Resumen del curso

Pues bienvenidos a Embalse Geomecnica.Como el subttulo del curso indica se trata de combinar el conocimiento de las tensiones en la tierra, las fuerzas de la tierra con los principios de la mecnica de rocas.Usaremos la geologa estructural, vamos a utilizar la ingeniera petrolera, usaremos sismologa de terremotos.Vamos a integrar una gran cantidad de estos campos diferentes para hacer frente a una serie de problemas de, una relacin directa con los yacimientos de petrleo y gas, as como los yacimientos geotrmicos, problemas de secuestro de CO2 relacionado y cosas por el estilo.Los geomecnica plazo es una especie de un nuevo plazo.Es una especie de ser popular en los ltimos aos.Esto significa diferentes cosas para diferentes personas.Lo que significa para m es esta integracin del conocimiento, el conocimiento cuantitativo de las fuerzas de la Tierra.Conocimiento cuantitativo de las propiedades fsicas y la caracterizacin de la Tierra para luego resolver problemas de importancia prctica.La conferencia de hoy es slo una especie de una visin general.Estoy pidiendo que muchos de ustedes a participar en la realizacin de la sesin a travs de 20 ponencias haciendo ocho tareas, y as sucesivamente.Por eso quiero que te hagas una idea de lo que vamos a cubrir y, y donde, a donde vamos.Ahora por qu es importante la geomecnica? Por qu este tipo de campo desarrollado en los ltimos 10 a 15 aos procedentes de una especie de la nada? Bueno, en un sentido prctico real si usted est interesado en perforacin y de ingeniera de yacimientos problemas como la compactacin, la unidad de compactacin, hundimientos, terminaciones de produccin fallamiento son problemas reales que enfrentan las personas todos los das.Un problema paralelo es la optimizacin de drenaje de los yacimientos fracturados.Muchos yacimientos de todo el mundo estn fracturadas, y esas fracturas son esenciales parala produccin y tenemos que entender esos depsitos con el fin de optimizar la produccin.Propagacin de la fractura hidrulica aqu est la primera typo del curso.Propagacin de la fractura hidrulica es controlada por el campo de esfuerzos y vamos a hablar de esoy la fracturacin hidrulica, obviamente, ha sido importante para un nmero de aos, pero tieneconseguido cada vez ms importante con el desarrollo de recursos no convencionales, donde las permeabilidades de matriz a menudo en la escala de nano-darcys en comparacin con Milli-darcys o, o incluso darcys.Welbore estabilidad es un problema enorme que cuesta a la industria, literalmente, miles de millones de dlares al ao pierde el tiempo debido a los pozos inestables y es geomecnica que nos ayuda a entender los problemas y evitarlos como pozos posteriores se, se perforan.De todos modos una serie de problemas importantes relacionados con la perforacin y la ingeniera de yacimientos.En el lado ms geolgica y geofsica, de nuevo aqu es donde los embalses de fractura son importantes.Prediccin de la presin de poro es extremadamente importante cuando estamos en una cuenca sedimentaria donde las presiones intersticiales son elevados en profundidad lo que te voy a mostrar es que tiene un mayor control en el campo de esfuerzos.Est bien, la presin de poro y el estrs estn estrechamente acoplados, y cuando la presin de poroes extremadamente alta, es muy difcil de perforar, ya que hay que equilibrar el barropeso, la densidad del lodo de perforacin, entre la presin de poro, el lodo de perforacin tiene que ser mayor que la presin de poros por lo que el bien no fluye.Pero disminuir la densidad tiene que ser suficientemente baja, que si bien es mayor que la presin del ncleo, que es menor que el menor estrs principio porque si la presin supera lamenos estrs principio, usted accidentalmente hidrulicamente fracturar el pozo y esto es lo que se conoce como la ventana de barro.El margen operativo de seguridad de presiones entre la presin de poro y el estrs menos capital y tenemos que ser capaces de predecir la presin de poro antes de taladrar para que no sea tiene un reventn debido a sus presiones son demasiado bajos, o que haya un colapso bien