LA GEOMECANICA

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

Aunque las bases de la GEOMECANICA 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 un disciplina novedosa para la ingeniería de petróleo.

La GEOMECANICA utiliza resultados experimentales de campo y laboratorio conjuntamente con soluciones analíticas para resolver problemas particulares.

LAS DOS DISCIPLINAS PRINCIPALES DE LA GEOMECANICA SON:

Mecánica de suelos Mecánica de rocas

MECANICA DE SUELOS.- trata con el comportamiento de los suelos desde una pequeña escala, hasta una región extensiva

MECANICA DE ROCAS.- trata con aspectos relacionados con las geociencias tales como; caracterización de masas de roca y su mecánica, las cuales a su vez se aplican en la construcción de tuneles, ruptura de rocas y perforación de pozos petroleros

REGISTROS DE GEOMECANICA

Gamma Ray Resistividad Caliper “orientado a 4-6 Brazos” La tala de barro Densidad de neutrón/espectral Porosidad Perfil sónico dipolar o de espaciamiento largo (“espacio tiempo”) Registro de imagenes

PARA QUE SE REALIZA UN ESTUDIO GEOMECANICO

“Una roca es cualquier masa sólida de materia mineral, o parecida a mineral, que se presenta de forma natural como parte de nuestro planeta, y un yacimiento es una roca porosa y permeable saturada con petróleo, gas o agua” [1]. Debido a la acción de las capas suprayacentes, se generan esfuerzos y presiones sobre todo el yacimiento, el pozo y terminaciones. Pero no son sólo éstas capas que se encuentran por arriba del yacimiento las que causan dicho problema, también contribuyen a esto los

procesos de perforación producción e inyección, la tectónica regional, la actividad sísmica de la zona, las interacciones entre la roca y el lodo de perforación, entre otras.

Como sabemos la porosidad es la fracción del volumen total de una roca que representa los espacios vacíos, y la permeabilidad es la capacidad que posee la roca de permitir el paso de fluidos a través de sus poros interconectados. Cuando la roca está sometida a esfuerzos (medida de la fuerza que actúa sobre una determinada área) se genera una reducción en el volumen poroso y por ende se ven afectados tales parámetros tan importantes como lo son la porosidad y la permeabilidad. Si estos esfuerzos no son reconocidos y no se está preparado para afrontarlo, los costos de las operaciones de una zona prospectiva pueden ser cuantiosos; superando en grandes cantidades los costos establecidos en un principio. Estos esfuerzos no sólo afectan al yacimiento en cuestión sino también a las formaciones adyacentes.

Para atacar este problema se recurre a la geomecánica, ciencia que estudia cómo las rocas y los fluidos que contienen responden a los cambios de esfuerzo, la presión y la temperatura, originado por las razones ya mencionadas. La geomecánica está siendo utilizada frecuentemente en los últimos tiempos, más aún cuando se trata de áreas tectónicamente activas, o aguas muy profundas de alta presión y temperatura. Los estudios de campo realizados por Schlumeberger demuestran que ésta ciencia ayuda a optimizar las operaciones de perforación y producción de yacimientos complejos.

Los esfuerzos varían según su origen, magnitud, dirección, litología, presión de poro y temperatura; y como sabes tienen dos componentes: la normal y la de corte. Recordando un poco, el esfuerzo normal (s) se aplica en un plano perpendicular a la superficie de la roca, mientras que el esfuerzo cortante (t) actúa a lo largo de dicho plano. En la siguiente figura se puede observar la acción de los esfuerzos en la tierra: