Informe De Porosidad 1.docx

ÍNDICE 1. Introducción ……………………………………………………………………………….3 2. Objetivos …………………………………………………………………………………..3 2.1. Objetivo general ………………………………...................................................…..3 2.2. Objetivo específico………………………………………………………………………4 3. Marco teórico ………………………………………………………………….…………...4 3.1. Concepto de porosidad………………………………………………………………….4 3.2. Importancia de la porosidad …………………………………………...……………....4 3.3. Clasificación de la porosidad ……………………………………………………...……5 3.3.1. Según su origen………………………………………………………………………...5 3.3.1.1. La porosidad primaria o íntergranular ……………………………………………..5 3.3.1.2. La porosidad secundaria o inducidas ……………….. ……………………..……5 3.3.1.2.1. Disolución ………………………………………………………………………..…5 3.3.1.2.2. Fracturas ……………………………………………………………………..…….5 3.3.1.2.3. Dolomitizacion ……………………………………………………………………..6 3.3.2. Según la comunicación de los poros ………………………………………………..6 3.3.2.1. Porosidad total o absoluta …………………………………………………………6 3.3.2.2. Porosidad interconectada o efectiva ……………………………………………...7 3.3.2.3. Porosidad no interconectada o no efectiva ………………………………………7 3.4. Factores que afectan a la porosidad …………………………………………………...7 3.4.1. Uniformidad del tamaño de los poros ………………………………………………..8 3.4.2. Forma de los granos …………………………………………………………………..8 3.4.3. Régimen de depositacion……………………………………………………………....8 3.4.4. Compactacion mecánica ………………………………. … …………………………8

3.5. Procedimientos para medir en el laboratorio …………………………………………9 3.5.1. Medición de la porosidad en el laboratorio………. ………………………………..9 3.5.2. Determinación del volumen total …………………………………………………….9 3.5.2.1. Método gravimetricos ……………………………………………………………….9 3.5.2.2. Método volumetrico …………………………………………………………………10 4. Marco práctico ………................................................................................................11 5. Conclusiones ……………………………………………………………………………….11 6. Recomendaciones …………………………………………………………………………12 7. Bibliografía ………………………………………………………………………………….12

POROSIDAD

INTRODUCCION 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 porcentaje de espacio vacío o libre que contiene la roca. La porosidad de una roca perfectamente gradada, formada por partículas esféricas, perfectamente compactadas es del 27%, y asciende a un 47% cuando el empaquetamiento es imperfecto. Ya que las rocas sedimentarias no aparecen perfectamente gradadas o empaquetadas, y pueden además encontrarse parcial o totalmente cementadas, las relaciones de porosidad se extienden entre menos de 1% y más del 50%. En las areniscas (rocas arenosas), quizá las rocas porosas más corrientes, esta relación varía entre el 5 y el 15%, mientras que en la arena y en la grava suelta (ruditas) puede alcanzar el 45%. Las arcillas son extremadamente porosas, pudiendo alcanzar algunas veces el 50%. Debe tenerse en cuenta que una rosa porosa no es necesariamente permeable; por ejemplo, las areniscas, las arenas y las gravas suelen ser porosas y permeables, ya que permiten el paso de líquidos; sin embargo, la arcilla es porosa (ya que la arcilla seca absorberá un líquido), pero impermeable, ya que no permitirá el paso del agua.

2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo general Dar a conocer la definición de porosidad, la clasificación, sus factores y los diferentes métodos y técnicas que se emplean para poder medir la porosidad en el laboratorio y así poder analizar las muestras porosas obtenidas en el campo.

2.2 Objetivos específicos  Entender el significado de porosidad y la importancia de una roca porosa.  Explicar de manera detallada, la fórmula y el procedimiento para determinar la porosidad

3. MARCO TEORICO 3.1 Concepto de la Porosidad La porosidad es el volumen de los poros por cada unidad volumétrica de formación; también puede definirse como la fracción del volumen total de una muestra que es ocupada por poros o huecos. Es denotada con el símbolo ø, es un parámetro adimensional, generalmente reportado en porcentaje, y los límites de sus valores para cualquier medio poroso van de 0 a 1. Puede ser calculada mediante la siguiente fórmula: ∅𝑡𝑜𝑡 =

𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑠𝑝𝑎𝑐𝑖𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟𝑜𝑠𝑜𝑠 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

3.2 Importancia de la porosidad La importancia de la porosidad en el comportamiento físico y mecánico de las rocas sedimentarias es ampliamente reconocido, en especial cuando se trata de formaciones productoras de hidrocarburos. En la actualidad, casi toda la producción de petróleo y gas se extrae de acumulaciones en los espacios porosos de las rocas del yacimiento. El análisis del comportamiento de los parámetros que intervienen en el cálculo de reservas en un yacimiento petrolífero es de particular importancia. La cantidad de petróleo o gas contenida en una unidad volumétrica del yacimiento es el producto de su porosidad por la saturación de hidrocarburos.

