La Unidad de Petrofísica (ARU2), cuenta con un amplia gama de procedimientos técnicos relacionados con la caracterización física, térmic, mecánica e hídrica de las rocas, los cuales se describen a continuación (si se desea conocer las metodologías más a detalle, puede consultar el catálogo de servicios):
Los Laboratorios de Investigación de la ENES Morelia, certificados conforme a la norma ISO 9001:2015, nos comprometemos a proporcionar servicios y productos de calidad que cumplan con las características y funciones previstas, en un entorno de responsabilidad, ética profesional, innovación y sólido fundamento académico. Asimismo, nos esforzamos por ofrecer una atención cuidadosa a nuestros usuarios, cumplir sus necesidades y alcanzar sus expectativas, manteniendo un enfoque constante en la mejora continua de nuestro sistema de gestión de la calidad.
El personal del SGC se compromete a cumplir con esta política de calidad y a difundirla entre sus usuarios, clientes y partes interesadas a través de su publicación en la página WEB de la ENES Morelia (en la sección de Laboratorios), las páginas WEB de los laboratorios del SGC y otros medios que considere apropiados.
La Unidad de Petrofísica (ARU2), cuenta con un amplia gama de procedimientos relacionados con la caracterización física, mecánica e hídrica de las rocas, los cuales se describen a continuación (si se desea conocer las metodologías más a detalle, puede consultar el catálogo de servicios):
El corte y la preparación de los especímenes cilíndricos de roca se realizan con base en la norma ASTM D 4543.
Nota: El precio de la cotización de las pruebas no incluye el corte, preparación y rectificación del espécimen cilíndrico de roca.
La prueba de presión capilar, así como la porosimetría por intrusión de mercurio, se encuentran entre las técnicas más eficientes para realizar la caracterización del comportamiento de llenado de fluidos y de la estructura porosa de los materiales, respectivamente. Se basa en la propiedad del mercurio, el cual se considera como "un líquido que no moja". Con base en este principio, la porosimetría permite conocer la porosidad Efectiva (ηe), el sistema y la distribución de tamaño de poros del material. Se utiliza el porosímetro Quantachrome Poremaster-33, que puede medir el volumen de poros en un rango de 1000 a 0.0070 μm (70 Å) y alcanzar presiones de 140 kPa a 231 MPa.
El método consiste en hacer mediciones precisas de masas y volúmenes de especímenes en diferentes condiciones (p.ej. secas, saturadas), utilizando elementos como básculas de presición de 0.001 g y calibradores vernier de precisión de 0.05 mm.
El método consiste en escanear la superficie de la muestra con una resolución mínima de 600 píxeles por pulgada (dpi) para realizar una buena separación de elementos mediante el uso de herramientas básicas del software orientado a manipulación de imágenes y generar análisis de elementos con base en el uso del software libre ImageJ.
La determinación de la densidad real (⍴) con un picnómetro de Helio de Ultra alta pureza (99.999 %) Ultrapyc 1200e tiene una gran ventaja: el radio atómico del Helio es tan pequeño (31 μm) que puede penetrar en el sistema poroso de la muestra de roca con una gran precisión. Como resultado se obtiene la densidad verdadera o densidad de la parte sólida de la muestra.
Las velocidades de onda (P, S1, S2 [90 o rotada con respecto a la onda S1]), son medidas con base en el uso del componente GDS AV – Acoustic Velocity, el cual está compuesto por un software, un juego de trasductores y una caja de control (The GDS Acoustic velocity Software, Transducers and Control Box). El método consiste en hacer pasar una onda a través de un espécimen cilíndrico de 53 mm de diámetro, la cual es emitida y recibida con base en tres transductores integrados dentro de un pedestal y una base. Los valores de velocidad son recolectados por medio de una caja de control para finalmente ser leídos, analizados e interpretados gráficamente en tiempo real.
