Ley de darcy

LEY DE DARCY

Henry Darcy Ingeniero Francés realizó un experimento sobre el movimiento del agua a través de un medio poroso que se encontraba dentro de una tubería puesta horizontalmente, con la cual analizó el movimiento del agua a través de la arena que actuaba como un filtro de agua, con este estudio Darcy encontró que la velocidad a la cual el agua fluye a través de la arena eradirectamente proporcional a la diferencia de altura entre los dos extremos de la tubería e inversamente proporcional a la longitud de esta. K la constante de permeabilidad o la conductividad hidráulica es función de las propiedades del medio poroso y el fluido que pasa a través de él, de hecho es intuitivo pensar que un fluido muy viscoso, por ejemplo petróleo, se moverá a una tasa menor que agua en unmismo tipo de roca. La descarga es directamente proporcional al peso específico del fluido, g, e inversamente proporcional a la viscosidad dinámica del fluido, μ. Para la formulación de la Ley de Darcy se utiliza la Ley de Conservación de la Materia donde se establece la ecuación que relaciona las cantidades de masa que se conservan en un proceso, para nuestra importancia (INGENIERIA DE PETROLEOS) sedeben utilizar las ecuaciones de estado ya que estas nos proporcionan información importante sobre las características y comportamientos de algunos fluidos. 


APLICACIÓN DE LA LEY DE DARCY
Se tiene un fluido con viscosidad conocida que fluye a través de una muestra de núcleo (plug) se quiere medir la permeabilidad utilizando la Ley de Darcy, se estimo que el cambio de presión es de 0.8 atmy su flujo volumétrico q=10cm3/s. si la muestra tiene un radio de 0.5 cm y una longitud de 5cm.

FACTORES QUE AFECTAN LA PERMEABILIDAD

La permeabilidad esta afectada en el yacimiento por los mismos factores que afectan la porosidad, tales como: presión de sobrecarga, grado de compactación de la roca, tamaño y distribución de los granos, etc. Además, es conveniente considerar que las medidasde las permeabilidades son afectadas por el deslizamiento en las paredes y por la presencia de líquidos reactivos.

Como determinar la permeablidad

Métodos directos: Son aquellos en el cual su principal objetivo es la determinación del coeficiente de permeabilidad, se pueden dividir en:

a)Ensayos de laboratorio: Métodos realizados por medio de permeámetros.

Permametro ruska:
Sirve pararealizar medidas de permeabilidad absoluta de secciones de núcleos consolidadas, forzando un gas de viscosidad conocida a través de una muestra de sección y longitud conocidas.



Permeámetro de carga constante: para determinar permeabilidades en suelo de alta permeabilidad; tales como arenas y gravas. Requiere una gran caudal de agua para obtener resultados precisos
Permeámetro de cargavariable: para determinar los suelos de mediana a baja permeabilidad; tales como limo y arcillas.

b)Ensayos de campo: Basados en principios de los ensayos de carga constante y variable, lo que quesera que en suelos de muy baja permeabilidad se induzcan errores por efecto de la temperatura y evaporación.
Métodos indirectos: Es aquel que tiene como finalidad la determinación de algún otro parámetroo propiedad del suelo y se los utiliza cuando es imposible aplicar algún otro método directo o como verificación. Halla el valor del coeficiente de permeabilidad a partir de la curva granulométrica, del ensayo de consolidación, de la prueba horizontal de capilaridad y otros.

Las Formulas empíricas, relacionan la permeabilidad con otros parámetros del suelo que resultan ser más fáciles dedeterminar.

- Para limos y arena: k = f (tamaño de las partículas)

- Hazen (1892): Arenas uniformes como D10 = 0,1 – 3mm
K = 100D²10 D10 = [cm]


Promedios de Permeabilidad
La propiedad más difícil para determinar en un yacimiento usualmente es la distribución de permeabilidad. La permeabilidad es más variable que la porosidad y más difícil de medir. Conocer la adecuada distribución de la...