humectabilidad

ANALISIS PETROFISICOS BASICOS Y ESPECIALES
SERGIO H LOPERA CASTRO 2009
UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE MEDELLÍN

CAPITULO 6
HUMECTABILIDAD
La distribución de los fluidos al interior de un medio poroso es función de
diferentes variables entre las cuales destaca la humectabilidad por ser el
parámetro que determinará la distribución y posterior flujo de los fluidos. En el
presentecapítulo se presentarán los conceptos básicos que permitirán entender
esta propiedad de forma detallada, también se presentaran algunos métodos
utilizados en la medición de la misma.
6.1 DEFINICION5,6,7,10
Es la tendencia de una superficie de roca a entrar en contacto con determinada
fase de fluido cuando está en presencia de más de un fluido. La humectabilidad es
una propiedad importante enlos yacimientos de hidrocarburos, ya que controla la
distribución y la movilidad de los mismos al interior de la roca yacimiento. El
conocimiento certero de la humectabilidad de un sistema roca/fluidos es de gran
interés para todas las decisiones de ingeniería que atañen a un yacimiento, ya que
este es el factor de mayor incidencia en la distribución microscópica de los fluidos,
lasaturación residual de aceite en el medio poroso, así como la facilidad con que
cada fase fluye en el mismo medio.
Para comprender bien el concepto de Humectabilidad es necesario estudiar
inicialmente el concepto de tensión interfacial
6.2 TENSIÓN SUPERFICIAL4,19,28,42
En un fluido cada molécula interacciona con las que le rodean. El radio de acción
de las fuerzas moleculares es relativamentepequeño, abarcando a las moléculas
vecinas más cercanas. Tomando la Figura 6.1 se procede a determinar de forma
cualitativa la resultante de las fuerzas de interacción sobre una molécula que se
encuentra las siguientes situaciones:
A
B
C

El interior del líquido
En las proximidades de la superficie
En la superficie

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FIGURA 6.1 Representación de las fuerzas entre moléculas en una interfase
entre dos líquidos
Se considera una molécula (en color rojo) en el seno de un líquido en equilibrio,
alejada de la superficie libre tal como el caso A. Por simetría, la resultante de
todas las fuerzas atractivas procedentes de las moléculas que la rodean (en colorazul) será nula. En cambio, si la molécula se encuentra tal como es presentada
en la situacion B, la molécula estará sometida a una fuerza resultante dirigida
hacia el interior del líquido. Si la molécula se encuentra en C, la resultante de las
fuerzas de interacción es mayor que en el caso B. La fuerza de interacción hace
que las moléculas situadas en las proximidades de la superficie librede un fluido
experimenten una fuerza dirigida hacia el interior del líquido. Como todo sistema
mecánico tiende a adoptar espontáneamente el estado de más baja energía
potencial, se comprende que los líquidos tengan tendencia a exhibir la superficie
más pequeña posible.
Se puede determinar la energía superficial debida a la cohesión mediante el
dispositivo presentado en la Figura 6.2. Unalámina de jabón queda adherida a un
alambre doblado en doble ángulo recto y a un alambre deslizante AB. Para evitar
que la lámina se contraiga por efecto de las fuerzas de cohesión, es necesario
aplicar al alambre deslizante una fuerza F.

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FIGURA 6.2 Determinacióndel Coeficiente de tensión superficial.
La fuerza F es independiente de la longitud x de la lámina. Si desplazamos el
alambre una longitud x, las fuerzas exteriores realizan un trabajo F*∆x, el cual
incrementa la energía interna del sistema. La superficie de la lámina cambia en
S=2*d*∆x (el factor 2 se debe a que la lámina tiene dos caras), lo que supone que
parte de las moléculas que se...