El comportamiento mecánico de las rocas está definido por su resistencia (esfuerzo que soporta una roca para determinadas deformaciones) y su deformabilidad. Cuando la resistencia se mide en especímenes de roca sin confinar se denomina resistencia a compresión simple. En la unidad de petrofísica se realizan pruebas de compresión simple, simple con muestra saturada, simple cíclica, simple con medidores de deformación local (constantes elásticas estáticas), simple con medidores de velocidad de onda (constantes elásticas dinámicas), dependiendo de las necesidades del usuario. Los resultados de la prueba se visualizan mediante graficas esfuerzo (σ) – deformación (ε). Las propiedades elásticas (Constante Elástica [E] y Relación de Poisson [υ]) se obtienen con base en las características del segmento lineal de la curva esfuerzo-deformación. Las deformaciones locales son medidas mediante el uso de Transformadores diferenciales de variación lineal (LVDT) que miden deformaciones locales. Por otro lado, la carga es registrada mediante el uso de dos celdas de carga (interna [dentro de la celda de carga] y externa [integrada en el marco de compresión]) que tienen una capacidad máxima de carga de 250 kN.
Esta prueba de laboratorio mide la resistencia máxima de especímenes cilíndricos de roca sujetos a compresión triaxial (σ2=σ3) y puede ser una prueba sencilla, drenada, no drenada, con medidores de deformación local (Constantes elásticas estáticas), con medidores de velocidad de onda (valores de las constantes elásticas dinámicas), dependiendo de las necesidades del usuario. Por otro lado, el esfuerzo de confinamiento se hace con base en el uso de una celda triaxial de 32 MPa de presión máxima, con base en el uso de aceite silicón (XIAMETER PMX-200 SILICONE FLUID 50 CS). Esto proporciona los valores necesarios para determinar la envolvente de resistencia para calcular el ángulo de fricción interna (ϕ) y la cohesión (aparente) (C). Los resultados de la prueba triaxial se visualizan mediante gráficas esfuerzo (σ) – deformación (ε). Además, las propiedades elásticas (Constante Elástica [E] y Relación de Poisson [υ]) se obtienen con base en las características del segmento lineal de la curva esfuerzo-deformación (norma ASTM D7012). Las deformaciones locales son medidas mediante el uso de Transformadores diferenciales de variación lineal (LVDT) que miden deformaciones locales (e.g. axiales [εa] y radiales [εr]). Por otro lado, la carga es registrada mediante el uso de dos celdas de carga (interna [dentro de la celda de carga] y externa [integrada en el marco de compresión]) que tienen una capacidad máxima de carga de 250 kN.
Este ensayo consiste en someter a compresión diametral un espécimen cilíndrico, aplicando una carga de manera uniforme a lo largo de dos líneas o generatrices opuestas hasta alcanzar la rotura. Esta configuración de carga provoca un esfuerzo de tensión (σt) relativamente uniforme en todo el diámetro del plano de carga vertical. Para poder cargar la probeta a compresión en un plano diametral vertical, se hace uso de un dispositivo de sujeción del espécimen.
El permeámetro (GasPermProd modelo Ap-123-002-0) de gas (nitrógeno de alta pureza) en estado estacionario determina con precisión la permeabilidad de la roca (k) a temperatura ambiente y presión de confinamiento moderada (> 3 MPa) en virtud del método de estado estacionario. La permeabilidad del líquido (kl) se obtiene con base en la obtención de la permeabilidad del gas (Kg) a cinco diferentes diferenciales de presión (1 / Pm).
Se incluye el cálculo del coeficiente de absorción (Ab), el cual relaciona la proporción de masa de agua absorbida por cada espécimen, cuando se alcanza la masa constante (ms) y el cálculo de la evaporación relativa (Er) para cada lapso de tiempo (ti) y masa (mi) sucesivas. Se construye una gráfica con los valores de Er en el eje Y, y la raíz del tiempo en segundos (s0.5) en el eje X. Los puntos de inflexión de esta gráfica indican la evaporación y tiempo críticos.
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