porosidad permeab hidrogeol
TRANSCRIPT
PROPIEDADES DE LA ROCA
Hidrogeología
Porosidad
Hidrogeología
PARAMETROS
POROSIDAD Ø ( frac. %)
PERMEABILIDAD k ( md)
SATURACION DE AGUA. Sw ( frac. %)
ESPESOR h (m ó pies)
POROSIDAD
DEFINICION Ø = Vp/Vt
Dada una muestra cualquiera de roca, la
porosidad se define, como la fracción del
volumen total que no esta ocupada por la parte
sólida.
POROSIDAD –FACTORES QUE LA AFECTAN
En arenas y areniscas la porosidad varia primordialmente con
Tamaño
Distribución
Forma de los granos.
Otros factores que afectan la porosidad son:
Empaque
Material cementante
Presencia de finos (arcilla)
POROSIDAD
TIPOS
- EFECTIVA
- ABSOLUTA o TOTAL
- PRIMARIA
- SECUNDARIA
POROSIDAD
La porosidad total es la fracción del volumen poroso conectado o no / relación del volumen de todos los poros al volumen total.
Como el espacio poroso no está necesariamente interconectado, se define como porosidad efectiva o porosidad interconectada la fracción del volumen poroso interconectado / relación del volumen poroso interconectado al volumen bruto total.
POROSIDAD
Existe otra clasificación de la Porosidad en cuanto a su origen (geología):
Original o Primaria: Originada durante la deposición del material que da a lugar la roca (Intergranular e Intercristalina).
Inducida o Secundaria: Representadas por fracturas (esfuerzos), cavidades (movimiento del agua), solución y dolotimización(calizas en dolomitas)
POROSIDAD
OBTENCION
Núcleos ( De Fondo, de Pared)
Registros (Neutrón, Densidad y Sónico)
Muestras De Canal (De Perforación)
Correlaciones
POROSIDAD
Análisis de núcleos: no tiene ambigüedad
(composición de los minerales, efecto del
hueco, etc.)
Registros: tiene mayor volumen rocoso
asociado. Tiende a ser mas exacto en acuíferos
heterogéneos.
POROSIDAD
Métodos de medición de porosidad en el laboratorio
Volumen poroso total
Se tritura la muestra hasta reducirla a los granos de la matriz y se mide el volumen correspondiente. El volumen poroso total se obtiene por diferencia entre el volumen de los granos.
El procedimiento antes descrito se pueden convertir fácilmente a mediciones de peso a partir de las densidades de los distintos materiales.
La determinación del Volumen Total por métodos volumétricos utiliza una variedad de picnómetros donde se puede leer directamente en escala de volumen.
POROSIDAD
Calcular la porosidad de una muestra de arena cuando la
siguiente información esta disponible de análisis de núcleo:
Volumen total de la muestra seca = 8.1cm3
Peso de la muestra seca = 17.3gm
Densidad del grano de arena = 2.67gm/cm3
Sabemos que la porosidad es la relación entre el espacio
poroso y el volumen total. El espacio poroso es la diferencia
entre el espacio total y el volumen del grano.
El volumen del grano es el cociente entre el peso de la
muestra seca y la densidad del grano.
Porosidad = Volumen Total − Volumen Grano /Volumen Total
De allí que la porosidad resulta ser = 0.2 o sea 20%
POROSIDAD
MEDICIONES DE POROSIDAD, PUNTOS RESALTANTES
Métodos anteriores no aplican para rocas de
carbonatos
Muestras pequeñas no incluyen las fracturas o
cavidades
Requieren muestras muy grandes
Los registros miden porosidades que se
correlación con núcleos
POROSIDAD VARIACIÓN POR COMPRESIBILIDAD
Las rocas del acuífero están sujetas a la presión
interna ejercida por los fluidos y por la presión
externa ejercida por las rocas supra yacentes.
Si la presión interna de los fluidos en los poros
de una roca sometida a sobrecarga, se reduce
por la producción, el volumen total disminuye;
pero el volumen de los granos aumenta. Esto
implica que se reduce el volumen poroso.
El volumen poroso se reduce en una cantidad
similar a la expansión de los granos.
POROSIDAD VARIACIÓN POR COMPRESIBILIDAD
POROSIDAD VARIACIÓN POR COMPRESIBILIDAD
Un acuífero localizado a miles de pies por
debajo de la superficie esta sometido a una
presión de sobrecarga causado por el peso de
las formaciones superiores.
