MECHAS



Cuando la energía del laser es aplicada a la roca, un campo de temperatura es inducido a la misma. La distribución térmica durante el período inicial puede ser obtenido usando un modelo de conducción de calentamiento simplificado de Carslaw y Jaeger, dicho modelo asume una porción de la roca el cual es sometido a un constante haz del laser, para resultar en un sólido semi-infinito,homogéneo, elástico. La distribución de la temperatura está dada como:
X

Las tensiones inducidas por el laser en la roca causadas por la distribución de temperatura viene dada en la siguiente ecuación:
X

La tensión es proporcional a la temperatura y el valor de dicha tensión viene dada por el aumento de la temperatura y el incremento del valor del módulo de Young, el coeficiente de expansión y elradio de Poisson. Esta tensión es absolutamente significativa en las rocas que poseen conductividad baja termal y una alta expansión termal. Las formas de fracturas cuando las tensiones del laser son inducidas por debajo de los alcances de la superficie de la fuerza crítica de la roca. Si las propiedades mecánicas y termofísicas de la roca quedan expuestas el haz del laser es factible, se puedenusar las ecuaciones dadas anteriormente para encontrar el flujo de haces necesario para generar la fractura de la roca. Aunque la técnica finita del elemento se debe utilizar para determinar la temperatura y las tensiones termales correspondientes para una roca que no es totalmente homogénea e isotrópica según lo asumido en el modelo del análisis de tensión termal simplificado de arriba, losresultados de dicho modelo de análisis proporcionan solamente las pautas para la selección de parámetros de proceso para la fracturación de la roca por laser.

Similares modelos a este has sido desarrollados para cada fenómeno físico basado en un método finito diferente, posteriormente se combinan dentro de un procedimiento numérico haciendo uso de un Método con Perfil Combinado de InterpolaciónObligado y Procedimiento Unificado (CCUP), el cual actualmente está siendo propuesto para calcular los parámetros de fractura. Basado en CCUP sobre FDM se desarrollo una deformación simulada de los materiales, fragmentos, problemas multifase y problemas de interacción estructural de fluidos. Con este acercamiento, la temperatura y la distribución de las tensiones en rocas secas o mojadas expuestas alos haces del laser han sido calculadas. Los límites de la fractura y la eficiencia de la energía de remoción de la roca han sido determinadas por condiciones diferentes del laser. Los resultados del modelo proveen un mejor entendimiento del fenómeno de fractura de la roca por efecto del laser y más importante aún, las pautas para la selección de los parámetros de procesamiento para una rápidaremoción de rocas.

Mecha Mecánica del Laser

La mecha mecánica del laser trabaja principalmente en la primera fractura de la roca usando un rayo laser. Se ha comprobado que las temperaturas inducidas por el laser debilitan la roca. Esto es debido al desarrollo de la fractura, la deshidratación mineral y la vaporización que resulta en un incremento del espacio poroso. Se sabe que al comparar laporción que no ha sido afectada por el laser, se presentan variaciones en el modelo de Youngs varía, en el módulo de esquileo, módulo de grano y módulos combinados de la roca que fueron reducidos.

Este roca debilitada es entonces perforado por técnicas de mechas mecánicas normales, así esta mecha alcanza tasa de eficiencia mayores.

Las características del laser pueden ser ajustadas desdesuperficie dependiendo de la información de registro y de las características de la formación.

Configuraciones de la Entrega de Haz o Rayo

Las configuraciones de la entrega del haz se refiere a la transferencia del procedimiento del laser de alta energía en el pozo. En varias maquinas laser, el método más común es usando espejos.
Sin embargo debido a la naturaleza frágil de los espejos...