Escuela de Física
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Browsing Escuela de Física by browse.metadata.advisor "Bernal Olaya, Rocío del Pilar"
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Item Caracterización geotécnica del subsuelo en los municipios de San Joaquín y Mogotes Santander usando métodos geofísicos(Universidad Industrial de Santander, 2023-07-20) Márquez Caicedo, Luis Alfredo; Sanabria Gómez, José David; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Cabrera Zambrano, Francisco Henry; Camacho Almeyda, German DaríoGran parte del territorio del país se encuentra en áreas susceptibles a movimientos en masa, las cuales deben ser estudiadas. Una forma de hacerlo es a través de métodos geofísicos, los cuales permiten obtener parámetros del subsuelo que permiten caracterizar estas áreas y formular medidas que permitan mitigar la amenaza que se presenta. En este trabajo se caracterizaron dos sectores en los municipios de San Joaquín (Sector 1 - vía Mogotes-San Joaquín) y Mogotes (Sector 2 - Vereda El Hoyo) en Santander, a través de sísmica de refracción, MASW 2D y tomografía de resistividad eléctrica, para construir un modelo geológico de cada sector que permita identificar las condiciones de estabilidad del terreno. El trabajo se ejecutó en dos fases. En la primera fase, se realizó una descripción geológica y una campaña de adquisición de datos geofísicos para cada uno de los sectores estudiados. Durante la campaña de adquisición, se levantaron diez (10) líneas geofísicas de 64 m a 117 m de longitud. En el sector 1, se adquirieron dos líneas de cada método (S6, S8, T6, T8, MW6 y MW8); mientras que en el sector 2, se levantó dos líneas de sísmica de refracción (S7 y S9), una línea de tomografía de resistividad eléctrica (T7) y una línea de MASW 2D (MW7). Toda esta información se utilizó para estimar los parámetros geotécnicos de relación de Poisson, módulo de Young y módulo de cizalla. Como resultado, se identificó en los dos sectores suelos residuales de espesor variable, en los cuales la interfaz entre el suelo residual y el suelo saprófito sirve de superficie de falla. En el Sector 1, donde afloran rocas ígneas, se identificó un suelo residual de 2 a 5 metros de espesor y composición arcillosa, con resistividades inferiores a 3500 Ohm.m. En el sector 2, donde afloran rocas calcáreas, se identificó un desarrollo de suelo de entre 3 y 10 metros de espesor. En la parte baja del perfil de adquisición se observaron resistividades muy altas, que llegan hasta 6000 ohm.m. Para los materiales superficiales del sector 1, se obtuvo un módulo de Poisson menor que 0.35, un módulo de Young menor que 100 kPa y un módulo de cizallamiento menor que 100 kPa. Para el sector 2, se obtuvo un módulo de Poisson menor que 0.35, un módulo de Young menor que 150 kPa y un módulo de cizallamiento menor que 700 kPa. En ninguno de los dos sectores se pudo identificar el nivel freático. La caracterización geofísica permitió identificar el material inestable presente en cada uno de los sectores estudiados. En el sector 1 se observa un espesor de hasta 5 metros que presenta parámetros geotécnicos asociados a suelos inestables, lo que aumenta la susceptibilidad a la erosión y a la generación de movimientos en masa. En el sector 2, se encontró un espesor de suelo residual de hasta 10 metros, el cual presenta parámetros geotécnicos mayores en comparación con el sector 1, lo que se traduce en una mayor resistencia del suelo.Item Comparación de la anisotropía de la resistividad del subsuelo fracturado en zonas aledañas a diferentes tipos de estructuras, e implicaciones hidrogeológicas para un área rural del municipio de Los Santos, Santander(Universidad Industrial de Santander, 2021) Vargas Cáceres, Mayra Isabel; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Cetina Tarazona, María Alejandra; Velandia Patiño, Francisco AlbertoLa zona de estudio se ubica en La Mesa de Los Santos, Santander, caracterizada por presentar una geomorfología de altiplanicie con escarpes en los extremos. Estructuralmente se presentan fallas menores con direcciones NW (normales) y NE (inversas) quienes cortan formaciones geológicas del Ordovícico (Silgará), Jurásico (Jordán) y Cretácico (miembros superior, medio e inferior de la Formación Los Santos, Rosablanca, Paja y Tablazo) con buzamientos casi horizontales. El objetivo general es comparar la anisotropía de la resistividad del subsuelo fracturado para determinar sus implicaciones hidrogeológicas en el miembro superior de la Formación Los Santos en zonas cercanas a diferentes tipos de fallas. Se analizó información estructural preliminar de la zona y trabajos previos indicadores de que esta formación es la que tiene mejor potencial hidrogeológico. Se utilizaron las técnicas de Sondeos Eléctricos Azimutales y Colineales, Tomografías de Resistividad Eléctrica - TRE, y MASW – Multichannel Analysis of Surface Waves. Así, se identificó que el tipo de estructura más favorable para la acumulación de agua subterránea corresponde a las fallas normales con componente de rumbo con rangos de resistividad que indican