Porosidad

Porosidad:Se refiere a la medida del espacio intersticial entre grano y grano, la cual representa la relación entre el volumen poroso y elvolumen total de la roca.La porosidad es el volumen de huecos de la roca, y define la posibilidad de ésta de almacenar más o menos cantidad de fluido. Se expresa por el porcentaje de volumen de poros respecto al volumen total de la roca (porosidad total obruta). Además de esta porosidad total, se define como porosidad útil la correspondiente a huecos interconectados, es decir, el volumen de huecos susceptibles de ser ocupados por fluidos. Este concepto de porosidad útil está directamente relacionado con el de permeabilidad.La porosidad útil es, en general, inferior en un 20-50% a la total, dependiendo, sobre todo, del tamaño de grano de la roca:cuanto menor sea este tamaño de grano, más baja será la porosidad útil respecto a la total. También influye la forma de los granos.1.3. Factores que afectan de la Porosidad |
Existen varios factores que afectan la porosidad de la roca, entre estos podemos mencionar los siguientes:- Tipo de empaque.
- Presencia de material cementante.
- Geometría y distribución del tamaño de los granos. 
- Presión delas capas suprayacentes.1.3.1. Tipo de empaqueSi se tiene un medio poroso compuesto por esferas de igual tamaño, las cuales se encuentran dispuestas formando un arreglo cúbico (figura 1.1), la porosidad obtenida es de 47.64%. Si modificamos la disposición espacial de las esferas manteniendo el tamaño de las mismas, podemos obtener diversos tipos de arreglos, cada uno de los cuales presentará unaporosidad diferente. Algunos de los arreglos que se pueden obtener son el arreglo ortorrómbico (figura 1.3) y el arreglo romboédrico (figura 1.4).El arreglo ortorrómbico y el arreglo romboédrico presentan una porosidad inferior a la del arreglo cúbico, 39.54% y 25.9% respectivamente. Esta disminución en la porosidad se debe a una reducción en el volumen poroso del sistema, ya que parte de lasesferas ocupan un volumen que anteriormente se encontraba vacío.A continuación vamos a realizar el cálculo de la porosidad para un arreglo ortorrómbico y para un arreglo romboédrico, de forma similar a como lo hicimos para el caso de un arreglo cúbico.
Figura 1.3 Arreglo ortorrómbico | Ec. 1.7 |
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| Ec. 1.8 |
Donde: | Ec. 1.9 |
Donde: | Ec. 1.10 |
Por lo tanto: | Ec. 1.11 |
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| Ec. 1.12 |
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| Ec. 1.13 |
Para un sistema romboédrico como el mostrado en la figura 1.4 se tiene que el volumen de las esferas es igual al calculado en la ecuación 1.7.
Figura 1.4 Arreglo romboédricoPara el cálculo del volumen total se debe utilizar la ecuación 1.8, donde se tiene: | Ec. 1.14 |
Como B y C son iguales a los calculados en la ecuación 1.10 se tiene: | Ec. 1.15|
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| Ec. 1.16 |
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| Ec. 1.17 |
Al calcular la porosidad de una roca que presenta un empaque cúbico como el mostrado en la figura 1.1 se obtuvo un valor de porosidad de 47.64%. Si se mantiene el tipo de empaque y se reduce el tamaño de las esferas a la mitad, la porosidad puede ser calculada como se muestra a continuación: | Ec. 1.18 |
Como se puede apreciar la porosidadcontinua siendo 47.64%, esto se debe a que la variación en el tamaño de los granos no afecta la porosidad de la roca, siempre y cuando se mantenga el tipo de arreglo o empaque de los granos.1.3.2. Presencia de material cementanteLos granos que conforman la matriz de la roca se encuentran unidos entre sí por material cementante, el cual se encuentra compuesto principalmente por sílice, carbonato decalcio y arcilla. La presencia de material cementante afecta la firmeza y compactación de la roca,  por lo tanto afecta la porosidad de la misma. A medida que aumenta la cantidad de material cementante, la porosidad del sistema disminuye, debido a que este material se aloja en los espacios disponibles para la acumulación de fluidos. Por esta razón, la porosidad de arenas no consolidadas (las...