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Predicción del fracturamiento utilizando métodos estáticos sobre superficies geológicas irregulares


Fracture prediction using static methods on irregular geological surfaces

Likerman, Jeremías

Director(a):
Cristallini, Ernesto O.
 
Institución otorgante:
Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires
Fecha:
2015-03-27
Tipo de documento: 
Tesis Doctoral
 
Formato:
text; pdf
Idioma:
Español
Temas:
Geología / Geomorfología - Geología / Geología Estructural - CURVATURA - MODELADO NUMERICO - MODELADO ANALOGO - FRACTURAS - ANTICLINAL DE TRES CRUCES (PROVINCIA DE JUJUY)
Descripción:
Entender los mecanismos que están involucrados durante la deformación de las unidades geológicas frágiles resulta indispensable para numerosas actividades, tanto industriales como científicas. Se han dedicado considerables esfuerzos a estudiar y analizar los procesos físicos que modelan la corteza superior. Como consecuencia se sabe que el fracturamiento es uno de los mecanismos más importantes involucrados en la distribución de la deformación sobre capas frágiles. Las fracturas son un elemento crucial en los reservorios de petróleo y gas con baja porosidad primaria y permeabilidad {incluyendo a los reservorios de shale oil, shale-gas y tight sand{ y su distribución, orientación e interconectividad son esenciales en la efectividad de la porosidad y permeabilidad secundaria. Los patrones de fracturas y sus características no pueden ser medidas de manera directa en todo un reservorio, por lo que es necesario adquirir estos parámetros basándose en evidencias indirectas. El análisis de curvatura es una de las metodologías más comunes y efectivas usadas con este propósito y ha sido empleada por geólogos estructuralistas para describir la geometría de superficies plegadas, para cuantficar el grado de deformación de los estratos y para estimar y predecir las fracturas relacionadas al plegamiento en reservorios. El objetivo de esta tesis es incorporar un nuevo método de cálculo de curvatura. Dicho método fue pensado desde una perspectiva distinta a la puramente matemática y geométrica ya conocidas. El enfoque propuesto para este nuevo método de cálculo de curvatura, radica en la diferenciación y comparación de la superficie deformada con una "original" no deformada. Lo que se compara es cuánto se diferencia la superficie deformada de un plano, además de determinar cuáles son las direcciones de mayor curvatura en cada punto de la superficie, para luego poder estimar áreas con mayor o menor probabilidad de fracturamiento y cuáles podrían ser la direcciones de las fracturas. En este trabajo, además se llevaron a cabo una serie de modelos analógicos con el fin de generar un sistema de fracturas que esté directamente relacionado a la geometría. Estos modelos representan la evolución de un pliegue sobre capas de yeso y arcilla. Las diferentes etapas fueron digitalizadas mediante un escáner 3D y se calcularon las curvaturas. Como resultado, se determinaron las áreas de mayor curvatura y orientaciones de fractura. Los resultados son muy prometedores y presentan una buena correlación entre las fracturas de los modelos analógicos y los numéricos. También se investigó la relación entre la curvatura y el fracturamiento en un prototipo natural. Se recogieron datos espaciales de alta precisión utilizando un GPS diferencial de los afloramientos y se midieron los juegos de fracturas. La comparación entre la curvatura calculada y las fracturas numéricas indican que en todas las superficies registradas al menos un juego de fracturas coincide con el intervalo de mayor frecuencia para las trazas simuladas numéricamente. Los resultados muestran que la herramienta desarrollada es útil para determinar áreas con mayor probabilidad de fracturarse y la predicción de las direcciones principales de las fracturas. Este método puede servir para localizar zonas de mayor porosidad y permeabilidad, indicando zonas con mayor probabilidad de alojar hidrocarburos.
Identificador:
http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5753_Likerman
Identificador único:
http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/h/1814
Derechos:
info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/ar/
Licencia de uso:
Licencia Creative Commons

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Cita bibliográfica:

Likerman, Jeremías  (2015-03-27).     Predicción del fracturamiento utilizando métodos estáticos sobre superficies geológicas irregulares.  (Tesis Doctoral).    Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Universidad de Buenos Aires.    [consultado:  ] Disponible en el Repositorio Digital Institucional de la Universidad de Buenos Aires:  <http://digital.bl.fcen.uba.ar/gsdl-282/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=tesis&d=Tesis_5753_Likerman>