Fracturas Hidraulicas Axiales En Sondeos Verticales

Derivación del esfuerzo “in situ” en pruebas de datos
El intento de interpretar datos de fracturamiento hidráulico en términos de prevalecer los esfuerzos de la corteza, debemos distinguir varias geometrías. Pozos que son generalmente asumidos de ser aproximadamente verticales, a menos que de otra manera sea especificado. También a menos que sea establecido en otra parte, que los esfuerzos dela corteza principal actúen en planos verticales y horizontales. La experiencia de campo ha demostrado fracturas hidráulicas en rocas isotrópicas intactas (no pre-existen fracturas) son axiales, como predijeron teóricamente Hubbert y Willis.
FRACTURAS HIDRAULICAS AXIALES EN SONDEOS VERTICALES
1. MODELO ELÁSTICO
Con el fin de obtener una relación cuantitativa entre datos de prueba defracturación hidráulica y el esfuerzo “in situ”; La relación mas simple y comúnmente usada es obtenida por el modelo elástico que aplica debajo de las siguientes condiciones: La deformación plana es mantenida en el intervalo de prueba: la roca probada es quebradiza, linealmente elástica, isotrópica y homogénea, y sus poros fluidos obedecen en el esfuerzo efectivo de la Ley de Terzaghi, además uno delos esfuerzos “in situ” principales actúa paralelamente al eje del sondeo probado, para un sondeo vertical el esfuerzo de la corteza vertical S, es un componente principal. También está asumido, que la presurización del fluido inyectado dentro del intervalo de prueba no permea dentro de la roca rodeante, y que la falla proveniente de la fracturación hidráulica está controlada por el máximo yefectivo criterio del tensor esfuerzo. La ultima presunción implica que la fracturación hidráulica ocurre cuando uno de los componentes principales del esfuerzo efectivo en la pared del sondeo es tensión y más grande en un valor absoluto que la fortaleza de la tensión de la roca “t” (tomada como una cantidad positiva). En la pared del sondeo el esfuerzo efectivo tangencial, resultando de las 2principales in situ (campo-lejano), los esfuerzos horizontales ocurren en los dos puntos alineados con la dirección del esfuerzo in situ horizontal más grande SH (Jaegger y Cook) como la presión del sondeo está incrementada durante la prueba de fracturación hidráulica los esfuerzos tangenciales alrededor de la pared del sondeo van a disminuir por una cantidad igual y por cada sección horizontal cruzadadentro del intervalo de sello a lo largo del esfuerzo tangencial en los 2 puntos SH serán los primeros en llegar a tensión y en encontrar el criterio de falla. La fractura hidráulica iniciara y extenderá a lo largo de una dirección perpendicular al esfuerzo in situ, mínimo horizontal SH, proporcionando lo último que es sobre todo el componente principal más pequeño del esfuerzo. Cuando el esfuerzovertical es el más bajo y lejano de campo, la iniciación de la fractura hidráulica no es afectada, pero la fractura puede rotar dentro horizontalmente de cierta distancia lejana del sondeo. En pruebas bien controladas la fractura inducida está permitida para extender solo una cantidad limitada durante la presurización de cada ciclo. De esta manera, aun cuando la rotación de fractura esinevitable ocurrirá gradualmente, a menudo después de unos primeros cuantos ciclos. Esto va a proporcionar 2 distintos cierres de presión y por consiguiente mas información para estimar el esfuerzo.

2. MODELO POROELÁSTICO
Las ecuaciones elásticas clásicas son validas solo si el ambiente de la presión del poro, Po, en la roca permanece constante durante la prueba, el fluido de la fractura hidráulicano infiltra el entorno de la roca. Evidencia experimental indica que típicamente el fluido de la fractura no permea dentro del entorno de la roca al incrementar la presión del sondeo, también en piedras como el granito y cuarzos que son relativamente impermeables en ambientes de presión y crea un campo de esfuerzo adicional que no ha sido incorporada en las ecuaciones elásticas de fracturación...