Correlación entre porosidad y permeabilidad

3. ASPECTOS TEÓRICOS
3.1. Porosidad
Debido al proceso de formación de las rocas y a la distribución de esfuerzos locales en las mismas, los granos no están en contacto continuo unos con otros, dejando espacios vacíos dentro de ellas. El conjunto de espacios vacíos en las rocas recibe el nombre de poros. Si los poros y fisuras de un material granular se deformaran hasta que desaparecieran, alser este sometido a una gran presión hidrostática, se obtendría un sólido ideal denominado matriz rocosa. Por lo tanto, el volumen total de la roca está compuesto por la suma entre el volumen de poros y el volumen de la matriz, tal como se muestra en la siguiente expresión:
Vtotal =V matriz+Vporos (1.2)
La porosidad de un material es una medida de la capacidad de almacenamiento de fluidosque posee el mismo y está definida como la relación entre el volumen total ocupado por los poros y el volumen total del sólido, lo que se ilustra por medio de la relación:
φ = Vporos / Vtotal(1.3)
El volumen de espacio disponible para almacenar fluido siempre será menor al volumen total de la roca, por ende la porosidad es una fracción, generalmente expresada en tanto por uno. No obstante,es muy útil ilustrar la porosidad como un porcentaje del volumen total de la roca, lo que resulta de multiplicar la ecuación 1.3 por 100. No obstante, esta definición no brinda información acerca de la distribución, interconexión y tamaño del espacio poroso en una roca, lo que implica que diferentes tipos de rocas –o medios granulares- pueden tener porosidades iguales y, aún así, presentarpropiedades físicas diferentes, como la permeabilidad (Mendoza, 1998).
Dado que la porosidad es una medida de la capacidad de almacenamiento de fluidos de un sistema, uno de los parámetros más utilizados para determinar la calidad de la roca yacimiento es, precisamente, la porosidad de la misma. En la Tabla 1.3 se muestra la variación de la calidad de la roca yacimiento en función de sus valores deporosidad.
Tabla 1.3. Calidad de la roca yacimiento en función de su porosidad. (Modificado del Curso de
3.2. Permeabilidad
En el estudio de la física de rocas resulta de gran importancia el contenido de fluidos y el movimiento de los mismos en el interior de ellas. Las rocas porosas tienen la capacidad de absorber fluidos como gas, hidrocarburos o agua, siempre que sus espacios vacíos esténinterconectados. Así mismo, en muchos casos el fluido dentro de una masa rocosa actúa como debilitador del sistema, induciendo rupturas o fracturamientos (Mendoza, 1998).

Al estudiar el movimiento de fluidos en materiales porosos desde una perspectiva experimental y macroscópica es necesario hablar de la permeabilidad. La permeabilidad se define como la capacidad que tiene una roca de permitirel flujo de fluidos a través de sus poros interconectados (Guéguen y Palciasukas, 1994). Si los poros de la roca no se encuentran interconectados no hay permeabilidad. Por lo tanto, la permeabilidad depende de la porosidad efectiva y, con ello, depende más específicamente del escogimiento de los granos, el grado compactación, el grado de cementación y la presencia de minerales de arcilla en unaroca (Concepción, 2005). Generalmente la permeabilidad aumenta con la porosidad, lo que implica que para un mismo tipo de roca la relación entre estas dos propiedades petrofísicas se aproxima a una línea recta cuando la permeabilidad es graficada en escala logarítmica, sin embargo, cada tipo de roca exhibirá una relación particular (Chauveteau et. al, 1996).
Al igual que la porosidad, lapermeabilidad puede clasificarse en primaria y secundaria. La permeabilidad primaria, o permeabilidad de la matriz, es aquella que se origina en el momento de depositación de la roca; mientras que la permeabilidad secundaria es el resultado de la alteración de la roca, debido a procesos de cementación, compactación, disolución y fracturamiento, entre otros (Concepción, 2005). En cuanto a la influencia...