Boletín Técnico

THREE-DIMENSIONAL FINITE ELEMENT MODEL FOR STRESS ANALYSIS OF FLEXIBLE PIPES

Los tubos flexibles son estructuras compuestas fabricados de varias capas de material plástico y metálicas que, trabajando juntas, dan resistencia e impermeabilidad, manteniendo la flexibilidad necesaria para conducir distintos fluidos de la industria del petróleo, principalmente en la producción de hidrocarburos en el mar. En este trabajo se propone un modelo tridimensional de elementos finitos para predecir el comportamiento mecánico local de tuberías flexibles, debido a la falta de modelos analíticos para el análisis de cargas de compresión. Inicialmente, se analiza un tubo flexible bajo fuerzas de tensión. Los resultados obtenidos con el modelo de elementos finitos son comparados con aquellos obtenidos con un modelo analítico existente. Después, se analiza el comportamiento a compresión del tubo y finalmente se establecen algunas conclusiones.

Flexible pipes are composite structures made up of several steel and plastic structural layers which, working together, give strength and leakproofness, maintaining the necessary flexibility to conduct several fluids of the oil industry, mainly in the oil production offshore. In this work, a three-dimensional finite element model to predict the local mechanical behaviour of flexible pipes is proposed in order to overcome the lack of analytical models for the compression load analysis. Firstly, a flexible pipe under tension is analyzed. The results from the FE model are compared to those obtained with a previously reported analytical model. After that, the compression behaviour of the pipe is analyzed and some conclusions are stated.

DETERMINATION OF BASICS MECHANICAL PARAMETERS IN SHALES, CARAPITA FORMATION, WESTERN OF VENEZUELA, THROUGHT THE TSI SYSTEM (TERRATEK STRENGTH INDEX)

El objetivo planteado en este trabajo fue investigar la factibilidad de determinar indirectamente los valores de resistencia a la compresión en muestras de lutitas pertenecientes a la formación Carapita, mediante ensayos tipo Scratch en el sistema TSI (Terratek Strength lndex). Esta metodología ha sido utilizada con exito en areniscas y consiste en someter al núcleo de roca al corte superficial con una cuchilla con desplazamiento horizontal a velocidad y profundidad constante. El uso de esta metodología en lutitas ha sido limitada, considerando la necesidad de preservar las muestras en baño de aceite mineral para evitar la pérdida de propiedades. Para alcanzar este objetivo, se diseñó y adaptó un recipiente contenedor de fluídos al banco de prueba del sistema TSI. Luego se determinó la mineralogía a las 5 muestras de lutitas utilizadas en este estudio. Por último, se investigó el efecto de los fluidos de perforación en la resistencia mecánica al sumergir 2 de las muestras en un fluído polimérico base agua con diferentes tiempos de exposición (24 y 48 hr), y el resto de las muestras en aceite mineral. Se determinó que es factible utilizar el equipo TSI para realizar ensayos del tipo Scratch en muestras de lutitas, de manera rápida y sencilla, disminuyendo los costos generados por ejecución y análisis de los ensayos . Los resultados indican que los parámetros mecánicos estimados a partir de los ensayos con el sistema TSI, utilizando aceite mineral como fluido inhibitorio, resultaron ser muy parecidos a los resultados obtenidos de los ensayos de compresión no confinada y compresión triaxial. Adicionalmente, se observó que las muestras sometidas a la presencia de fluido base agua arrojaron valores de energía intrínseca y ángulo de fricción interna muy cercanos a los resultados obtenidos en las muestras sometidas a la presencia de aceite mineral.

The purpose of this work was to investigate the feasibility of determining the compressive strength values on shale samples from Carapita formation using the scratch test in the Terratek Strength lndex (TSI). This method has been used successfully in sandstone, and consists in subjecting the samples of rock to a superficial cut with a cutter with horizontal movement at a constant speed and depth. The use of this method in shales has been limited, as it is necessary to preserve the samples in mineral oil to avoid the lost of properties. To achieve this objective a fluid recipient was designed and adapted to fit the frame of the TSI system. Afterwards the mineralogy of the five (5) shale samples used in this study was determined. Finally, the effect of drilling fluids on the mechanical strength of shale samples was investigated by submerging two (2) of the samples in a water based polymer fluid over different periods of time (24 hours and 48 hours). The other samples were submerged in mineral oil. It was determined that is feasible to use the TSI equipment to perform Scratch tests in shale samples. This quick and simple method reduces the cost of carrying out testing and analysis. The results indicate that the mechanical parameters estimated from the tests with the TSI system, using mineral oil as inhibitory fluids, are quite similar to the results obtained from destructives or compressive tests using load frame technology. Additionally, it was observed that the shale samples submerged in water based polymer fluid produced values of intrinsic energy and internal friction angle quite similar to the values obtained in the samples submerged in mineral oil.

Code Proposal for seismic design of confined masonry buildings

Se plantea una técnica de diseño estructural basada en criterios de resistencia y desempeño sísmico, aplicable a las edificaciones de mampostería o albañilería confinada de mediana altura (hasta cinco pisos), construidas con ladrillos sólidos. La técnica se encuentra basada en múltiples experimentos realizados en el Perú y otros países, así como en estudios teóricos y en las enseñanzas dejadas por los terremotos pasados que han afectado edificaciones similares. Para la verificación de esta técnica se han hecho ensayos de simulación sísmica en mesa vibradora y ensayos de carga lateral cíclica.

A structural design technique based on strength and seismic performance criteria is presented, in order to be applicable to confined masonry buildings of medium height (up to five stories), constructed with solid bricks. This technique is based on several experimental tests performed in Peru and other countries, as well as in theoretical studies and lessons given by past earthquakes than affected such kind of buildings. Seismic simulation tests on shaking table and cyclic loading tests have been made in order to verify this technique.