Permabilidad
Páginas: 22 (5278 palabras)
Publicado: 4 de diciembre de 2012
PERMEABILIDAD (K).
Podemos definir permeabilidad como la facultad que posee la roca para permitir que los fluidos contenidos en ella, se muevan a través de los espacios interconectados. Esta viene dada en función del tamaño, forma e interconexión de los poros.
El hecho de que una roca sea porosa, no indica necesariamente que sea permeable, ya que la capacidad de tal roca porosa en permitirel movimiento del fluido, depende también de la continuidad da los poros y del grado de interconexión de los mismos.
Para una roca dada la permeabilidad se cuantifica, como la cantidad de flujo normal que pasa a través de una sección transversal unitaria en una unidad de tiempo.
LEY DE DARCY
Henry Philiber Gaspard Darcy, físico Nacido en Dijon Francia el 10 de junio de 1803, el cualdesarrollo en el año de 1856 una relación entre la porosidad, permeabilidad y viscosidad, la cual es conocida como la ley empírica de flujo de Darcy, la cual fue la primera extensión de los principios clásicos de la dinámica de los fluidos a través de un medio poroso, la constante de permeabilidad de las rocas es el resultado de tal descubrimiento.
De acuerdo con la Ley de Darcy, “la velocidad deavance de un fluido homogéneo en un medio poroso es proporcional a la permeabilidad y al gradiente de presión, e inversamente proporcional a la viscosidad del fluido”.
Para el sistema que se presenta en la figura 1, se tiene que la permeabilidad de un Darcy, que se da, cuando un fluido de una sola fase con una viscosidad de un centipoise (1 cps) y que llena completamente el espacio intergranular,fluye a través de él bajo condiciones de flujo viscoso a una tasa de un centímetro cúbico por segundo ( 1 CC/ seg.), por un área transversal de un centímetro cuadrado ( 1 cm2), por centímetro de longitud (cm.), bajo un diferencial de presión de una atmósfera(∆P=1 atm.).
Figura.1. Representación típica de un sistema de flujo lineal.
Figura.2 Unidad“DARCY”.
En los experimentos iniciales de Darcy, no se consideró la viscosidad del fluido como variable, debido a que trabajó con el agua cuya viscosidad 1 cp. Posteriormente MUSKAT junto con otros investigadores dijeron que la ley podía extenderse a otros fluidos desarrollando una ecuación para la industria petrolera; tomando en cuenta dicho parámetro. La expresión matemática de la Ley deDarcy es la siguiente:
Donde:
V= velocidad aparente de flujo, (CMS/seg.).
q= tasa de flujo. (CC/seg.).
A= área perpendicular al flujo, (cms2).
K= permeabilidad, ((Darcy) ---- (1 Darcy = 0,98684 x 10-8 cms2)).
μ = viscosidad, (cps).
δP = gradiente de presión en la dirección del flujo, (atm/CMS).δL
Nota: el signo negativo de la ecuación de Darcy, se debe aque la presión es medida en la dirección del flujo y el ∆P obtenido es la diferencia entre P2 menos P1.
Condiciones que debe tener un fluido según la Ley de Darcy para el cálculo de la Permeabilidad:
No es comprensible
Es homogéneo
No reacciona con el medio poroso
Es viscoso
Esta en equilibrio dinámico
Es lineal
Es isométrico
Es horizontal
La viscosidad es independiente de lapresión
ROCAS PERMEABLES.
Se ha visto, que toda roca que contenga poros unidos entre sí, es capaz de permitir el movimiento de fluidos a través de ella y puede facilitar la explotación de los hidrocarburos contenidos en su interior. Numerosas rocas, presentan estas condiciones, pero, si se considera el volumen de reservas conocidazas, el número de campos explotados y las condiciones llevadas acabo, se observa que la mayor parte de los yacimientos, pertenecen a dos tipos principales:
Rocas detríticas arenas y areniscas, que presentan el 61% de los campos y contiene el 59% de las reservas mundiales. Son el resultado de la acumulación de los elementos arrancados a rocas preexistentes por la erosión, sedimentos “in situ” o trasportados a distancias variables por agentes diversos...
