Capítulo 1 Introducción 1

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Capítulo 1

Introducción
Definición de la geomecánica La geomecánica es la disciplina que estudia las características mecánicas de los materiales geológicos que conforman las rocas de formación. Esta disciplina está basada en los conceptos y teorías de mecánica de rocas y mecánica de suelos, que relacionan el comportamiento de la formación bajo los cambios de esfuerzo producto de las operaciones petroleras de perforación, completación y producción de pozos. Aunque las bases de la geomecánica fueron realizadas a principios de siglo, las aplicaciones petroleras empiezan a tener mayor divulgación al comienzo de la década de los 70, y por lo tanto esta es una disciplina novedosa para la ingeniería …ver más…

Debido a esto, cuando un elemento de material geológico está sometido a un esfuerzo externo, el mismo, se reparte en un esfuerzo intergranular y una presión de poros de manera que:

σ = σ + αu donde σ es el esfuerzo total, u es la presión de poros y α es una constante conocida como Coeficiente de Biot, que mide la cantidad de esfuerzo que toma el fluido. El esfuerzo intergranular σ es conocido como el esfuerzo efectivo y es el esfuerzo que controla el comportamiento mecánico de los materiales geológicos. Todos los efectos medibles de un cambio de esfuerzo (compresión, distorsión, resistencia) son debidos solamente a esfuerzos efectivos. En materiales muy porosos (arenas no consolidadas) el valor de α tiene un máximo igual a 1.0, lo que significa que toda la presión de poros está contribuyendo a soportar el esfuerzo total. En rocas de baja porosidad es posible que este número sea cercano a 0.8. En materiales sin poros como los metales, no existe presión de poros y por lo tanto el esfuerzo efectivo es igual al esfuerzo total; que es el esfuerzo comúnmente referido en resistencia de materiales. Características especiales de los materiales geológicos Los materiales geológicos presentan características muy particulares y por lo tanto los problemas son bastante diferentes. Algunas de las características particulares de los problemas que involucran materiales geológicos son las