unidad ii geología y petrofísica básica para registros
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Unidad II Geología y Petrofísica Básica para Registros geofísicos de pozo
2.2. Porosidad, Permeabilidad y Saturación de fluidos
2.2. Porosidad, Permeabilidad, y Saturación de fluidos
Durante la caracterización de un Yacimiento de hidrocarburos se necesita determinar en los diferentes tipos de rocas que constituyen el reservorio las propiedades de porosidad (Φ), permeabilidad (k) y saturación de Agua inicial (Swi) con el objetivo de poder cuantificar el volumen de hidrocarburos presentes en el subsuelo.
POROSIDAD (Φ) es la medida del volumen de espacios porosos en la roca que tiene la capacidad de
almacenar fluidos en cualquier condición. Se expresa por el porcentaje de volumen de
poros respecto al volumen total de la roca (porosidad total o bruta). La porosidad total
es considera como el volumen poroso del total de poros estén o no
interconectados (ver Ecuación (4.3)).
(4.3)
Es la medida del volumen de espacios porosos en la roca que tiene la capacidad de almacenar fluidos en cualquier condición. Se expresa por el porcentaje de volumen de poros respecto al volumen total de la roca (porosidad total o bruta). La porosidad total es considera como el volumen poroso del total de poros estén o no interconectados.
Donde: Φ: Porosidad Vp = Volumen Poroso VT = Volumen Total Vg = Volumen de granos
POROSIDAD (Φ) Dependiendo de cómo sea la comunicación de estos poros, la porosidad se puede clasificar de la siguiente manera:
• Interconectada o efectiva: La porosidad efectiva se refiere al porcentaje de poros interconectados mediante gargantas que permiten la circulación de fluidos (fluidos móviles).• No interconectada o no efectiva. La porosidad no interconectada o no efectiva es aquella que representa la fracción del volumen total de la roca que está conformada por los espacios que pueden contener fluidos pero no están comunicados entre sí (fluidos no móviles). • La porosidad Total o absoluta se define como:
PERMEABILIDAD (K)Se define como la capacidad que tiene una roca de permitir el flujo de fluidos a través de sus poros interconectados. El sistema poral efectivo está constituido por poros y espacios reducidos que conectan a los poros llamados gargantas La permeabilidad es una función directa del radio de la garganta que caracterice la roca.
Esquema Sistema poral.
PERMEABILIDAD (K)La “Ley de Darcy”. Estableció que el caudal que atraviesa un medio poroso es proporcional al gradiente hidráulico y al área de flujo.
Donde : K = constante de proporcionalidad = permeabilidad (Darcies).Q = flujo (CC/seg)ΔP = Delta de presión (atm/cm) A = área (cm2)μ = viscosidad (centipoise)L = longitud (cm)
PERMEABILIDAD (K)Permeabilidad absoluta. Es la habilidad que tiene un fluido de pasar a través de poros interconectados o de redes de fracturas cuyo fluido que satura la roca ocupa el 100% de la porosidad efectiva.
Permeabilidad efectiva.- Permeabilidad que la roca ofrece al paso de un fluido cuando la roca está saturada parcialmente con ese fluido.
PERMEABILIDAD (K)Permeabilidad relativa. Es la relación de la permeabilidad efectiva con respecto a algún valor base: La permeabilidad absoluta al aire, la permeabilidad absoluta al agua y la permeabilidad al aceite a la saturación de agua congénita del yacimiento. La permeabilidad relativa es el factor más importante en lo que respecta al movimiento de las fases inmiscibles (petróleo, agua y gas) dentro del medio poroso y depende de variables tales como:
• Geometría del sistema poroso• Mineralogía de la roca• Permeabilidad absoluta y porosidad• Preferencia de mojabilidad de la roca• Viscosidad de los fluidos• Tensión interfacial• Tasas de desplazamiento• Presión del reservorio• Presencia de fases inmóviles o atrapadas
SATURACIÓN DE FLUIDOS Saturación de Agua (Sw): La saturación de un medio poroso con respecto a un fluido se define como la fracción del volumen poroso de una roca que está ocupada por dicho fluido.
La sumatoria de las saturaciones de todos los fluidos que se encuentran presentes en el espacio poroso de una roca, debe ser igual a 1. Si consideramos un medio poroso saturado por petróleo, agua y gas, entonces
Donde:• So = Saturación de petróleo. • Sw = Saturación de agua.• Sg = Saturación de gas.
SATURACIÓN DE FLUIDOS Un yacimiento en la zona de Hidrocarburos puede tener las tres o mínimo dos saturaciones de fluidos pero siempre está presente la Saturación de agua ya sea móvil o Saturación de agua connata (Swc).
A mayor área superficial y menor tamaño de partículas, mayor es la saturación de agua connata. La determinación de la saturación inicial de agua se puede efectuar por tres diferentes métodos:
• Núcleos tomados en pozos perforados.• Cálculos a partir de las curvas de presión capilar.• Cálculo a partir de registros eléctricos.
Distribución de los fluidos en la roca
PROPIEDADES RADIOACTIVAS
DE LA ROCA
PROPIEDADES RADIOACTIVAS DE LA ROCA
¿QUÉ ÉS LA RADIACTIVIDAD?
La radiactividad es un proceso de descomposición por la cual unos átomos de un elemento se transforman en átomos de otro elemento. Esta descomposición emite una serie de ondas y partículas que es a lo que llamamos radiación nuclear.
Esta radiación puede ser de tres tipos:
• Radiación tipo Alfa. Son las partículas mas “gordas” compuestas por dos protones y dos neutrones, es decir un núcleo de helio sin electrones pero disparado a una velocidad del 95% de la velocidad de la luz. Lo bueno es que se pueden parar con una lámina de papel. Lo malo es que si te entran en el cuerpo estás muerto.
• Radiación tipo Beta. Esto son electrones también con mucha energía aunque pueden ser detenidos por una lámina de aluminio.
Radiación tipo Beta [5]Asi pues tenemos una radiación compuesta de los ladrillos básicos de los átomos: neutrones, protones, electrones y por otro lado fotones. Todos ellos portadores de altas energías que pueden destruir o modificar tejidos, proteinas, ADN etc…
PROPIEDADES RADIOACTIVAS DE LA ROCA
TIPOS DE RADIACIÓN• Radiación tipo Gamma o rayos gamma: Son fotones disparados con una energía
enorme. Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa y beta. Pueden causar grave daño al núcleo de las células. Estos son los peores porque para pararlos hace falta plomo, hormigón y todas esas cosas que ponen en las centrales nucleares.
PROPIEDADES RADIOACTIVAS DE LA ROCA
MINERALES Y ROCAS RADIACTIVOS
HISTORIA: La historia de los minerales radiactivos va unida a la del descubrimiento de la radiactividad y sus protagonistas, que fundamentalmente fueron físicos y químicos.*En 1789 M. H. Klaproth obtuvo a partir de la pechblenda (una variedad de uraninita, UO2) un polvo negro que, según él, contenía un nuevo elemento químico.
*E. Peligot quien en 1841 aisló por primera vez el uranio metálico.
*En 1896 H. Becquerel sugiere la existencia de los “rayos uránicos”, lo que hoy conocemos como radiactividad.
PROPIEDADES RADIOACTIVAS DE LA ROCA
MINERALES Y ROCAS RADIACTIVOSHISTORIA:
*B. Boltwood descubrió en 1905 que el radio procedía de la desintegración del uranio y que el uranio estaba presente en muchos minerales como el zircón o la monacita. Además, introdujo el concepto de plomo radiogénico, es decir, el Pb como producto final de la desintegración del uranio.
Se determina por vez primera la edad de la tierra a partir de la de sus rocas.
A partir de aquí, se sucedieron en avalancha los descubrimientos respecto a la radioactividad.
*Marie y Pierre Curie observaron que los rayos uránicos de Becquerel no eran exclusivos del uranio y que también aparecían en el torio, además de en el polonio y en el radio que ambos descubrieron en 1898.
PROPIEDADES RADIOACTIVAS DE LA ROCA
MINERALES Y ROCAS RADIACTIVOS
*B. Boltwood descubrió en 1905 que el radio procedía de la desintegración del uranio y que el uranio estaba presente en muchos minerales como el zircón o la monacita. Además, introdujo el concepto de plomo radiogénico, es decir, el Pb como producto final de la desintegración del uranio.
Se determina por vez primera la edad de la tierra a partir de la de sus rocas.
A partir de aquí, se sucedieron en avalancha los descubrimientos respecto a la radioactividad.
*Marie y Pierre Curie observaron que los rayos uránicos de Becquerel no eran exclusivos del uranio y que también aparecían en el torio, además de en el polonio y en el radio que ambos descubrieron en 1898.