porque se han fracturado el pozo sin querer y todo el lodo de perforacin y luego desaparece la fractura y de pronto el pozo se derrumba.Est bien un nmero de otros problemas geolgicos son de inters.Por ejemplo, la integridad del sellado culpa, la comprensin de cmo se impartmentalized embalses, la comprensin de la migracin de hidrocarburos.Ya sabes, la flotabilidad de los hidrocarburos, por supuesto, es el motor principal de su movimiento, pero exactamente cmo se mueven, a la derecha.Se mueven a travs de la permeabilidad de la matriz de una formacin determinada.Se mueven a lo largo de conductos, fracturas y fallas? En qu condiciones es que la migracin especie de un proceso dinmico y la interaccin entre la presin y la contencin de por ya sea por la falta o la fractura hidrulica?Y compartimentacin es una gran cosa.Imagnese que usted estaba trabajando para una compaa petrolera, que ha identificado un yacimiento.Usted ha trazado fallas en el yacimiento.Son esos fallos compartimentar el depsito de tal manera que usted necesita para perforar un pozo en cada uno de los compartimentos, uno o ms pozos, para producir los hidrocarburos o habr fluido que fluye a travs de esas faltas y que necesita muchos menos pozos? Bueno, tenemos algunas ideas sobre cmo predecir eso. Por supuesto durante aproximadamente los ltimos 10 aos, ya sabes, que todos somos conscientes de la, la revolucin del gas de esquisto, la capacidad para perforar pozos horizontales y llevar nuestras mltiples fracturas hidrulicas para producir gas natural desde un principio estas rocas extremadamente bajos fuente permeabilidad, verdad? Las lutitas ricas orgnicos a partir del cual los hidrocarburos originalmente sabes fueron derivados y por lo que estamos produciendo gas natural directamente de la fuente, no desde el depsito y otra que viene la curva extremadamente baja matriz.Ahora que la tecnologa se est aplicando de manera ms amplia a los yacimientos de petrleo apretados y as lo que est pasando ahora en el mundo es la perforacin horizontal y la fracturacin hidrulica de mltiples etapas se estn utilizando.Para volver a ya sabes, embalse que tienesido reconocidos por muchas dcadas, pero eran poco rentables para producir hasta poder, ya sabes, aumentar la produccin a travs de este dibujo horizontal y proceso de fractura de varias etapas.Este es un campo de investigacin que mi mi grupo ha estado muy involucrado en.Y as, al final del curso, me voy a tomar todo es que ha llegado antes de esa fecha la puso en el contexto de este.Voy a describir esto un poco ms en detalle en unos minutos.En el supuesto que vamos a seguir un libro que escrib originalmente publicado en 2007 llamado Embalse Geomecnica.El libro est dividido en 3 secciones.La primera seccin, captulos 1 a 5 es es en los principios bsicos.La segunda seccin es de ustedes saben, la forma en que realmentellegar a esta medida de la tensin en la tierra.Para muchas muchas dcadas, la gente luchaba con este problema, ya sabes, no puedes ver el estrs.Usted puede ver la deformacin, la tensin, se puede ver defectos, pero usted no puede ver realmente la fuerza que hay en la roca.El estrs es ms define simplemente como la fuerza por unidad de superficie y se piensa que es casi un problema insoluble, pero en los ltimos 30 aos,una serie de tcnicas se han desarrollado que nos permiten cuantificar realmente la fuerza y, y usted puede pensar en ello de una manera muy simple.Si queremos entender si una roca va a fallar, tal vez esta es una muestra de roca En el laboratorio el fracaso de esa roca va a ser controlado por la fuerza intrnseca de la roca, y las fuerzas que se aplican.Y no importa cunto sabe acerca de la fuerza, si usted no sabe nada acerca de las fuerzas, no vas a ser capaz de decir nada sobre su fracaso potiental.Y por lo que necesita ambos lados que conoces ambos tipos de informacin que conoce, para poder hacer frente a la cuestin de direcciones.Y es la misma pregunta cuando conseguimos la vuelta para el deslizamiento de fallas.Es la misma pregunta que disminuimos la presin debido a la produccin, ya sea aa roca va a comenzar a nivel