
F = presi
ón sobre la corona
(kN)
N = velocidad de rotación (rps)
V = velocidad de penetración
instantánea
(m/s))
D = diámetro de
perforación (m)
T = par
de rotación (kN . m)
4.4.5 Exponente ERelacionado con
el parámetro D- exponent utilizado para
el estudio de terrenos
arcillosos
F = presió
n sobre
la corona (kN)
N = velocidad de
rotación
(rps)
V = velocidad de
penetració
n instantáne
a (m/s)
)
D = diá
metro de perforaci
ón (m)
T = par de rotación (kN . m)
5. Energía especifica:
• Se define como la energía necesaria para excavar un volumen unitario de roca, puede indicar la eficiencia en el trabajo de perforación indicada por dos componente una de presion y otra de rotación.
