petrofisica

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geologia

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Petrofsica es el estudio de las propiedades de las rocas fsicas y qumicas y sus interacciones con fluidos.Una de las principales aplicaciones de petrofsica es en el estudio de los embalses para la industria de los hidrocarburos. Petrofsicos se emplean para ayudar a los ingenieros de yacimientos y geocientficos entienden las propiedades de la roca del depsito, en particular, cmo estn interconectados los poros en el subsuelo, el control de la acumulacin y la migracin de hidrocarburos.

Tipos de rocas que han sido clasificadas de acuerdo con sus propiedades petrofsicas, especialmente las propiedades que se refieren al comportamiento del fluido en la roca, tales como la porosidad, la presin capilar, las permeabilidades, las saturaciones irreducibles o las saturaciones. Los tipos de rocas petrofsicas se calibran a menudo a partir de datos de ncleos y datos dinmicos, pero usualmente se calculan a partir de registros adquiridos con herramientas operadas con cable, siempre que es posible, porque los registros adquiridos con herramientas operadas con cable por lo general son las nicas mediciones disponibles para todos los pozos, en todas las profundidades. Los mtodos de electrofacies se aplican a menudo para determinar los tipos de rocas a partir de registros.

SaturacinLa saturacin de un medio poroso con respecto a un fluido se define como la fraccin del volumen poroso de una roca que esta ocupada por dicho fluido.Ec. 3.1

Donde:Sx = Saturacin de la fase X.Vx = Volumen que ocupa la fase X.Vt = Volumen poroso total de la roca.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 petrleo, agua y gas, tenemos:Ec. 3.2

Donde:So = Saturacin de petrleo.Sw = Saturacin de agua.Sg = Saturacin de gas.La saturacin de agua connata (Swc) es la saturacin de agua existente en el yacimiento al momento del descubrimiento, la cual se considera como el remanente del agua que inicialmente fue depositada con la formacin y que debido a la fuerza de la presin capilar existente, no pudo ser desplazada por los hidrocarburos cuando stos migraron al yacimiento. La saturacin de agua connata se correlaciona con la permeabilidad, con el rea superficial y con el tamao de los poros. A mayor rea superficial y menor tamao de partculas, mayor es la saturacin de agua connata.

La saturacin residual de una fase, generalmente expresada como Sxr, donde x corresponde a la fase (petrleo, agua o gas), corresponde a la saturacin de dicha fase que queda en el yacimiento en la zona barrida, despus de un proceso de desplazamiento.

La saturacin crtica de una fase, generalmente expresada como Sxc, donde x corresponde a la fase (petrleo, agua o gas), corresponde a la mnima saturacin requerida para que una fase pueda moverse en el yacimiento, es decir, corresponde a la mxima saturacin a la cual la permeabilidad relativa de dicha fase es cero.

La determinacin de la saturacin de agua a partir de registros elctricos en formaciones limpias con una porosidad intergranular homognea est basada en la ecuacin de saturacin de ArchiesPermeabilidadEsta propiedad de las rocas est directamente ligada al tema de la produccin, ya que se le puede definir como la capacidad que tiene un material para permitir que un fluido (en este caso petrleo) lo atraviese con facilidad y sin alterar su estructura interna, mediante un gradiente de presin. Mientras una roca tenga alta capacidad para permitir el movimiento del petrleo a travs de sus poros interconectados y el yacimiento cuente con energa para " empujarlo" hacia la superficie, se podr garantizar la produccin del crudo.Se afirma que un material es permeable si deja pasar a travs de l una cantidad apreciable del fluido en un tiempo dado, para esto la roca debe tener porosidad interconectada (poros, cavernas, fisuras o fracturas). El tamao, la forma y la continuidad de los poros, tambin influyen en la permeabilidad de la formacin.En forma general, se puede afirmar que la velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores bsicos: La porosidad del material. La densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura. La presin a que est sometido el fluido. En las Rocas Duras la permeabilidad est determinada por el tamao de las fracturas, diaclasas, y por el tamao de las aberturas a lo largo de los planos de estratificacin y el tamao de las cavidades producto de la disolucin. La conexin entre estas s un factor determinante en el grado de permeabilidad. En las Rocas Blandas la permeabilidad est relacionada con el tamao de los granos y la seleccin de los mismos. Altas permeabilidades estn asociadas a rocas compuestas de granos redondeados y gruesos que se encuentran bien seleccionadosLa permeabilidad de una roca determinada por el flujo de un slo fluido homogneo es una constante si el fluido no interacta con la roca. As tenemos que, la permeabilidad determinada por un solo lquido homogneo se llama permeabilidad absoluta o intrnseca (K).La permeabilidad intrnseca de cualquier material poroso se determina mediante la frmula de Darcy:K = C.ddonde:

