Improved technique for toughness testing of shale rocks

Mode I fracture mechanics tests of mostly calcareous Vaca Muerta shale rocks were performed in a new experimental device. A hydraulic system allows the injection of pressurized fluids inside of cracks to generate applied KI and measure fracture toughness in room pressure and temperature conditions. Multi-notched 1.5″ plugs were tested with different polar and non-polar fluids (waterbased fluids and organic solvents). Some samples were subject to previous saturation in order to activate multiple micro crack initiation via various embrittlement mechanisms. The methodology allows to test a large number of plug samples with low cost and times, and with a comparatively low uncertatinty and scatter of results with respect to other techniques. Results are discussed in terms of the two stress terms at the crack tip: Stress Intensity Factor (KI) and T-stress, and according to the Extended Maximum Tangencial Strain criterion (EMTSN). The variation of toughness in dry and saturated samples are discussed in terms of damage mechanisms, as well as in terms of the stochastic nature of toughness results in these rocks. The convenience of repeating these tests at reservoir pressure and temperature conditions is recognized.Fil: Antinao Fuentealba, Fabián Jorge. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto Malvinas; ArgentinaFil: Otegui, Luis Jose. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto Malvinas; ArgentinaFil: Bianchi, Gustavo Luis. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata; Argentina. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ingeniería. Instituto Malvinas; Argentin

Late Pleistocene-Holocene alluvial stratigraphy of southern Baja California, Mexico

A late Pleistocene to Holocene alluvial stratigraphy has been established for the basins of La Paz and San José del Cabo, in the southern tip of the Baja California peninsula, Mexico. Six discrete alluvial units (Qt1 through Qt6) were differentiated across the region using a combination of geomorphologic mapping, sedimentological analysis, and soil development. These criteria were supported using radiocarbon, optically stimulated luminescence and cosmogenic depth-profile geochronology. Major aggradation started shortly after ∼70 ka (Qt2), and buildup of the main depositional units ended at ∼10 ka (Qt4). After deposition of Qt4, increasing regional incision of older units and the progressive development of a channelized alluvial landscape coincide with deposition of Qt5 and Qt6 units in a second, incisional phase. All units consist of multiple 1–3 m thick alluvial packages deposited as upper-flow stage beds that represent individual storms. Main aggradational units (Qt2-Qt4) occurred across broad (>2 km) channels in the form of sheetflood deposition while incisional stage deposits are confined to channels of ∼0.5–2 km width. Continuous deposition inside the thicker (>10 m) pre-Qt5 units is demonstrated by closely spaced dates in vertical profiles. In a few places, disconformities between these major units are nevertheless evident and indicated by partly eroded buried soils. The described units feature sedimentological traits similar to historical deposits formed by large tropical cyclone events, but also include characteristics of upper-regime flow sedimentation not shown by historical sediments, like long (>10 m) wavelength antidunes and transverse ribs. We interpret the whole sequence as indicating discrete periods during the late Pleistocene and Holocene when climatic conditions allowed larger and more frequent tropical cyclone events than those observed historically. These discrete periods are associated with times when insolation at the tropics was higher than the present-day conditions, determined by precessional cycles, and modulated by the presence of El Niño-like conditions along the tropical and northeastern Pacific. The southern Baja California alluvial record is the first to document a precession-driven alluvial chronology for the region, and it constitutes a strong benchmark for discrimination of direct tropical influence on any other alluvial record in southwestern North America

Single-grain post-IR IRSL signals of K-feldspars from alluvial fan deposits in Baja California Sur, Mexico

Single grains of K-feldspar from alluvial fan units are dated using a more time-stable signal, the post-infrared infrared stimulated luminescence, or, ‘post-IR IRSL’. A quick measurement protocol is discussed, ‘fast post-IR IRSL,’ that stimulates first with the IR diodes at the lower temperature and then measures grain-by grain at the higher temperature. A criterion is offered for rejecting outlying grains based on hierarchical clustering. Single-grain fading rates are found to diverge from single aliquot fading values, and the fading rates from the brightest subset of grains correspond well with an infinite age cobble and independent age control. Age comparison with a cosmogenic depth-profile age shows agreement at 1σ. The depositional chronology suggests that the climate responsible for regionally-extensive, upper-regime floods which aggraded the older units, transitioned into a climate producing weaker channelized floods around the Late Pleistocene–Holocene transition