internocolapsar, si vamos a tener compactacin elstica en todas estas cosas, tenemos que saber tanto sobre la roca y de las tensiones y entonces podemos preguntarnos cul podra ser el efecto de cualquier perturbacin, de acuerdo? Y la tercera parte del libro est en las aplicaciones como mencion.El programa es bastante sencillo, slo vamos a arar a travs del libro en una secuencia de vamos a ver 16 conferencias que comienzan con la prxima conferencia que se iniciar con el captulo 1.Distribuido a travs de las conferencias son una serie de tareas que, bsicamente, se basan en los principios que usted sabe, es una cosa que decir bien que vamos a determinar el esfuerzo vertical como el primer paso en la construccin de un modelo geomecnico.El esfuerzo vertical es el resultado de la, el peso de la roca suprayacente podemos aprendersobre la forma en que la roca suprayacente de algo as como un registro de densidad que se recogen de forma rutinaria.Pero, de acuerdo, as que eso es, eso es todo, lo tienes, pero cuando realmente, ya sabes, sentarseabajo con un registro de densidad y en realidad se trata de calcular el esfuerzo vertical, siempre hay algunas pequeas idiosincrasias que tipo de te hacen pensar y durante todo el curso todos los 8 de estas tareas estn destinados a ilustrar especie de y construir sobre los principios que son discutido en las conferencias analizados en el libro.Pero a, para darle una especie de manos en el campo por lo que los datos reales parecer para que sepa que en realidad se puede pasar por esto y, y lo hace por su cuenta en algn momento en el futuro fuera, fuera de la clase. Lo mismo es cierto para la prediccin de la presin de poro, que es el segundo captulo del libro. Lo mismo es cierto para resistencia de la roca.Ahora roca, usted sabe, las ideas que rodean resistencia de la roca, y una especie de mecnica de rocas en una especie de punto de vista moderno, han sido de alrededor de 40 o 50 aos, pero el problema prctico es que en la industria del petrleo y gas, tiene muy pocos muestras del ncleo.Casi nunca tiene muestras de ncleos de las rocas fuera de los depsitos y, por ejemplo, si ests frente a los problemas de bienestar estabilidad nima, la cuestin no es el depsito necesariamente, se est haciendo al depsito, y es que la sobrecarga que usted necesita entender en la variacin de la fuerza del rock, y la nica informacin que normalmente tenemos de leyes geofsicos. Y as vamos a ir a travs del ejerciciode la estimacin de resistencia de la roca de las leyes geofsicos.Y luego vamos a hablar de fallas y fracturas.Fallas y fracturas en la roca son muy importantes en muchos contextos muy diversos.Y vamos a trabajar con algunos datos reales y que realmente va a analizar el fallo y data.And fractura entonces usted va a utilizar esa informacin ms tarde en las tareas posteriores. Ahora, la parte media de la asignatura est relacionada con, ya sabes, la medicin de la tensin y esto parece ser as, por qu no me acaba de dar una conferencia en la medicin de la tensin, y acabar de una vez? Bueno, que me ha llevado unos 30 aos a tipo de tener una idea acerca de cmo medimos el estrs, o cmo calculamos el estrs o cmo ponemos lmites en el estrs.Y lo que queremos hacer, por supuesto, es el uso de los datos procedentes del lugar de inters y vamos a tomar algn tiempo para ir, para pasar por todo eso.Y voy a hacer un poco de ilustracin de estos principios aqu de nuevo en unos minutos.Como mencion antes, el campo de tensiones controla la fracturacin hidrulica.Queremos hablar de eso y resulta que la fracturacin hidrulica, pequeas fracturas hidrulicas escala, son la mejor forma de entender un componente del campo de esfuerzos, el esfuerzo principal mnimo.Vamos a hablar sobre el fracaso de los pozos.Qu quiero decir por el fracaso de los pozos? Obviamente dibujamos pozos cilndricos, pero no nos quedamos cilndrica debido a una concentracin de esfuerzos en torno a losWells, que realmente afecta a la pared del pozo.Bueno, esto es algo que podemos, podemos estudiar y esto es algo que podemos usar para hacer estimaciones de lo que las magnitudes de