3.3 Clasificación de la Porosidad Estas se clasifican:  Según su origen.  Según la comunicación de sus poros. 3.3.1 Según su origen De acuerdo a su origen, la porosidad puede ser clasificada en primaria o intergranular y secundaria o inducida. 3.3.1.1 La porosidad primaria o intergranular Es aquella que se origina en el momento de la formación o depositación del estrato. Los poros formados en esta forma son espacios vacíos entre granos individuales de sedimento. Es propia de las rocas sedimentarias como las areniscas (Detríticas o Clásticas) y calizas oolíticas (No-Detríticas), formándose empaques del tipo cúbico. 3.3.1.2 La porosidad secundaria o inducida Es aquella que se origina por algunos procesos naturales o artificiales posteriores al momento en el cual los sedimentos que dieron origen a la roca fueron depositados. En general las rocas con porosidad primaria presentan características más uniformes que aquellas que presentan parte de su porosidad secundaria o inducida. Algunos procesos que dan origen a la porosidad secundaria de una roca son: la disolución, las fracturas y la dolomitización. 3.3.1.2.1 Disolución La disolución es un proceso mediante el cual se origina una reacción química entre los fluidos que saturan el medio poroso y la matriz de la roca. Este proceso origina una modificación en el volumen poroso del sistema y por ende en la porosidad. 3.3.1.2.2 Fracturas Las fracturas también contribuyen a la generación de porosidad secundaria. Después de producirse la deposición de sedimentos y originarse la roca, esta se puede encontrar

sometida a procesos geológicos de deformación originados por actividades tectónicas que pueden generar fisuras o desplazamiento de los granos que conforman la matriz de la roca. Estas fracturas originan un aumento en el volumen de espacios que pueden contener fluidos, lo que se traduce en un aumento en la porosidad. 3.3.1.2.3 Dolomitización La dolomitización es un proceso mediante el cual la caliza se transforma en dolomita. La reacción química que permite visualizar el proceso de dolomitización se muestra a continuación:

El proceso de dolomitización ocurre cuando rocas carbonáticas (constituidas por calizas) entran en contacto con agua (con alguna cantidad de magnesio disuelto) que circula a través del medio poroso. Al entrar en contacto el magnesio desplaza al calcio, y debido a que el magnesio es considerablemente más pequeño que el calcio, la roca generada luego del desplazamiento puede presentar una porosidad mucho mayor. 3.3.2 Según la comunicación de sus poros Debido a que el material cementante puede sellar algunos poros de la roca, aislándolos del resto del volumen poroso, los poros se pueden encontrar unidos entre si, o aislados. Dependiendo de cómo sea la comunicación de estos poros, la porosidad se puede clasificar de la siguiente manera:  Total o absoluta.  Interconectada o efectiva.  No interconectada o no efectiva. 3.3.2.1

Total o absoluta.

La porosidad total o absoluta de una roca se define como la fracción del volumen total de la misma que no está ocupada por matriz. ∅𝑎𝑏𝑠 =

𝑉𝑝𝑜𝑟𝑜 𝑉𝑡𝑜𝑡

3.3.2.2

Interconectada o efectiva.

La porosidad interconectada o efectiva se define como el volumen total de la roca que representa espacios que pueden contener fluidos y se encuentran comunicados entre Si. ∅𝐸𝑓𝑒𝑐 =

3.3.2.3.

𝑉𝑝𝑜𝑟𝑜 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑜𝑛𝑒𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑉 𝑡𝑜𝑡

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. ∅𝑛𝑜 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑜 = ∅𝐴𝑏𝑠 − ∅𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 Como la sumatoria del volumen de los poros no interconectados más el volumen de los poros interconectados es igual al volumen total de los poros de la roca, entonces la porosidad absoluta o total del sistema es igual a la sumatoria de la porosidad efectiva más la porosidad no efectiva: ∅𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = ∅𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎 + ∅𝑛𝑜 𝑒𝑓𝑒𝑐𝑡𝑖𝑣𝑎

Para el ingeniero de yacimientos la porosidad de mayor importancia es la efectiva, debido a que esta representa el volumen de espacios de la roca que puede estar ocupado por fluidos movibles.

3.4

Factores que afectan a la Porosidad

 Uniformidad del tamaño de los poros.  Forma de los granos.  Régimen de depositación.  Compactación mecánica.

3.4.1 Uniformidad del tamaño de los poros la uniformidad del tamaño de poros (escogimiento)aumenta la porosidad. El tamaño de los poros está determinado por el arreglo de los granos durante la sedimentación.

3.4.2 Forma de los granos Arreglos de granos alargados producen bajas porosidades, arreglos de granos redondeados generan porosidades altas. Los cambios se producen por procesos de compactación y diagénesis.

3.4.3 Régimen de depositación Grano con diferente empaque presentan diferente porosidad. Diferentes tipos de empaque  Empaque cúbico presenta una porosidad de 47,6%.  Empaque ortorrómbico presenta una porosidad de 39,54%.  Empaque tetragonal esfenoidal presenta una porosidad de 30,19%.  Empaque rombohedral presenta una porosidad de 25,9%.

3.4.4 Compactación mecánica La reducción del volumen total de los sedimentos como resultado de esfuerzos de compresión causados por los sedimentos supra yacentes, genera una disminución en la porosidad.

Por otro lado, las aguas de infiltración ricas en minerales pueden formar depósitos que sellen parcialmente varios poros o canales de una formación, reduciendo la porosidad de la misma; también cabe mencionar que, en arenas limpias, la matriz de la roca se compone de granos más o menos esféricos y apiñados de manera que los poros se hallan entre los granos.

3.5

Procedimientos para medir la porosidad

3.5.1 Medición de la porosidad en el laboratorio Las técnicas de medición de la porosidad en el laboratorio consiste en determinar 3 parámetros básicos de la roca (volumen total, volumen poroso, y volumen de los granos),para ello se obtiene lo que son nucleos de la roca que son obtenidos durante la perforación. La medición de la porosidad es realizada generalmente en tapones de nucleos, los cuales son muestras de diámetro pequeño ( 25-40mm) extraídas del núcleo . 3.5.2 Determinación del volumen total El volumen total puede ser calculado por medición directa de las dimensiones de la muestra utilizando un vernier. Este procedimiento es útil cuando las muestras presentan formas regulares debido a su rapidez. Para muestras de volúmenes irregulares el procedimiento utilizado usualmente consiste en la determinación del volumen de fluido desplazado por la muestra. Algunos de los métodos utilizados para determinar el volumen del fluido desplazado se presentan a continuación: 3.5.2.1 Métodos gravimétricos El volumen total se obtiene observando la perdida de peso de la muestra cuando es sumergida en un líquido, o por el cambio en peso de un picnómetro cuando se llena con mercurio y cuando se llena con mercurio y la muestra.

3.5.2.2. Métodos volumétricos Los métodos utilizados son el del picnómetro de mercurio y la inmersión de una muestra saturada. El método del picnómetro de mercurio consiste en determinar el volumen de un picnómetro lleno con mercurio hasta una señal. Luego se coloca la muestra y se inyecta mercurio hasta la señal. La diferencia entre los dos volúmenes de mercurio representa el volumen total de la muestra. El método de inmersión de una muestra saturada consiste en determinar el desplazamiento volumétrico que ocurre al sumergir la muestra en un recipiente que contiene el mismo líquido empleado en la saturación. El método de desplazamiento con mercurio es práctico para determinar el volumen total de muestras cuando se encuentran bien cementadas, de lo contrario debe emplearse el método de inmersión de una muestra saturada. 3.5.3 Determinación del volumen de los granos  Método de Melcher – Nuting.  Método del porosímetro de Stevens.  Densidad promedio de los granos. El método de Melcher – Nuting: consiste en determinar el volumen total de la muestra y posteriormente triturarla para eliminar el volumen de espacios vacíos y determinar el volumen de los granos. El método de Stevens es un medidor del volumen efectivo de los granos. El porosímetro consta de una cámara de muestra que puede ser aislada de la presión atmosférica y cuyo volumen se conoce con precisión.

Tomando la densidad del cuarzo (2.65 gr/cc) como valor promedio de la densidad del grano, el volumen de los granos puede ser determinado con el peso de la muestra.

4

MARCO PRÁCTICO Porosidad = Vt -Vg / Vt Donde Vt = 600 ml Vg = 320 ml Porosidad = 600 ml – 320 ml / 600 ml Porosidad = 280 ml / 600 ml Porosidad = 0.46 => 46%

5 CONCLUSIONES Concluimos que La porosidad es una propiedad muy importante debido a que en este contiene los fluidos de hidrocarburo los cuales serán producidos,sus características varían y podrían cambiar de manera muy fácil de acuerdo al comportamiento de la formación. También se pudo verificar mediante la investigación que la porosidad incrementa con el aumento de las temperaturas. Lo que se destaca en este propiedad, es las formulas a usar para poder calcular la porosidad de las rocas.

6. RECOMENDACIONES Para un mejor entendimiento de esta propiedad que es la porosidad, sería aconsejable realizar prácticas en laboratorio y esta manera permitir estudiarlos a más profundidad y llegar a comprenderlo mejor. Para los cálculos realizados en laboratorio, se debe realizar cuidadosamente ya que influye directamente con la determinación de los resultados. En los análisis de porosidad se debe de tomar en cuenta lo que es la saturación, que es una propiedad relativa conforme que se ejecuta la fase de producción. 7. BIBLIOGRAFIA

 https://es.pdfcoke.com/doc/82762979/Calculo-de-Porosidad-en-Una-MuestraPorosa  https://www.lacomunidadpetrolera.com/2012/08/clasificacion-de-laporosidad.html  http://monterolamachado.blogspot.com/2009/01/porosidad-de-la-roca.html