La presión de sobrecarga varia de área a área y
depende, fundamentalmente de:
Profundidad, Naturaleza de la estructura,
Consolidación de la formación, Edad geológica,
Historia de las rocas.
Siendo el factor mas importante, el primero de
los mencionados.
PERMEABILIDAD
Hidrogeología
PERMEABILIDAD
DEFINICION k = qL/P*A
Permeabilidad es una medida de la habilidad
de un material poroso para transmitir fluido.
La permeabilidad absoluta de una roca es
aquel parámetro que cuantitativamente indica
la capacidad del sistema interconectado de
permitir el movimiento del fluido de un punto a
otro, cuando esta saturado 100%.
PERMEABILIDAD
El movimiento de fluidos a través de la roca
recipiente, solo es posible a través del espacio
poroso interconectado.
Si la totalidad del espacio poroso interconectado
se encuentra saturado de un fluido cualquiera y se
imponen ciertas caídas de presión, el fluido de
moverá a cierta tasa. Para estas condiciones de
saturación se define la propiedad de la roca
denominada Permeabilidad Absoluta.
PERMEABILIDAD
TIPOS
- Absoluta
- Efectiva
- Relativa
PERMEABILIDAD
Absoluta: facilidad con que un fluido que satura completamente un medio poroso (100%) se mueve a través de los canales porosos.
Efectiva: facilidad con que una roca permite el flujo de un fluido, en presencia de otros u otros fluidos.
Kefec ≤ Kabs
Relativa: cociente entre la permeabilidad efectiva a un fluido y una permeabilidad base (usualmente la permeabilidad absoluta).
PERMEABILIDAD
Mediciones de permeabilidad
El propósito es determinar la habilidad de la formación para conducir fluidos. La permeabilidad de un medio poroso se determina de muestras extraídas de la formación.
La ley que describe este fenómeno es la Ley de Darcy, que para sistemas lineales toma la forma: dxdPkAQμ=
PERSONALIDAD HIDROGEOLOGICA
POROSIDAD TOTAL
PERMEABILDAD
Alta o moderada
Alta o moderada
Alta
Nula o muy baja
Alta
baja
Nula
Nula.
ACUIFEROS
ACUITARDOS
ACUICLUDOS
ACUIFUGOS.
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
Para evaluar la permeabilidad en el laboratorio
se usan dos métodos, dependiendo del largo
de las muestras.
En el primer caso se usan núcleos cilíndricos
de 3/4” de diámetro por 1” de largo.
En el segundo caso se usan núcleos de 1/2 pie
de longitud. El fluido usado generalmente es
gas o un liquido no reactivo.
PERMEABILIDAD
Darcy: La unidad de medida de la permeabilidad es el Darcy (o milidarcy)
Un Darcy es aquella permeabilidad que permitirá a un fluido de una viscosidad de un centipoise fluir a una tasa de un centímetro cúbico por segundo a través de un área transversal de 1 centímetro cuadrado cuando el gradiente de presión es una atmósfera por centímetro
PERMEABILIDAD RELATIVA
A la saturación de agua
critica (Swc) la
permeabilidad relativa del
agua (krw) es cero y la
permeabilidad relativa del
petróleo con respecto al
agua (krow) no tiene su
máximo valor (menor que
uno) para el sistema bifásico
considerado; esto significa
una reducción en la
capacidad del petróleo para
fluir debido a la presencia
del agua.
PERMEABILIDAD RELATIVA
PERMEABILIDAD
OBTENCION
- Núcleos
- Registros Geofísicos (SP, GR,)
- Pruebas de Presión- Producción
(Incremento, Decremento etc.)
-
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
En un yacimiento, la permeabilidad no toma un
solo valor (homogénea), sino que toma varios
valores en diferentes puntos. De allí que se
requieran métodos de promediar los valores de
permeabilidad.
Los métodos mas usados son:
Promedio aritmético
Promedio reciproco
Promedio geométrico
PERSONALIDAD HIDROGEOLOGICA
La personalidad hidrogeológica de cualquier
roca o formación geológica esta dada por 2
factores
1. Su capacidad de almacén.- Almacenar la agua y
luego cederla (porosidad efectiva y coeficiente de
almacenamiento).
2. Su cualidad de transmisor.- Permitir que el agua
circule a través de ella.
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
PERMEABILIDAD
De acuerdo a la hoja Excel:
K horizontal es = 49.7md
K vertical es = 32.5md