Podemos definir permeabilidad como la facultad que posee la roca para permitir que los fluidos contenidos en ella, se muevan a través de los espacios interconectados. Esta viene dada en función del tamaño, forma e interconexión de los poros.
El hecho de que una roca sea porosa, no indica necesariamente que sea permeable, ya que la capacidad de tal roca porosa en permitirel movimiento del fluido, depende también de la continuidad da los poros y del grado de interconexión de los mismos.
Para una roca dada la permeabilidad se cuantifica, como la cantidad de flujo normal que pasa a través de una sección transversal unitaria en una unidad de tiempo.
LEY DE DARCY
Henry Philiber Gaspard Darcy, físico Nacido en Dijon Francia el 10 de junio de 1803, el cualdesarrollo en el año de 1856 una relación entre la porosidad, permeabilidad y viscosidad, la cual es conocida como la ley empírica de flujo de Darcy, la cual fue la primera extensión de los principios clásicos de la dinámica de los fluidos a través de un medio poroso, la constante de permeabilidad de las rocas es el resultado de tal descubrimiento.
De acuerdo con la Ley de Darcy, “la velocidad deavance de un fluido homogéneo en un medio poroso es proporcional a la permeabilidad y al gradiente de presión, e inversamente proporcional a la viscosidad del fluido”.
Para el sistema que se presenta en la figura 1, se tiene que la permeabilidad de un Darcy, que se da, cuando un fluido de una sola fase con una viscosidad de un centipoise (1 cps) y que llena completamente el espacio intergranular,fluye a través de él bajo condiciones de flujo viscoso a una tasa de un centímetro cúbico por segundo ( 1 CC/ seg.), por un área transversal de un centímetro cuadrado ( 1 cm2), por centímetro de longitud (cm.), bajo un diferencial de presión de una atmósfera(∆P=1 atm.).
Figura.1. Representación típica de un sistema de flujo lineal.
Figura.2 Unidad“DARCY”.
En los experimentos iniciales de Darcy, no se consideró la viscosidad del fluido como variable, debido a que trabajó con el agua cuya viscosidad 1 cp. Posteriormente MUSKAT junto con otros investigadores dijeron que la ley podía extenderse a otros fluidos desarrollando una ecuación para la industria petrolera; tomando en cuenta dicho parámetro. La expresión matemática de la Ley deDarcy es la siguiente:
Donde:
V= velocidad aparente de flujo, (CMS/seg.).
q= tasa de flujo. (CC/seg.).
A= área perpendicular al flujo, (cms2).
K= permeabilidad, ((Darcy) ---- (1 Darcy = 0,98684 x 10-8 cms2)).
μ = viscosidad, (cps).
δP = gradiente de presión en la dirección del flujo, (atm/CMS).δL
Nota: el signo negativo de la ecuación de Darcy, se debe aque la presión es medida en la dirección del flujo y el ∆P obtenido es la diferencia entre P2 menos P1.
Condiciones que debe tener un fluido según la Ley de Darcy para el cálculo de la Permeabilidad:
No es comprensible
Es homogéneo
No reacciona con el medio poroso
Es viscoso
Esta en equilibrio dinámico
Es lineal
Es isométrico
Es horizontal
La viscosidad es independiente de lapresión
ROCAS PERMEABLES.
Se ha visto, que toda roca que contenga poros unidos entre sí, es capaz de permitir el movimiento de fluidos a través de ella y puede facilitar la explotación de los hidrocarburos contenidos en su interior. Numerosas rocas, presentan estas condiciones, pero, si se considera el volumen de reservas conocidazas, el número de campos explotados y las condiciones llevadas acabo, se observa que la mayor parte de los yacimientos, pertenecen a dos tipos principales:
Rocas detríticas arenas y areniscas, que presentan el 61% de los campos y contiene el 59% de las reservas mundiales. Son el resultado de la acumulación de los elementos arrancados a rocas preexistentes por la erosión, sedimentos “in situ” o trasportados a distancias variables por agentes diversos...
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