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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 variaprimordialmente 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 volumenporoso conectado o no / relación del volumende todos los poros al volumen total.

Como el espacio poroso no estánecesariamente interconectado, se definecomo

porosidad efectiva o porosidad

interconectada

la fracción del volumen porosointerconectado / relación del volumen porosointerconectado al volumen bruto total.



POROSIDAD

Existe otra clasificación de la Porosidad encuanto 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 (movimientodel agua), solución y dolotimización(calizas endolomitas)



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 laboratorioVolumen poroso total

Se tritura la muestra hasta reducirla a los granos de lamatriz y se mide el volumen correspondiente. El

volumen poroso total se obtiene por diferencia entre elvolumen de los granos.

El procedimiento antes descrito se pueden convertirfácilmente a mediciones de peso a partir de lasdensidades de los distintos materiales.

La determinación del Volumen Total por métodosvolumétricos utiliza una variedad de picnómetros dondese 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 lamuestra 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 presióninterna ejercida por los fluidos y por la presión

externa ejercida por las rocas supra yacentes.

Si la presión interna de los fluidos en los porosde 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.




Un acuífero localizado a miles de pies pordebajo 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 aotro, 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 interconectadose encuentra saturado de un fluido cualquiera y se

imponen ciertas caídas de presión, el fluido de

moverá a cierta tasa. Para estas condiciones desaturación se define la propiedad de la roca

denominada Permeabilidad Absoluta.



PERMEABILIDAD

TIPOS

- Absoluta

- Efectiva

- Relativa



PERMEABILIDAD

Absoluta: facilidad con que un fluido que saturacompletamente un medio poroso (100%) semueve a través de los canales porosos.

Efectiva: facilidad con que una roca permite elflujo de un fluido, en presencia de otros u otrosfluidos.

Kefec ≤ Kabs

Relativa: cociente entre la permeabilidad efectivaa un fluido y una permeabilidad base (usualmentela permeabilidad absoluta).



PERMEABILIDAD

Mediciones de permeabilidad

El propósito es determinar la habilidad de laformación para conducir fluidos. La

permeabilidad de un medio poroso sedetermina de muestras extraídas de laformación.

La ley que describe este fenómeno es la Ley deDarcy, que para sistemas lineales toma laforma: 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

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 esgas o un liquido no reactivo.



PERMEABILIDAD

Darcy:

La unidad de medida de lapermeabilidad es el Darcy (o milidarcy)

Un Darcy es aquella permeabilidad que

permitirá a un fluido de una viscosidad de uncentipoise fluir a una tasa de un centímetrocúbico por segundo a través de un áreatransversal de 1 centímetro cuadrado cuando

el gradiente de presión es una atmósfera porcentímetro



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 alagua (krow) no tiene su

máximo valor (menor que

uno) para el sistema bifásico

considerado; esto significauna 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 depermeabilidad.

Los métodos mas usados son:

Promedio aritméticoPromedio reciproco

Promedio geométrico



PERSONALIDAD HIDROGEOLOGICA

La personalidad hidrogeológica de cualquier

roca o formación geológica esta dada por 2

factores

1. Su capacidad dealmacén

.- Almacenar la agua yluego cederla (porosidad efectiva y coeficiente de

almacenamiento).

2. Su cualidad detransmisor

.- Permitir que el aguacircule a través de ella.



PERMEABILIDAD



PERMEABILIDAD

De acuerdo a la hoja Excel:

K horizontal es = 49.7md

K vertical es = 32.5md

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