saturación de aguas en las rocas, generalmente valores menores a los 1000 ohm*m, aunque también asociados a litologías como las arcillas y limos. Los resultados obtenidos y su interpretación, permitirá aumentar el conocimiento del potencial hídrico y se constituirá en un aporte de información de calidad con un impacto social en el área de estudio.Item Estimación local de física de roca mediante mediciones en laboratorio de las rocas aflorantes al oeste del municipio de El Playón(Universidad Industrial de Santander, 2023-05-30) Rojas Rodríguez, Nicolás; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Merchán Jaimes, Vladimir Ernesto; Martínez Sánchez, Dilan ArturoEste trabajo documenta la medición de las propiedades físicas de porosidad, densidad, resistividad, cargabilidad y velocidad de propagación de onda o hecha en 107 muestras de roca de las Riolitas de la Formación Bocas y de rocas sedimentarias de la Formación Bocas aflorantes entre la Falla de Bucaramanga y la Falla Lebrija en el municipio de Rio Negro, Santander. Las litologías identificadas en la zona de estudio incluyeron areniscas, areniscas silicificadas, areniscas calcáreas, lodolitas, lodolitas calcáreas, limolitas, riolitas, dacictas, tobas, brechas hidrotermales, brechas tectónicas, brechas magmáticas y brechas polimícticas. Las propiedades que logran diferenciar entre estas litologías son la porosidad, que es nula en las tobas, dacitas, riolitas, y brechas magmáticas, y máxima en las areniscas; la cargabilidad que es alta en las areniscas y algunas dacitas, brechas magmáticas y polimícticas, y baja en las lodolitas y riolitas; la resistividad, que en las brechas es máxima con respecto al resto de litologías, la velocidad de onda p, que es máxima en las brechas polimícticas y tobas, y la densidad que está en un rango estrecho sobrepuesto en las limolitas, lodolitas, tobas, riolitas ,y brechas tectónicas. El modelado directo permite definir que la resistividad es la mejor herramienta para diferenciar las dacitas de las rocas sedimentarias, pero que cuando hay una capa meteorizada, la amplitud de la anomalía en casos de intercalación entre la dacita y los sedimentos disminuye. En cambio, la velocidad de onda p no es una buena herramienta de diferenciación de litologías. La densidad es la mejor herramienta de identificación de intrusivos vs. otras litologías, incluso entre brechas magmáticas y dacitas. Las mediciones de física de roca no muestran tendencias lineales entre propiedades típicas de correlación como son la porosidad, resistividad, densidad y velocidad de onda p, lo que sugiere que elementos composicionales y la distribución de los poros puede afectar las tendencias entre propiedades físicas.Item Modelo físico para simular las pérdidas de fluido de perforación en zonas de baja presión(Universidad Industrial de Santander, 2023-11-10) Uribe Joya, Darlin Lorena; Vargas Silva, Diego Armando; Bernal Olaya, Rocío del Pilar; Jiménez Díaz, Giovanny; Saavedra Trujillo, Néstor FernandoLos problemas de estabilidad, especialmente las pérdidas de circulación causadas por fracturas, constituyen la principal razón detrás de los tiempos no productivos (NPT). Estos eventos imprevistos e indeseados son frecuentes en la industria y pueden dar lugar a interrupciones en las operaciones de perforación o avances marginales en el programa del pozo. Estos retrasos en los proyectos son más comunes en campos maduros, donde la depleción post-producción de hidrocarburos provoca una reducción en la presión del poro de la formación. Esto, a su vez, altera el estado de esfuerzos del campo, disminuyendo el esfuerzo principal mínimo y aumentando los esfuerzos efectivos. Para comprender y cuantificar las pérdidas de fluido en zonas depletadas, se ha desarrollado un modelo físico en el laboratorio que considera las propiedades reológicas de los materiales y sus análogos. Se realizaron ensayos con diferentes espaciamientos de la estructura seleccionada para evaluar la relación de pérdidas de fluido por matriz o por fractura. La validación numérica del modelo físico se llevó a cabo utilizando el modelo reológico de potencia y considerando el régimen de flujo laminar. Esta aproximación matemática demostró un ajuste adecuado entre el modelo físico y el modelo numérico. Los resultados mostraron que los fluidos de perforación tardan un tiempo constante en fluctuar a través de la estructura diseñada, y el volumen ingresado es directamente proporcional al tiempo de fluctuación requerido. Finalmente, la estructura diseñada como falla demostró ser el factor más relevante en la evaluación de las pérdidas de fluido de perforación, la geometría de la falla y la rugosidad asociada a las paredes de la estructura resultaron ser los factores diferenciales. Estos hallazgos proporcionan información valiosa para mejorar la comprensión del comportamiento del fluido y la estabilidad en zonas de baja presión durante las operaciones de perforación. Con un mejor entendimiento de estos fenómenos, se podrán desarrollar estrategias más efectivas para minimizar los tiempos no productivos y optimizar el programa de perforación.