Desarrollo de correlaciones experimentales a partir de parámetros de indentacion para la obtención de la resistencia compresiva uniaxial (ucs) en muestras de shale

Abstract

La Resistencia Compresiva Uniáxial (UCS), es la propiedad mecánica de las rocas que se debe mantener controlada durante las operaciones de perforación para evitar la inestabilidad de pozos. Al plantear un modelo Geomecánico estadístico para el estudio de la estabilidad de pozo durante las operaciones de perforación se encontró que el UCS de las formaciones es la variable de más alta influencia por encima de factores como el azimut, la inclinación, el tiempo de exposición e incluso el peso del lodo de perforación. La técnica de Indentación ha demostrado ser la adecuada para ayudar a determinar la resistencia de las rocas en tiempo real durante la perforación de pozos, mediante la implementación de correlaciones que permitan evaluar el UCS a partir de los parámetros de Indentación conocidos como Modulo de Indentación (IM) y Fuerza Crítica de Transición (CTF), medidos en pequeños fragmentos de roca obtenidos de la perforación de pozos. Con el fin de desarrollar las correlaciones experimentales se realizaron pruebas de Compresión Uniáxial (No confinada) sobre cilindros de shale, extraídos de muestras de afloramiento de la formación Paja y a su vez se realizaron pruebas de Indentación sobre fragmentos de shale extraídos de los alrededores de cada plug simulando los ripios que se obtienen de la perforación de pozos, los resultados de ambas pruebas fueron correlacionadas por medio de la técnica de mínimos cuadrados y se busco la mejor correlación que representara el comportamiento de los resultados, permitiendo así obtener dos correlaciones polinomiales de segundo grado, que finalmente fueron aplicadas en la evaluación de la resistencia de los shales de un pozo del Piedemonte Llanero Colombiano comparando los resultados obtenidos con esta técnica y los obtenidos con los registros de pozo para determinar la representatividad de las correlaciones en la caracterización de formaciones arcillosas.