Software de interface para modelos de operación petrolera

El objetivo del presente proyecto es el desarrollo de un software que asista al usuario en la generación de modelos numéricos para la simulación de problemas de estabilidad de pozo, terminación, producción y fractura hidráulica para la industria de Oil and Gas, focalizándose principalmente en los reservorios no convencionales (Vaca Muerta)y abarcando la mayoría de los procesos asociados a la puesta en producción de un pozo petrolero. Las simulaciones serán llevadas a cabo por el programa de elementos finitos Abaqus CAE, cuya complejidad requiere un conocimiento relativamente importante de aspectos matemáticos y físicos por parte del usuario. El fin del software que se busca desarrollar es independizar al usuario de tales complejidades pero sin perder acceso a todas las funcionalidades provistas por Abaqus, es decir que su uso no dependa de la experiencia del usurario sino quesea completamente amigable al usuario y permita seguir un flujo de trabajo definido. Estará estructurado en distintos módulos, cada uno con una función bien delimitada, y conectados secuencialmente de manera de guiar al usuario en la generación del modelo completo. La programación de este paquete de software requiere no sólo conocimientos profundos en la utilización de Abaqus y en los métodos numéricos subyacentes, sino también experiencia en el desarrollo de interfaces gráficas y en la manipulación de datos de entrada de diversasSección: Instituto Malvinas.Facultad de Ingenierí

Software de interface para modelos de operación petrolera

El objetivo del presente proyecto es el desarrollo de un software que asista al usuario en la generación de modelos numéricos para la simulación de problemas de estabilidad de pozo, terminación, producción y fractura hidráulica para la industria de Oil and Gas, focalizándose principalmente en los reservorios no convencionales (Vaca Muerta)y abarcando la mayoría de los procesos asociados a la puesta en producción de un pozo petrolero. Las simulaciones serán llevadas a cabo por el programa de elementos finitos Abaqus CAE, cuya complejidad requiere un conocimiento relativamente importante de aspectos matemáticos y físicos por parte del usuario. El fin del software que se busca desarrollar es independizar al usuario de tales complejidades pero sin perder acceso a todas las funcionalidades provistas por Abaqus, es decir que su uso no dependa de la experiencia del usurario sino quesea completamente amigable al usuario y permita seguir un flujo de trabajo definido. Estará estructurado en distintos módulos, cada uno con una función bien delimitada, y conectados secuencialmente de manera de guiar al usuario en la generación del modelo completo. La programación de este paquete de software requiere no sólo conocimientos profundos en la utilización de Abaqus y en los métodos numéricos subyacentes, sino también experiencia en el desarrollo de interfaces gráficas y en la manipulación de datos de entrada de diversasSección: Instituto Malvinas.Facultad de Ingenierí

Software de interface para modelos de operación petrolera

El objetivo del presente proyecto es el desarrollo de un software que asista al usuario en la generación de modelos numéricos para la simulación de problemas de estabilidad de pozo, terminación, producción y fractura hidráulica para la industria de Oil and Gas, focalizándose principalmente en los reservorios no convencionales (Vaca Muerta)y abarcando la mayoría de los procesos asociados a la puesta en producción de un pozo petrolero. Las simulaciones serán llevadas a cabo por el programa de elementos finitos Abaqus CAE, cuya complejidad requiere un conocimiento relativamente importante de aspectos matemáticos y físicos por parte del usuario. El fin del software que se busca desarrollar es independizar al usuario de tales complejidades pero sin perder acceso a todas las funcionalidades provistas por Abaqus, es decir que su uso no dependa de la experiencia del usurario sino quesea completamente amigable al usuario y permita seguir un flujo de trabajo definido. Estará estructurado en distintos módulos, cada uno con una función bien delimitada, y conectados secuencialmente de manera de guiar al usuario en la generación del modelo completo. La programación de este paquete de software requiere no sólo conocimientos profundos en la utilización de Abaqus y en los métodos numéricos subyacentes, sino también experiencia en el desarrollo de interfaces gráficas y en la manipulación de datos de entrada de diversasSección: Instituto Malvinas.Facultad de Ingenierí

Experimentos de tenacidad a la fractura en rocas sale, efectos de la química del fluido en K<SUB>IC</SUB>

