Determinación de los parámetros mecánicos básicos en lutitas, formación Carapita, oriente de Venezuela, mediante el uso del sistema TSI (Terratek Strength Index)

Abstract

En la industria petrolera más del 75% de las rocas perforadas son lutitas, y un alto porcentaje de los problemas de perforación estan asociados a este tipo de roca. En la actualidad existe un interés particular en resolver o minimizar los problemas de perforación asociados a formaciones que estan constituidas por lutitas, especialmente los relacionados a la interacción de la lutita con el fluido de perforación y los asociados a esfuerzos y deformaciones (comportamiento mecánico) de las rocas. Para resolver estos problemas se necesita realizar estudios a escala de laboratorio que permitan definir los factores (físicos-químicos, mecánicos y externos) que influyen en la inestabilidad de hoyo, siendo este el principal problema de perforación asociado a las lutitas. El objetivo planteado en este trabajo es investigar la factibilidad de utilizar el sistema TSI (Terratek Strength Index) en la realización de ensayos del tipo Scratch como un método para determinar los valores de resistencia en muestras de lutitas pertenecientes a la formación Carapita. Para alcanzar este objetivo, se diseño y adaptó un recipiente contenedor de fluidos al banco de prueba del sistema TSI (Terratek Strenght Index). Luego se determinó la mineralogía a las 5 muestras de lutitas utilizadas en este estudio. Por último se ensayaron 3 muestras de lutitas utilizando aceite mineral como fluido preservante y 2 muestras de lutitas utilizando un fluido base agua de tipo polimérico a diferentes períodos de exposición (24 y 48 hr). De acuerdo a los resultados obtenidos se determinó que es factible utilizar el equipo TSI para realizar ensayos del tipo Scratch en muestras de lutitas, de manera rápida y sencilla, lo que acarrea menores costos. Por otro lado, con los resultados se determinó que los parámetros mecánicos estimados a partir de los ensayos con el sistema TSI, utilizando aceite mineral como fluido inhibitorio, resultaron ser muy parecidos (en un 16%) a los resultados obtenidos de los ensayos con el sistema MTS. De igual manera se observó que las muestras de lutitas sometidas a la presencia de un fluido de perforación base agua arrojaron valores de energía intrínseca muy cercanos a los valores de resistencia obtenidos en las muestras sometidas a la presencia de aceite mineral, mientras que el ángulo de fricción se mantuvo constante.