UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA PETROLERA GEOLOGIA DEL PETROLEO PET-102
DOCENTE: ING. ANGEL ESCOBAR AUXILIAR: UNIV. JESSI JOSUE COPA TICONA NOMBRE: ALVAREZ VELASCO CESAR ALEJANDRO FECHA: 12-09-2017
PROPIEDADES DE LAS ROCAS 1.-OBJETIVOS: OBJETIVO GENERAL:
Conocer las propiedades de cierto tipo de rocas tanto físicas y mecánicas (porosidad, permeabilidad, dureza, color, etc.).
OBJETIVOS ESPECIFICOS:
Analizar el tipo de roca que se estudia. Estudiar las propiedades de las rocas como ser permeabilidad, porosidad, dureza, color, granulometría y textura. Investigar las verdaderas propiedades de las rocas a estudiar.
2.-UBICACIÓN: 3.- MARCO TEORICO: En geología se le denomina roca a cada uno de los diversos materiales sólidos, formados por cristales o granos de uno o más minerales, de que está hecha la parte sólida de la Tierra y otros cuerpos planetarios. En la Tierra el manto y la corteza están hechos de roca. Las rocas se forman por procesos diversos (procesos petrogenéticos), según un ciclo cerrado, llamado ciclo litológico o ciclo de las rocas, en el cual pueden intervenir incluso seres vivos. Rocas Sedimentarias: Se constituyen por diagénesis (compactación y cementación) de los sedimentos, materiales procedentes de la alteración en superficie de otras rocas, que posteriormente son transportados y depositados por el agua, el hielo y el viento, con ayuda de la gravedad o por precipitación de disoluciones. También se clasifican como sedimentarios los depósitos de materiales organógenos, formados por seres vivos, como los arrecifes de coral, los estratos de carbón o los depósitos de petróleo. Las rocas sedimentarias son las que típicamente presentan fósiles, restos de seres vivos, aunque éstos pueden observarse también en algunas rocas metamórficas de origen sedimentario. Las rocas sedimentarias se forman en las cuencas de sedimentación, las concavidades del terreno a donde los materiales arrastrados por la erosión son conducidos con ayuda de la gravedad. Las estructuras originales de las rocas sedimentarias se llaman estratos, capas formadas por depósito, que constituyen formaciones a veces de gran potencia (espesor). Rocas Metamórficas: Si una roca es sometida a grandes presiones y grandes temperaturas sus minerales se transforman, creándose una nueva roca. A estas rocas las llamamos rocas metamórficas, siempre que la roca no se haya llegado a fundir (en ese caso se habría formado un magma). Si una arcilla sufre metamorfismo, las presiones crecientes en el interior de la corteza la van a transformar en otras rocas como la pizarra, posteriormente en esquisto y, si continua el metamorfismo, por último en gneis. En el caso de una roca caliza el metamorfismo originará un mármol.
Rocas Ígneas: Se forman gracias a la solidificación del magma, una masa mineral fundida que incluye volátiles y gases disueltos. El proceso es lento, cuando ocurre en las profundidades de la corteza, o más rápido, si acaece en la superficie. El resultado en el primer caso son rocas plutónicas o intrusivas, formadas por cristales gruesos y reconocibles, o rocas volcánicas o extrusivas, cuando el magma llega a la superficie, convertido en lava por desgasificación. Las rocas ígneas intrusivas son las más abundantes, forman la totalidad del manto y las partes profundas de la corteza. Son las rocas primarias, el punto de partida para la existencia en la corteza de otras rocas. Dependiendo de la composición del magma de partida, más o menos rico en sílice (SiO 2), se clasifican en ultrabásicas, básicas, ácidas, siendo estas últimas las más ricas en sílice. En general son más ácidas las más superficiales. Las estructuras originales de las rocas ígneas son los plutones, formas masivas originadas a gran profundidad, los diques, constituidos en el subsuelo como rellenos de grietas, y coladas volcánicas, mantos de lava enfriada en la superficie. Un caso especial es el de los depósitos piroclásticos, formados por la caída de bombas volcánicas, cenizas y otros materiales arrojados al aire por erupciones más o menos explosivas. Los conos volcánicos se forman con estos materiales, a veces alternando con coladas de lava solidificada (conos estratificados). Características de las rocas: Permeabilidad: La permeabilidad es la capacidad que tiene un material de permitirle a un flujo que lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable. Porosidad: Una roca se dice porosa si tiene cavidades capaces de contener un líquido entre los granos minerales que la componen. El término «relación de porosidad» (o simplemente «porosidad» ) designa el volumen de los espacios porales de la roca y el volumen total de la roca expresada en porcentaje. Como el volumen de espacios disponibles para almacenar fluidos no puede ser mayor que el volumen total de la roca, la porosidad es una fracción y el máximo valor teórico que puede alcanzar es 1 (asumiendo que no existiese matriz, lo que no es físicamente posible). Muchas veces la porosidad es expresada como un porcentaje, esta cantidad resulta de multiplicar la ecuación 1 por 100. La porosidad puede ser primaria o secundaria:
La porosidad primaria resulta de los vacios que quedan entre los granos y fragmentos minerales que se acumulan como sedimentos.
