CURVAS ESFUERZO - DEFORMACIÓN Y MÓDULO DE ELASTICIDAD APARENTE DE LECHOS DE ELEMENTOS DE SOSTÉN CERÁMICO

MARIANO CIPOLLONE; BERNARDA EPELE; ALEJANDRA FLORIDA; MARIA FLORENCIA HERNÁNDEZ

Ciudad Autónoma de Buenos Aires

Jornada; 2º JORNADA NACIONAL DE INVESTIGACIÓN EN CERÁMICA; 2016

Lechos de elementos de sostén (proppants: ES) cerámicos son introducidos junto a los fluidos de fractura con el objeto de mantener la permeabilidad de los pozos no convencionales de hidrocarburos. Estos son sometidos a cargas de compresión durante estas operaciones y posterior producción de pozos. Generalmente la aptitud de los mismos a esta solicitación es evaluada mediante una ensayo de tipo ?crush? en el cual se pondera el porcentaje en peso no dañado luego de ser sometidos a una carga uniaxial determinada (entre 7,5 y 10 kpsi). En el presente trabajo se muestran los resultados de un estudio sistemático del comportamiento frente la compresión uniaxial en todo un rango de cargas incluso por encima de los valores cargas a los que son sometidos los ES en operación de un ES comercial (entre mallas 20 y 40) de actual utilización en pozos Argentinos. Se construyeron las curvas esfuerzo ? formación (σ vs. ε) en todo el rango de carga (hasta 120 MPa) a una velocidad de desplazamiento de (0,05 mm/min), en probetero metálicos de 18,0 mm de diámetro y lechos de 10,0 mm de espesor (Fig. 1). Se encontraron tres zonas bien delimitadas, correspondientes a la zona de acomodamiento sin deterioro (i), la zona de compresión del lecho acompañada por el colapso individual de algunos elementos de sostén (ii), y la zona de colapso general de una importante proporción de los elementos de sostén (iii). La pendiente de la curva (en la zona ii) se encuentra relacionada con el módulo de elasticidad estático del lecho y es de interés para la simulación de pozos. Asimismo se evaluó el porcentaje del lecho deteriorado por tratamientos intermedios. Por último se caracterizó, mediante observación en lupa y microscopía electrónica de barrido, la morfología del polvo resultante de los ES deteriorados, esto último permitió inferir el tipo de fractura catastrófica que origina el colapso de los mismos. El presente ensayo podría ser utilizado para la caracterización del comportamiento mecánico de los lechos de elementos de sostén. Presentando una potencial utilización, tanto en el diseño como en el control de elementos de sostén cerámicos