K, permeabilidad intrnseca [L].C, constante adimensional relacionada con la configuracin del fluido.d, dimetro promedio de los poros del material [L].Cuando dos o ms lquidos inmiscibles (por ejemplo agua y petrleo) estn presentes en la formacin, sus flujos se interfieren mutuamente; por lo tanto, se reduce la permeabilidad efectiva para el flujo de petrleo (Ko) o para el flujo de agua (Kw). La suma de las permeabilidades efectivas es menor o igual a la permeabilidad absoluta (K). Las permeabilidades relativas dependen de las propiedades de la roca, adems de las cantidades relativas y propiedades de los diferentes fluidos presentes en los poros, como por ejemplo, la saturacin de cada uno de ellosPorosidadLa porosidad de un material representa un porcentaje que relaciona el volmen que ocupan los poros en un volmen unitario de roca; esto es si la porosidad es del 50 % significa que la mitad de la roca est constituida por poros y la otra mitad por partculas slidas. Pero no nos habla de cmo estn de conectados los poros, para ello recurrimos a la porosidad eficaz, que se refiere a la porosidad representada por aquellos espacios por los que puede circular el agua, es decir aquellos que estn comunicados. Por tanto la segunda siempre ser menor que la primera.Se refiere a los espacios abiertos (poros) en los diferentes tipos de rocas En las Rocas Duras: Los espacios corresponden a fracturas, diaclasas, planos de estratificacin y cavidades producto de la disolucin. Estos espacios no tienen una distribucin uniforme y se consideran como fenmenos localizados. Este tipo de porosidad se denomina porosidad secundaria En las Rocas Blandas los poros estn presentes entre los granos individuales y los minerales. La distribucin de stos poros es mucho mas homognea que en las rocas consolidadas. Este tipo de porosidad se denomina Porosidad Primaria o Porosidad Intergranular.medida del espacio entre los granos comparado con el volumen total y se expresa como un porcentaje de acuerdo a: W1 / W2 x 100%

POROSIDAD Y PERMEABILIDAD,Por lo general, a mayor porosidad corresponde mayor permeabilidad, aunque esto no siempre es as. La permeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia de fallas, grietas u otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca permeable son la caliza y la arenisca, mientras que la arcilla o el basalto son prcticamente impermeables. Algunas arenas de granos finos pueden tener un alto ndice de porosidad interconectada, aunque los poros individuales y los canales de poros sean bastante pequeos. En consecuencia, las vas disponibles para el movimiento de fluidos a travs de los poros estrechos estn restringidos; por lo tanto, la permeabilidad de formaciones con granos finos tiende a ser baja. Si el yacimiento est formado por rocas con altas densidades y fracturadas por pequeas fisuras de gran extensin, su porosidad ser pequea, pero presentar una alta permeabilidad, un ejemplo de esto lo constituye las calizas.

ResistividadPor sus componentesminerales, lasrocasseranaislantesen la mayor parte de los casos (como lo son lasrocas gneas). Las excepciones seran aquellas compuestas principalmente porsemiconductorescuya proporcin en lacortezaes muy baja. En consecuencia, si el terreno es un conductor moderado, se debe a que las rocas que lo constituyen son porosas y adems poseen sus poros parcial o totalmente ocupados porelectrolitos; por lo tanto se comportan como conductoresinicosde resistividad muy variable.Las rocas porosas cuyos poros estn llenos deelectrolitosconstituyen un medio heterogneo con inclusiones de resistividad mucho menor que la de losmineralesde su matriz. El caso de mayor inters es aquel en el que los poros se encuentran en contacto (porosidad efectiva) y ofrecen un camino ininterrumpido para la conduccin decorriente elctrica. Para una comprensin del fenmeno es conveniente utilizar un modelo representativo de la conduccin, siendo el demanojo de capilaresel ms adecuado para este propsito...Considerando una muestra de roca electrolticamente saturada, con un camino poroso interconectado (como unaarenisca), y en la que se asume que toda la conduccin elctrica ocurre por el camino electroltico.

Los factores, que determinan la resistividad elctrica de una roca, son los siguientes: Porosidad Composicin qumica del agua, que llena los espacios porosos de la roca, como su salinidad por ejemplo. Conductividad de los granos minerales, an en la mayora de los casos es un factor mucho menos importante en comparacin a los dos factores anteriores.En las rocas porosas situadas encima del nivel del agua subterrnea en una profundidad somera del subsuelo y en las rocas situadas en profundidades tan altas, que todos los espacios porosos estn cerrados por la presin ambiental, la corriente se mantiene en forma de la conduccin electrnica y ocurre adentro de los granos minerales. En estas condiciones la resistividad elctrica depende de las verdaderas propiedades microscpicas de la roca.En el caso de las rocas, cuyos espacios porosos estn saturados con fluidos la resistividad elctrica de la roca depende en primer lugar de la resistividad de los fluidos. El mecanismo conductivo principal es electroltico.

http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/p/petrophysical_rock_type.aspxhttp://www.geo.mtu.edu/rs4hazards/Project%20resources/XI%20Congreso%20Latinoamericano%20workshop/Acuiferos_fracturados.pdfhttp://ingenieria-de-petroleo.lacomunidadpetrolera.com/2009/01/permeabilidad-de-las-rocas.htmlhttp://www.lacomunidadpetrolera.com/cursos/propiedades-de-la-roca-yacimiento/definicion-de-saturacion.phphttp://es.wikipedia.org/wiki/Resistividad#Resistividad_de_las_rocas