La porosidad secundaria resulta por acción de agentes geológicos tales como fracturamiento o fisuración que ocurren después de la litificación de los sedimentos.
Dureza: La dureza de la roca se define como la resistencia que ella ofrece a ser penetrada por otro elemento mas duro, por lo que a mayor dureza de roca se tendrá menor rendimiento de perforación. Su unidad de medida es el MegaPascal, en el cual se determina sometiendo a una muestra cilíndrica de roca (probeta) a la compresión ejercida por una prensa hasta alcanzar el
punto de ruptura de dicha muestra rocosa. Esta propiedad se clasifica según la escala de Mohs:
Textura: Significa el modo de construcción de la roca y describe las relaciones entre los componentes constituyendo la roca. Es determinado por la forma de los componentes minerales y por las relaciones geométricas de ellos. Los parámetros principales generalmente son la forma del grano, la granulidad y la cristalinidad. Granulometría: Se denomina clasificación granulométrica o granulometría, a la medición y graduación que se lleva a cabo de los granos de una formación sedimentaria, de los materiales sedimentarios, así como de los suelos, con fines de análisis, tanto de su origen como de sus propiedades mecánicas, y el cálculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaños previstos por una escala granulométrica. En geología, este análisis granulométrico permite diferenciar diversas clases de materiales independientemente de su naturaleza química. Entre los mas comunes tenemos: Escala granulométrica Partícula
Tamaño
Arcillas
< 0,002 mm
Limos
0,002-0,06 mm
Arenas
0,06-2 mm
Gravas
2-60 mm
Cantos rodados
60-250 mm
Bloques
>250 mm
Las rocas pueden ser útiles por sus propiedades fisicoquímicas (dureza, impermeabilidad, etc.), por su potencial energético o por los elementos químicos que contienen. Siguiendo este criterio, las rocas pueden clasificarse en: Rocas industriales. Son rocas que se aprovechan por sus propiedades fisicoquímicas, independientemente de las sustancias y la energía que se pueda extraer. Se usan mayormente en la construcción de viviendas y en obras públicas. Destacan las gravas y arenas, que se utilizan como áridos, la caliza, el yeso, el basalto, la pizarra y el granito. El cuarzo es la base de la fabricación del vidrio, y la arcilla de los productos cerámicos (ladrillos, tejas y loza). Rocas energéticas. Son útiles por la energía que contienen, que puede extraerse con facilidad por combustión. Se trata del carbón y del petróleo.
Minerales industriales. Los minerales que contienen las rocas son con frecuencia más interesantes que las propias rocas ya que incluyen elementos químicos básicos para la humanidad (hierro, cobre, plomo, estaño, aluminio, etc.)
4.-CALCULOS: Nro
Nombre
Clasificación
ϕ
K
Dureza
Color
Granulometría
Textura
1
Biotite Granite
Roca Ígnea
No
No
Si
Mediana o Pequeña
2 3
Rhyolite Andesite-porphyry
Roca Ígnea Roca Ígnea
No No
No No
Si Si
4 5
Obsidian Pumice
Roca Ígnea Roca Ígnea
No Si
No SI
Si Media
Rosa con puntos negros Marrón Plomo Verdoso Negro Gris
6 7 8 9
Basalt Gabbro Anorthosite Diorite
Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Plutónica
No No No No
No No No No
Si Si Si Si
Fina Media Media-Gruesa Media-Gruesa
10 11
Scoria Syenite
Roca Volcánica Roca Plutónica
Si No
No No
Si Si
Plomo Oscuro Negro-Gris Gris-Blanco Gris-BlancoNegro Negro Negro-Plomo
Irregular con cristal Fina Irregular con cristal Lisa Irregular áspero Irregular Rugosa Lisa Rugosa
Pequeña o intermedia Gruesa-media
12
Roca Ígnea
No
No
Si
Negro
Pequeña
Sedimentaria Sedimentaria
No No
No No
Si Si
Crema Gris
Fina Fina
15 16 17
Pyroxenite (Harzburgite) Chert Carbonaceous Shale Siltstone Red sandstone Conglomerate
Áspera Fina con cristal Rugosa con cristal Lisa Poco rugosa
Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria
No Si Si
No Si Si
Si Si Si
Media Media Gruesa
Poco rugosa Rugosa Rugosa
18 19
Limestone Coquina
Sedimentaria Sedimentaria
No Si
No Si
Si No
Media Media
Poco rugosa Rugosa
20 21 22 23 24
Butiminous coal Gypsum Travertine Dolomite Breccia
Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria
No No Si No Si
No No Si No Si
No Si No Si No
Fina Fina Media Media Media
Lisa Poco rugosa Poro rugosa Poco rugosa Poco rugosa
25 26 27
Metamórfica Metamórfica Metamórfica
No Si No
No Si No
Si No Si
Alta -
Alta Alta Media
28 29 30 31
Slate Mica Schist Garnet mica Schist Quarzite Amphibolite Pink Marble Banded gneiss
Metamórfica Metamórfica Metamórfica Metamórfica
No No No Si
No No No Si
Si Si Si Si
SI Si
Media Media Muy áspero Áspero
32
Anthracite coal
Metamórfica
No
No
Si
No
Áspero
33
Granitoid gnesiss
Metamórfica
No
No
Si
Si
Áspero
34 35
Phyllite Soapstone
Metamórfica Metamórfica
Si Si
Si Si
Si Si
SI Si
Áspero Áspero
36
Serpentinite
Metamórfica
Si
Si
Si
Gris Claro Rojiza Gris Cristalizado Gris Blanco Cristalino Gris Oscuro Blanco Amarillento Amarrillo Blanco con manchas rosadas Plomo oscuro Plomo oscuro Verdoso oscuro Claro Negro Oscuro Rosa Claro Blanco con líneas rojas Negro Brilloso les Naranja con crista Plomo Plomo con ptos blancos Plomo con Verde
SI
Áspero
13 14
Pequeña Pequeña Pequeña
5.-RESULTADOS: Nro
Nombre
Clasificación
ϕ
K
Dureza
Color
Granulometría
Textura
1 2 3 4 5
Granito de biotita Riolita Andesita Pórfido Obsidiana Piedra Pómez
Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea
No No No No Si
No No No No Si
Si Si Si Si Mediana
Gris Rojo claro Blanco Blanco Negro Gris
Pequeña Pequeña Pequeña Media Fina
6 7 8
Basalto Gabro Anortosita
Roca Ígnea Roca Ígnea Roca Ígnea
No Si Si
No No Si
Si Si Si
Plomo Oscuro Negro gris Gris Blanco
Fina Media Gruesa
9
Diorita
Roca Plutónica
No
No
Media
Medio Gruesa
10 11 12
Escoria Sienita piroxenita
Roca Volcánica Roca Plutónica Roca Ígnea
Si No No
No No No
No Si Si
Blanco negro y gris Negro Negro Plomo Negro
13 14
Esquisto Pizarra Carbonosa
Sedimentaria Sedimentaria
No No
No No
Si Si
Fina Fina
15 16 17
Limolita Arenisca Roja Conglomerado
Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria
No Si Si
No Si Si
Si SI Si
Media Media Gruesa
Poco Rugosa Rugosa Rugosa
18 19
Caliza coquina
Sedimentaria Sedimentaria
si Si
si Si
Si No
Media Media
Poco Rugosa Rugosa
20
Sedimentaria
Si
No
No
Media
Lisa
21 22 23 24
Carbón Bituminoso Yeso Travertino Dolomita Brecha
Crema Azulado Oscuro Pardo Rojiza Gris Cristalizado Gris Azulado Blanco Amarillo Negro
Porfídica Faneritica Microlitica Lisa Irregular áspero Porfídica Rugosa Ligeramente lisa Ligeramente lisa Áspera Equigranular Rugosa con cristales Lisa Poco Rugosa
Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria Sedimentaria
Si Si No Si
Si Si No Si
No No Media No
Media Media Media Media
Poco Rugosa Poco Rugosa Poco Rugosa Poco Rugosa
25 26
Pizarra Esquisto de Mica
Metamórfica Metamórfica
No Si
No Si
Si No
Fina Alta
Poco Rugosa Foliada
27
Metamórfica
No
No
Si
Alta
Rugosa
28 29 30 31
Esquisto de mica Escarlata Cuarcita Anfibolita Mármol Rosa Gneis Anillada
Blanca Amarillento Rosa Blanca con manchas rosadas Plomo Oscuro Plomo Pigmentado oscuro Escarlata
Metamórfica Metamórfica Metamórfica Metamórfica
No No No Si
No No No Si
Si Si Si Si
Fina Media Media Gruesa
No foliada Rugosa Muy áspero Áspera
32
Carbón Antracita
Metamórfica
No
No
Si
Blanco Blanca gris Rosa Claro Blanco con líneas rojas Negro Acero
Fina
Áspera
33
Gneis Granítico
Metamórfica
No
No
Si
Gruesa
Áspera
34 35
Filita Esteatita
Metamórfica Metamórfica
Si Si
Si Si
Si Si
Fina Gruesa
Esquistosa Áspera
36
Serpentinita
Metamórfica
Si
Si
Si
Naranja claro con cristales Plomo Plomo con puntos blancos Plomo Con Rasgos verdes
Media
Áspera
Media Gruesa Pequeña
6.-CONCLUSIONES: -Se analizó experimentalmente las propiedades físicas y mecánicas de ciertas rocas como ser la porosidad, la permeabilidad, color, granulometría, textura y dureza. -Se identificó y averiguo el tipo de roca a estudiar. -Se investigó las verdaderas propiedades las rocas tanto físicas y mecánicas.
7.-BIBLIOGRAFIA: Wikipedia – Roca Doc. Ing. AIDEE FLORES (Slide Share) – Reservorio y Prospeccion Slide Share – Curso De perforación de rocas Ejemplos – 20 ejemplos de rocas ígneas Wikipedia – Anexo: Tipo de rocas Ejemplos - Ejemplos de Rocas sedimentarias, ígneas y metamórficas
8.-ANEXOS: