Mecanica De Rocas Ejercicios 1x2k24

1. Una pizarra de edad cretácea está compuesta de 60% de ilita, 20% de clorita y 20% de pirita. Los valores de porosidad a diferentes profundidades son los siguientes: n es igual a 33,5% a 600 pies; 25,4% a 2500 pies; Estimación de la tensión vertical a 6000 pies de profundidad en este pizarra (suponiendo un espesor continuo de pizarra de la superficie a una profundidad de 6000 pies y saturación con agua). 2. Tres muestras de roca fueron sometidas a pruebas de carga puntual diametral. Las lecturas del manómetro a la ruptura fueron de 250, 700 y 1800 psi. Si el área del ariete era de 2,07 pulgadas2 y el diámetro de los machos ensayados era de 54 mm, calcular una estimación de la resistencia compresiva no confinada de cada roca. (Ignora una corrección de tamaño). 3. Un núcleo de arenisca compuesto de granos de cuarzo y feldespato con cemento de calcita tiene 82 mm de diámetro y 169 mm de largo. Sobre la saturación en agua, su peso húmedo es 21,42 N; Después del secado en estufa, su peso es 20,31 N. Calcular su peso en unidad húmeda, su peso en unidad seco y su porosidad. 4. Otro espécimen de núcleo de la misma formación que la roca del problema 3, muestra grandes vacíos. Su peso en unidad húmeda es de 128 lb / ft3. Suponiendo que su gravedad específica es la misma que para la roca en el problema 3, estime su porosidad. 5. Una roca granítica está compuesta de una mezcla de 30% de cuarzo, 40% de plagioclasa y 30% de augita. Su porosidad es del 3,0% y su velocidad de onda longitudinal medida en el laboratorio es de 3200 m / s. Describa su estado de fisuración. 6. Una arenisca con porosidad del 15% está compuesta por una mezcla de 70% de granos de cuarzo y 30% de granos de pirita. Determine su densidad seca en libras por pie cúbico y meganewtons por metro cúbico. 7. Determine el contenido de agua de la roca anterior cuando esté saturado con agua. 8. Se inyecta una roca con mercurio sometiéndola a una alta presión. Deducir una fórmula que exprese su porosidad en términos del contenido de mercurio medido, el peso específico del mercurio y la gravedad específica de los minerales componentes. 9. Si una roca tiene una permeabilidad de 1 millidarcy, ¿cuánta agua fluirá a través de ella por unidad de tiempo y área bajo un gradiente de unidad? (La temperatura del agua es de 20 ° C.) 10. ¿Cuál será la tensión vertical en el suelo a una profundidad de 5.000 pies en la pizarra de la edad de Pensilvania cuya porosidad se da en la Tabla 2.1 y cuya densidad se da en la Tabla 2.3 (pizarra de Oklahoma). (Integrar la relación de profundidad de densidad variable.) Exprese su respuesta en psi y MPa. 11. Una masa de roca tiene una conductividad de campo de 10-5 cm / s. Asumiendo que la roca misma es impermeable y tres conjuntos ortogonales de fracturas lisas recurren con un espaciamiento de 1 m, calcule la abertura (e) de las fracturas. 12. Deducir una fórmula que expresa la conductividad k (cm / s) de una masa rocosa con fracturas ortogonales caracterizadas por una separación S idéntica y una abertura e si las fracturas se llenan con un suelo con una permeabilidad kJ (cm / s). 13. Una masa de roca húmeda se caracteriza por los siguientes parámetros: presión de agua conjunta es nula; El índice de carga puntual = 3 MPa; El espaciamiento de la junta = 0,5 m; Y RQD = 55%. Prepare una tabla de clasificación de masa rocosa versus condición conjunta utilizando la terminología de la Tabla 2.16 para la primera y la Tabla 2.13 para esta última. 14. Una masa de roca articulada ortogonalmente tiene una permeabilidad de campo de 55.0 darcies. El espaciamiento medio de las juntas es de 0,50 m. Calcular la apertura media correspondiente de las fracturas. 15. Un estimador frecuentemente utilizado de la conductividad hidráulica de la masa de roca es el coeficiente de pérdida de agua

(C) determinado con pruebas de "bombeo". Una sección de un pozo exploratorio es aislada por Y la presión se lleva a un nivel elevado (p) por encima de la presión de agua inicial en el centro de la sección de ensayo, mientras se controla el caudal (4) en el orificio. Para el caudal en estado estacionario, una tasa de pérdida de agua de 1 "lugeon" corresponde a q = 1 L / min por metro de longitud de la sección de ensayo a una diferencia de presión (p) de 10 atmósferas (1 MPa) aplicada en la sección de ensayo . ¿Cuántos lugeons de pérdida de agua corresponde a un flujo de 4,0 gal / min en una sección de prueba de 10 pies de largo bajo una presión diferencial (p) de 55 psi?

LISTA DE EJERCICIOS Parte 1 1. Una lutita de edad Cretácea está compuesta de 60% de illita, 20% de clorita y 20% de pirita. Los valores de porosidad a diferentes profundidades son los siguientes: n es igual a 33.5% a 600 pies; 25.4% a 2500 pies; 21.1% a 3500 pies, y 9.6% a 6100 pies. Estime la tensión vertical a 6000 pies de profundidad en esta lutita (suponiendo un espesor continuo de lutita desde la superficie hasta una profundidad de 6000 pies y saturación con agua). 2. Tres muestras de roca fueron sometidas a pruebas de carga de punto diametral. Las lecturas del manómetro en la ruptura fueron de 250, 700 y 1800 psi. Si el área del ariete fue de 2.07 in2, y el diámetro de los núcleos probados fue de 54 mm, calcule una estimación de la resistencia a la compresión no confinada de cada roca. (Ignore una corrección de tamaño) 3. Un núcleo de arenisca compuesto por granos de cuarzo y feldespato con cemento de calcita tiene 82 mm de diámetro y 169 mm de largo. En la saturación en agua, su peso húmedo es 21.42 N; después del secado en horno, su peso es de 20.31 N. Calcule su peso unitario húmedo, su peso unitario seco y su porosidad. 4. Otro espécimen central de la misma formación que la roca del problema 3, muestra grandes vacíos. Su peso unitario húmedo es de 128 lb / ft3. Suponiendo que su gravedad específica es la misma que para la roca en el problema 3, calcule su porosidad. 5. Una roca granítica se compone de una mezcla de 30% de cuarzo, 40% de plagioclasa y 30% de augita. Su porosidad es 3.0% y su velocidad de onda longitudinal medida en el laboratorio es 3200 m / s. Describe su estado de fisuración. 6. Una arenisca con una porosidad del 15% se compone de una mezcla de 70% de granos de cuarzo y 30% de granos de pirita. Determine su densidad seca en libras por pie cúbico y meganewtons por metro cúbico. 7. Determine el contenido de agua de la roca de arriba cuando está saturada de agua. 8. Una roca se inyecta con mercurio sometiéndolo a una alta presión. Derive una fórmula que exprese su porosidad en términos del contenido de mercurio medido, la gravedad específica del mercurio y la gravedad específica de los minerales componentes. 9. Si una roca tiene una permeabilidad de 1 millidarcy, ¿cuánta agua fluirá a través de ella por unidad de tiempo y área bajo un gradiente de unidad? (La temperatura del agua es de 20 ° C) 10. ¿Cuál será la tensión vertical en el suelo a una profundidad de 5000 pies en la pizarra de la edad de Pensilvania cuya porosidad se da en la Tabla 2.1 y cuya densidad se da en la Tabla 2.3 (pizarra de Oklahoma). (Integre la relación de profundidad de densidad variable.) Exprese su respuesta en psi y MPa. 11. Una masa rocosa tiene una conductividad de campo de 10-5 cm / s. Suponiendo que la roca en sí misma es impermeable y tres conjuntos ortogonales de fracturas lisas recurren con espaciado de 1 m, calcule la apertura (e) de las fracturas. 12. Derive una fórmula que exprese la conductividad k (cm / s) de una masa rocosa con fracturas ortogonales caracterizadas por espaciamiento idéntico S y abertura e si las fracturas están llenas de suelo con permeabilidad kJ (cm / s).

13. Una masa rocosa húmeda se caracteriza por los siguientes parámetros: la presión del agua de la junta es nula; el índice de carga puntual = 3 MPa; el espaciamiento de la junta = 0.5 m; y RQD = 55%. Prepare una tabla de clasificación de masa rocosa versus condición conjunta usando la terminología de la Tabla 2.16 para la primera y la Tabla 2.13 para la segunda. 14. Una masa de roca articulada ortogonalmente tiene una permeabilidad de campo de 55.0 darcies. El espaciamiento promedio de las juntas es de 0.50 m. Calcule la apertura promedio correspondiente de las fracturas. 15. Un estimador de la conductividad hidráulica en masa de roca frecuentemente usado es el coeficiente de pérdida de agua (C) determinado con pruebas de "bombeo". Una sección de un pozo exploratorio está aislada por empacadores, y la presión se lleva a un nivel elevado (p) por encima de la presión de agua inicial en el medio de la sección de prueba, mientras se monitorea la tasa de flujo (4) en el orificio. Para flujo estacionario, una tasa de pérdida de agua de 1 "lugeon" corresponde a q = 1 L / min por metro de longitud de la sección de prueba a una diferencia de presión (p) de 10 atmósferas ('1 MPa) aplicada en la sección de prueba . ¿Cuántas lugeons de pérdida de agua corresponden a un flujo de 4.0 gal / min en una sección de prueba de 10 pies de largo bajo una presión diferencial (p) de 55 psi?