Resumen

Los parámetros mecánicos clave de las rocas son la resistencia, el módulo elástico, la relación de Poisson, etc., que son importantes para el desarrollo de los yacimientos. La determinación precisa de las propiedades mecánicas del yacimiento es fundamental para reducir el riesgo de perforación y maximizar la productividad del pozo. La estimación precisa de las propiedades mecánicas de las rocas es importante para el diseño de la perforación y la terminación de pozos, así como crucial para la fracturación hidráulica. Las rocas son materiales heterogéneos y anisótropos. Las propiedades mecánicas varían no sólo en función de los tipos de roca, sino también de los métodos de medición, las dimensiones geométricas de la muestra (relación longitud/diámetro y tamaño de la muestra) y otros factores. Para investigar los efectos de la escala de la muestra en los comportamientos mecánicos de las rocas, se realizaron ensayos de compresión no confinada en 41 dimensiones geométricas diferentes de areniscas de Berea; se obtuvieron y compararon la resistencia a la compresión no confinada (UCS), el módulo de Young (E), la relación de Poisson (υ), el módulo de masa (K) y el módulo de cizallamiento (G). Los resultados indican que la geometría de la muestra puede afectar significativamente a las propiedades mecánicas de la roca: (1) el UCS disminuye con el aumento de la relación longitud/diámetro (LDR), y el factor de normalización del UCS está entre 0,71 y 1,17, lo que significa una variación de -30% a 20% del UCS con el cambio de LDR de 1 a 6,7. Los resultados de la prueba muestran que el UCS presenta una relación positiva con el tamaño de la muestra. (2) El módulo de Young aumenta ligeramente con el aumento del LDR, mientras que la relación de Poisson disminuye con el aumento del LDR. Para las areniscas de Berea ensayadas, el factor de normalización de la relación de Poisson está entre 0,57 y 1,11. (3) El módulo de masa de las muestras de arenisca de Berea disminuye con el aumento del LDR, mientras que el módulo de corte aumenta con el aumento del LDR. Tanto el módulo de volumen como el módulo de corte aumentan con el aumento del tamaño de la muestra. (4) Se analizaron los principales modos de fallo. Los modos de fallo de las areniscas de Berea ensayadas son la rotura axial y el fallo por cizallamiento. Las muestras gruesas (LDR2) tienden a mostrar el fallo por cizallamiento.

• Materias:Dióxido de carbono Perforación de pozos de minas Yacimientos minerales Minería Minas y minería Geofluidos
• Subjects:Carbon dioxide Shaft sinking Mineral deposits Mining Mines and mining Geofluids
• Palabras claves:propiedad mecánica, módulo de masa, aumento de ldr, aumento del módulo de cizallamiento, arenisca berea ensayada, relación, fallo de cizallamiento, roca, aumento de ldr, tamaño de la muestra
• Keywords:mechanical property, bulk modulus, increase of ldr, shear modulus increase, tested berea sandstone, ratio, shear failure, rock, ldr increase, sample size