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DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES PETROFÍSICAS DE
ROCAS DE YACIMIENTOS PETROLÍFEROS COLOMBIANOS POR
MÉTODOS DE RELAJACIÓN DE RESONANCIA MAGNÉTICA
NUCLEAR

ZARITH PACHÓN CONTRERAS

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE QUÍMICA
FACULTAD DE CIENCIAS
BUCARAMANGA
2005

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DETERMINACIÓN DE LAS PROPIEDADES PETROFÍSICAS DE
ROCAS DE YACIMIENTOS PETROLÍFEROS COLOMBIANOS PORMÉTODOS DE RELAJACIÓN DE RESONANCIA MAGNÉTICA
NUCLEAR

ZARITH PACHÓN CONTRERAS

TRABAJO DE MAESTRÍA EN QUÍMICA

Director
JOSÉ ANTONIO HENAO

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER
ESCUELA DE QUÍMICA
FACULTAD DE CIENCIAS
BUCARAMANGA
2005

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AGRADECIMIENTOS
A mis hijos Estefany y Gabriel Andrés por su apoyo incondicional y sacrificio.
A mi abuelita por su constante ayuda.
AJaime por su tolerancia y compañía.
A mi hermano Alejandro por su comprensión y colaboración.
A mis amigos Gloria, Berta y Héctor por su aliento constante.
A mis profesores Daniel Molina y José Antonio Henao por su apoyo y colaboración
permanentes.
A los profesores de Maestría de la Escuela de química de la UIS por sus
enseñanzas.
Y a todos aquellos amigos que comparten la alegría de estelogro.

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TABLA DE CONTENIDO

1. INTRODUCCIÓN .................................................................................................1
2. FUNDAMENTOS DE LA RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR (RMN)..........6
2.1. Magnetización y precesión.............................................................................6
2.1.1. Efecto del campomagnético....................................................................8
2.1.3. Magnetización bulk ................................................................................11
2.1.4. Efecto de los pulsos de radiofrecuencia y sistema de referencia rotante
.........................................................................................................................13
2.2. Relajación RMN...........................................................................................14
2.2.1. Decaimiento de inducción libre ..............................................................14
2.2.2. Relajación longitudinal y secuencia de Inversión-Recuperación
(Inversion recovery Sequence) ........................................................................16
2.2.3 Relajación transversal y secuencia CPMG.............................................18
3. RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR EN MEDIOS POROSOS...................23
3.1. Yacimiento Petrolífero..................................................................................23
3.2. Composición de los minerales arcillosos en las rocas sedimentarias..........24
3.3. Susceptibilidad Magnética...........................................................................29
3.3. Mecanismos de relajación de los fluidos en medios porosos......................30
3.4. Estimación de la distribución de tamaño de poro a partir de las respuestas
RMN....................................................................................................................34
3.5. Conversión de las multiexponenciales de decaimiento a distribuciones de
tiemposde relajación T1 y T2 ..............................................................................39
3.6. Determinación de la porosidad RMN ...........................................................41
3.7. Método de comparación y ajuste entre dos distribuciones ..........................42
3.8. Distribución de tamaño de poro y Relajabilidad superficial ..........................43
3.8.1.Distribución de tamaño de poro .............................................................43
3.8.2. Relajabilidad superficial .........................................................................44
3.9. Presencia de gradientes internos en medios porosos .................................46

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3.10. Determinación del T2 Cutoff para el cálculo de Saturación de agua
irreducible...