La saturacion de fluidos sobre muestras de roca

LA SATURACIÓN DE FLUIDOS SOBRE MUESTRAS DE ROCA.
La saturación la podemos definir como la fracción volumétrica de un fluido con relación al volumen poroso del núcleo, es decir, la relación entre el volumen ocupado por el fluido y el volumen poroso. Como la porosidad de una muestra de roca es una medida del espacio disponible para la acumulación de fluidos (aceite, agua y gas). (Ver ecuaciones4.1 y 4.2).
La saturación mide la proporción en la cual están todas las fases de los fluidos en el medio poroso de la roca yacimiento. Una alta saturación de aceite es requisito indispensable para que el yacimiento sea considerado atractivo desde el punto de vista comercial. La magnitud de la saturación de agua en un yacimiento, para una profundidad determinada, está controlada por: Laestructura porosa de la roca, la densidad de los fluidos, las características de energía superficial. (La energía superficial, también llamada tensión superficial es un valor característico para la interacción de la superficie de una fase condensada (sólida o líquida) con el ambiente que lo rodea, medido en mN/m).
La presencia de agua en la formación es explicada por las teorías de la formación deyacimientos las cuales afirman que las trampas de crudo, tanto estructurales como estratigráficas, estaban originalmente llenas con agua de origen marino. Los otros fluidos migraron hacia la trampa y desplazaron el agua, así se explica que el crudo, el gas y el agua ocupen los mismos poros o poros adyacentes en un yacimiento. i se tiene en cuenta que durante la perforación y el completamiento de unpozo una cantidad importante de fluidos ajenos a la formación penetran en la roca, es de esperar que la saturación en los alrededores del pozo se vea alterada. Cuando se trata el tema de la saturación se debe aclarar un concepto conocido como saturación crítica o saturación irreducible de una fase, la cual hace referencia al límite por debajo de la cual una fase no puede fluir.
MEDIDA DE LASATURACIÓN DE FLUIDOS EN ROCAS YACIMIENTO: Existen varios métodos de medida de la saturación de fluidos, las cuales pueden ser in situ o en el laboratorio.
- Medida de la saturación en el pozo (in situ): Esta medida se realiza por medio de herramientas que determinan la resistividad de la formación, por medio de la cual es posible determinar la magnitud de la saturación de fluidos. (Se le llamaresistividad al grado de dificultad que encuentran los electrones en sus desplazamientos) La resistividad es el inverso de la conductividad eléctrica, definida como la capacidad de cualquier material para conducir corriente eléctrica (ver ecuación 4.3).
Una típica roca yacimiento está conformada por sólidos y fluidos. Entre los sólidos se encuentran minerales arcillosos y otros. Los mineralesarcillosos sólo pueden ser conductores por intercambio iónico. Entre los restantes, hay conductores (pirita, magnetita, glaucomita, etc.) y no conductores (cuarzo, feldespatos, carbonatos, etc.). Los hidrocarburos no son conductores mientras que la salmuera, cuya conductividad depende de la salinidad y la temperatura si lo es. De esta forma si se asume que la matriz de la roca no conduce lacorriente eléctrica, esta podrá conducirse a través de fluidos que contengan iones disueltos, en este caso la salmuera. Así, las rocas conducen la corriente eléctrica porque tienen porosidad efectiva y saturación de agua. (La salmuera es agua con una alta concentración de sal disuelta (NaCl)). Entre los factores que determinan la conductividad eléctrica de una roca porosa y permeable, se debendestacar la porosidad efectiva, la tortuosidad de los canales de flujo y la saturación de agua.
-Archie (1940): encontró una relación empírica entre las medidas de resistividad de rocas y la saturación de fluido en la muestra. Este autor demostró que el Índice de Resistividad IR es igual al inverso de la Saturación de agua elevado al exponente de saturación n.(ver ecuaciones de la 4.6 a 4.9). El...