los esfuerzos son. Y luego vamos a la conclusin de la seccin central con esta revisin global del estado de las cuencas sedimentarias de estrs y de todo el mundo. La tercera parte del libro.La estabilidad aplicaciones pozo estrs crticamente fracciones en fallos. Eso significa que los fallos en la tierra, que se acercan del punto de falla.Los fallos en la tierra que, con una pequea perturbacin, pueda ser causado a deslizarse.Los fallos en la tierra que se encuentran en este estado tienden a ser permeable en comparacin con otras fallas en la corteza terrestre.As, en otras palabras, los fallos que son mecnicamente vivo en el campo de tensin actual tambin son hidrulicamente vivo.As que esta idea de una corteza subrayado crticamente es algo que va a volveruna y otra vez en esta clase y es importante en muchas, muchas maneras diferentes.Luego hablaremos de aplicaciones a este sello culpa y el proceso de migracin de hidrocarburos dinmica que me he referido antes.Vamos a hablar de lo que sucede en los embalses cuando agotamos entonces, cuando cambiamos la presin de poro, y vamos a hablar de los problemas de compactacin, arenas dbiles y hundimiento de la superficie y luego vamos a concluir el curso con estos 3 conferencias he mencionado antes.2 conferencias sobre la perforacin horizontal, la fracturacin hidrulica de varias etapas, la explotacin deestos yacimientos no convencionales y, a continuacin, la ltima conferencia va a ser sobre un tema que ha llegado a ser extraordinariamente importante en el ltimo par de aos.Y ese es el problema de la geomecnica y sismicidad disparada.de vez en cuando, muy raramente, en los terremotos informativasse activan durante la fracturacin hidrulica pero, debido al desarrollo de estoslos recursos no convencionales, el agua que fluye de nuevo despus de la fracturacin hidrulica recoge contaminantes, de los esquistos y hay una gran cantidad de inyeccin ms fluido, la inyeccin de aguas residuales, pasando hoy en da de lo que ha sucedido en el pasado.Y lo que estamos viendo es la ocurrencia de sismicidad inducida por la inyeccin en muchos, muchos lugares donde estn, normalmente se producen terremotos con muy poca frecuencia.Volver a esto en detalle un poco ms al final de la conferencia de hoy.Ahora una de las formas de una especie de, proselitismo sobre geomecnica ha sido considerar que describe un depsito geomechanically como describir un depsito geolgico o describir un depsitocon perspectiva con propiedades de flujo para la simulacin de yacimientos, sino que ahora vamos a tratar de describir geomechanically que significa la construccin de un modelo adecuado geomecnico y voy a mostrar lo que los componentes de ese modelo son aqu en tan solo un segundo. Y el propsito de esta diapositiva es poner el proceso de desarrollo de petrleo y gas en especie de un marco histrico y pensar en geomecnica en ese mismo marco.As, por ejemplo, se inicia con la exploracin, de acuerdo.Supongamos que usted encuentra un depsito, es necesario evaluar el depsito, lo hace ms perforaciones, a averiguar.Sabes lo que el recurso potencial es como entonces a desarrollar un desarrolloplanificar y empezar a perforar y producir los hidrocarburos a travs de lo que se llama la cosecha.Y luego a medida que disminuye la produccin, usted va a travs de diversas tcnicas de recuperacin secundaria y tal vez incluso terciarios y finalmente se abandona el depsito.A travs de ese ciclo de vida que tendr, por supuesto, dcadas muchos problemas surgen.Por ejemplo, los poros prediccin de la presin en el pozo estabilidad taladro son problemas que hay que enfrentar desde el principio.Usted no quiere que sus pozos que sopla hacia fuera, usted no quiere que sus pozos colapso, de acuerdo?A medida que la Evaluacin de los yacimientos y de empezar a desarrollarlo, usted comienza a preguntarse preguntassobre sello falla, la derecha y la compartimentacin.Cuntos pozos Vas a, a necesitar como usted, en, en otros tipos de depsitos que, usted sabe, usted puede ser que sea muy interesado en lo que las fracturas estn presentes.Qu significan para la anisotropa de la permeabilidad