La fractura hidráulica es un método empleado en la actualidad para aumentar la permeabilidad en reservorios no convencionales, y es realizada a partir de la inyección de grandes caudales de agua y aditivos, causando un consumo energético relativamente alto (Rezaee, 2015). Debido a que el comportamiento mecánico de la fractura es función de diversas variables (Sondergeld et al.2010), tales como saturación de agua, composición mineralógica de las rocas y propiedades mecánicas, es necesario la caracterización de dicho comportamiento a partir de algún enfoque. En este trabajo se aborda a la tenacidad a la fractura como parámetro para describir el comportamiento mecánico, y fue medida a partir de experimentos realizados en un dispositivo que, mediante un esquema de carga hidráulico, un fluido de “inyección” transmite la carga en muestras pre-fisuradas (probetas). Se probaron distintos fluidos y condiciones (saturadas totalmente, saturación parcial, secas) para analizar la influencia del contenido de fluidos sobre la tenacidad. Esto fue consumado en muestras de rocas cuyo contenido de minerales fue principalmente calcita, con cantidades menores de arcillas y otros silicatos (cuarzo, feldespato).Sección: Instituto Malvinas.Facultad de Ingenierí

Experimentos de tenacidad a la fractura en rocas sale, efectos de la química del fluido en KIC

La fractura hidráulica es un método empleado en la actualidad para aumentar la permeabilidad en reservorios no convencionales, y es realizada a partir de la inyección de grandes caudales de agua y aditivos, causando un consumo energético relativamente alto (Rezaee, 2015). Debido a que el comportamiento mecánico de la fractura es función de diversas variables (Sondergeld et al.2010), tales como saturación de agua, composición mineralógica de las rocas y propiedades mecánicas, es necesario la caracterización de dicho comportamiento a partir de algún enfoque. En este trabajo se aborda a la tenacidad a la fractura como parámetro para describir el comportamiento mecánico, y fue medida a partir de experimentos realizados en un dispositivo que, mediante un esquema de carga hidráulico, un fluido de “inyección” transmite la carga en muestras pre-fisuradas (probetas). Se probaron distintos fluidos y condiciones (saturadas totalmente, saturación parcial, secas) para analizar la influencia del contenido de fluidos sobre la tenacidad. Esto fue consumado en muestras de rocas cuyo contenido de minerales fue principalmente calcita, con cantidades menores de arcillas y otros silicatos (cuarzo, feldespato).Sección: Instituto Malvinas.Facultad de Ingenierí

Debris Flows Occurrence in the Semiarid Central Andes under Climate Change Scenario

This review paper compiles research related to debris flows and hyperconcentrated flows in the central Andes (30°–33° S), updating the knowledge of these phenomena in this semiarid region. Continuous records of these phenomena are lacking through the Andean region; intense precipitations, sudden snowmelt, increased temperatures on high relief mountain areas, and permafrost degradation are related to violent flow discharges. Documented catastrophic consequences related to these geoclimatic events highlight the need to improve their understanding in order to prepare the Andean communities for this latent danger. An amplified impact is expected not only due to environmental changes potentially linked to climate change but also due to rising exposure linked to urban expansion toward more susceptible or unstable areas. This review highlights as well the need for the implementation of preventive measures to reduce the negative impacts and vulnerability of the Andean communities in the global warming context.Fil: Moreiras, Stella Maris. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Sepúlveda, Sergio A.. Universidad de Chile; Chile. Universidad de O’higgins; ChileFil: Correas Gonzalez, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Lauro, Carolina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Vergara Dal Pont, Iván Pablo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Patagonia Norte. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales. Universidad Nacional del Comahue. Instituto Andino Patagónico de Tecnologías Biológicas y Geoambientales; ArgentinaFil: Jeanneret, Pilar. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Junquera Torrado, Sebastian. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Provincia de Mendoza. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales. Universidad Nacional de Cuyo. Instituto Argentino de Nivología, Glaciología y Ciencias Ambientales; ArgentinaFil: Cuevas, Jaime G.. Universidad de La Serena; ChileFil: Maldonado, Antonio. Universidad de La Serena; ChileFil: Antinao, José L.. Indiana University; Estados UnidosFil: Lara, Marisol. Universidad de Chile; Chil