Yacimientos

1. Porosidad y determinación de la porosidad |
1.1. Definición de la Porosidad |
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La porosidad es una medida de la capacidad de almacenamiento de fluidos que posee una roca y se define como la fracción del volumen total de la roca que corresponde a espacios que pueden almacenar fluidos. |
| Ec. 1.1 |
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Como el volumen de espacios disponibles para almacenar fluidos no puedeser mayor que el volumen total de la roca, la porosidad es una fracción y el máximo valor teórico que puede alcanzar es 1. Muchas veces la porosidad es expresada como un porcentaje, esta cantidad resulta de multiplicar la ecuación 1.1 por 100. |
Matemáticamente se puede explicar el concepto de porosidad con el siguiente ejemplo. Supongamos que un medio poroso se encuentra compuesto por esferasde radio R del mismo tamaño (estas esferas representan los granos o matriz de la roca), si las esferas se encontrasen dispuestas espacialmente de forma tal que los centros de cualquier grupo de esferas adyacentes corresponden a las cuatro esquinas de un cubo de lados iguales al diámetro de las esferas, como se puede ver en la figura 1.1, entonces el sistema total se encontraría formado por larepetición del espacio dentro del cubo y la porosidad de este sistema podría ser calculada obteniendo el volumen total de esferas (Ec. 1.2) y el volumen total del cubo (Ec. 1.3). |
| Ec. 1.2 |
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Figura 1.1 Arreglo cúbico |
| Ec. 1.3 |
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Como el volumen poroso (espacio que puede almacenar fluidos) es igual al volumen total del cubo menos el volumen de las esferas tenemos: |
| Ec.1.4 |
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Si se divide el volumen poroso por el volumen total del cubo, se obtendría el valor de la porosidad del sistema. |
| Ec. 1.5 |
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Este tipo de arreglo o disposición de los granos se conoce como arreglo cúbico y la porosidad de este arreglo es la máxima porosidad teórica que se puede obtener (47.64%). 1.4.1.2. Determinación del volumen de los granos |
En estos métodos seutilizan muestras consolidadas y se le extraen los fluidos con un solvente que posteriormente se evapora. Los principales métodos utilizados son: |
- Método de Melcher – Nuting.
- Método del porosímetro de Stevens.
- Densidad promedio de los granos. |
El método de Melcher – Nuting consiste en determinar el volumen total de la muestra y posteriormente triturarla para eliminar el volumen deespacios vacíos y determinar el volumen de los granos. |
El método de Stevens es un medidor del volumen efectivo de los granos. El porosímetro consta de una cámara de muestra que puede ser aislada de la presión atmosférica y cuyo volumen se conoce con precisión. El núcleo se coloca en la cámara, se hace un vacío parcial por la manipulación del recipiente de mercurio, con esto se logra que el airesalga de la muestra y es expandido en el sistema y medido a la presión atmosférica. La diferencia entre el volumen de la cámara y el aire extraído es el volumen efectivo de los granos. |
Tomando la densidad del cuarzo (2.65 gr/cc) como valor promedio de la densidad del grano, el volumen de los granos puede ser determinado con el peso de la muestra como se observa en la ecuación 1.19. Este método seutiliza en trabajos que no requieren gran exactitud. |
| Ec. 1.19 |
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1.4.1.3. Determinación del volumen poroso efectivo |
Todos los métodos utilizados para determinar el volumen poroso miden el volumen poroso efectivo, y se basan en la extracción o introducción de fluidos en el espacio poroso. |
A continuación se presenta un resumen de algunos métodos usados para determinar el volumenporoso efectivo. |
1.4.1.3.1. Método de inyección de mercurio |
Consiste en inyectar mercurio a alta presión en los poros de la muestra. El volumen de mercurio inyectado representa el volumen poroso efectivo de la muestra. |
1.4.1.3.2. Método del porosímetro de helio |
Su funcionamiento está basado en la Ley de Boyle, donde un volumen conocido de helio (contenido en una celda de...