en su plan de desarrollo.En otros embalses quizs hay arenas muy dbiles o tizas dbiles, y que est muy preocupado por lo mucho que puede, se puede producir el depsito sin causar cambios irrevocables en las propiedades del yacimiento, compactacin relacionados agotamiento, est bien.Y as sucesivamente y as sucesivamente.Y por lo que el punto que enfatizo de nuevo con una especie de fervor religioso, es que en los pozos que se perforan en la primera parte del proceso de exploracin, usted tiene la capacidad de construir un modelo geomecnico.Y a continuacin, puede utilizar ese modelo geomecnico a travs de la vida til del embalse de resolver estos problemas, ya que arise.You no tienen que construir ese modelo una y otra vez.Pero, por supuesto, su modelo ser mucho mejor a medida que avanza de lo que es un principio.Vas a tener, ya sabes datos ms limitados en la primera parte del proceso que, a lo largo del camino.Pero este es un problema muy tratable. Todas las cosas que vamos a hablar, si es las propiedades de las rocas o las fracturas o el estrs, van a variar de un lugar a otro, pero que van a variar en especie de una manera coherente.Y lo que vamos a empezar a hacer es la construccin de ese modelo desde el principio y, a continuacin,vamos a probar ese modelo como la perforacin sigue y perfeccionar ese modelo.Pero, no obstante, se puede empezar muy temprano y tomar ventaja de eso.No tiene sentido en la lucha con los problemas de El pozo estabilidad para decenas ydecenas de pozos y luego, a continuacin, finalmente saben decir colapsos calibre un pozoy se pierde todo para que especialmente bien cuando, de hecho, los primeros pozos perforados anteriormente contienen la informacin que necesita para evitar esos problemas posteriormente, de acuerdo?Entonces, eso es una especie de filosofa que subyace en todo esto.Y, y es por eso que ya sabes, vamos a tener que realmente construyeun modelo geomecnico utilizando los tipos de datos que estn disponibles de forma rutinaria.As que las tensiones son importantes.Normalmente, y voy a hablar mucho sobre esto en la prxima conferencia.Cuando hablamos Abou el campo de tensiones, que realmente estamos hablando de las 3 tensiones principales que estn actuando normalmente en un plano vertical y horizontal.Nos referimos a esas tensiones como sd, el esfuerzo vertical, la sobrecarga, el esfuerzo mximo horizontal y el esfuerzo horizontal mnimo.3 tensiones principales y luego para orientar eso, necesitamos un ngulo que es la orientacin de los esfuerzos en ese plano horizontal y que la orientacin es por lo general el azimut del esfuerzo horizontal mximo.As 4 parmetros describen el campo de tensiones y voy a explicar la base terica para que en la prxima conferencia.Ya sabes, el estrs es una, una orden segundo tensor, tiene 9 componentes.Puede estar en cualquier sistema de coordenadas arbitrario.6 de esos componentes son independientes, pero no obstante, si el campo de esfuerzos eran realmente ... Si nos tom, si necesitbamos 6 nmeros y 3 orientaciones para describirel campo de tensiones totalmente no sera tener este curso.Afortunadamente, por razones que explicar en la prxima conferencia, el problema se reduce bastantepoco y, y es bsicamente 4 valores que son necesarios para describir el campo de esfuerzos.Pero, por supuesto, tenemos que saber la presin de poro.Necesitamos conocer las propiedades de las rocas.Y aqu nos estamos refiriendo a la resistencia de la roca, pero a menudo necesitan otras propiedades de las rocas, obviamente, para otras aplicaciones.Y tenemos que saber algo acerca de las fracturas y las faltas.Podemos ver las fallas ms grandes con usted sabe, los datos ssmicos 3D, y con buenos datos, se pueden ver relativamente pequeos defectos, pero no verlos todos.Y utilizamos registros de imgenes que ahora estn ampliamente disponibles para mirar a la escala ms pequeafracturas y fallas, y podemos en realidad a veces ver las fallas y participaciones en muestras de ncleos etc.Y vamos a combinar la clase de todo esto de diferentes maneras para resolver un determinado problema, ya que, a medida que surgen.