Medicion de la porosidad

Prof. Ibonne Mejias
INGENIERÍA DE YACIMIENTOS I

MEDICIÓN DE LA POROSIDAD EN EL LABORATORIO1
Se han desarrollado numerosos métodos para la determinación de la porosidad de rocas
consolidadas con porosidad intergranular. La mayoría de los métodos desarrollados se han diseñado
para muestras pequeñas, como el tamaño de una nuez. Como los poros del material intergranular son
muy pequeños, unadeterminación de la porosidad de tales muestras involucra medidas de volumen de
literalmente miles de poros. La porosidad de grandes porciones de roca se representa estadísticamente
de los resultados obtenidos en muchas muestras pequeñas.
En el laboratorio para determinar el valor de la porosidad, solamente se necesita dos de los tres
parámetros básicos (volumen total, volumen de poros y volumen degranos). En general, todos los
métodos para la determinación del volumen total, también son aplicables para la determinación tanto de
la porosidad absoluta como efectiva.
VOLUMEN TOTAL
Aunque el volumen total se puede calcular de medidas de las dimensiones de una muestra de
forma uniforme y conocida, el procedimiento habitual utiliza la observación del volumen de un fluido
desplazado por la muestra denúcleo. Este procedimiento es el más usado, ya que el volumen total de
las muestras de forma irregular se puede determinar tan rápido como las muestras de forma regulares.
El fluido desplazado por una muestra se puede observar tanto de forma volumétrica como
gravimétrica. En ambos procedimientos es necesario prevenir que el fluido entre a los espacios porosos
de la roca en el momento de realizarla prueba, y esto se puede lograr por: (i) por recubrimiento de la
roca con parafina o una sustancia similar, (ii) por saturación de la roca con el fluido en el cual se va a
sumergir, o (iii) por el uso de mercurio, el cual por virtud de su tensión superficial y las características
de adherencia no tiende a entra a los espacios porosos de la mayoría de los materiales intergranulares.
Ladeterminación gravimétrica del volumen total se puede lograr por la observación: (i) de la
pérdida en el peso de la muestra cuando se sumerge en un fluido, o (ii) por el cambio en el peso de un
picnómetro cuando esta lleno con mercurio y cuando esta lleno de mercurio y la muestra de núcleo.
En la técnica del núcleo saturado con un fluido sumergido en el mismo fluido utiliza el principio de
Arquímedes deldesplazamiento de masa:
- La muestra de núcleo primero se satura con un fluido mojante y entonces se pesa.
- Luego, la muestra se sumerge en el mismo fluido y se mide su peso sumergido.
Se tiene que:
m − m1
VT = 2
,

ρf

donde m2 es la masa de la muestra sumergida, m1 es la masa de la muestra saturada y ρf es la densidad
del fluido. Generalmente se utiliza agua como fluido, ya que se puede evaporarfácilmente.
En la técnica núcleo revestido sumergido en agua, se sigue:
- Se pesa la muestra seca, m1,
- Luego se recubre con parafina o una sustancia similar, y se mide su peso, m2
- La muestra con parafina se sumerge en agua, y se mide su peso sumergido, m3.
Se conocen las densidades de la sustancia que recubre el núcleo y del agua a la temperatura de
laboratorio. Primero se calcula la masa de lasustancia que recubre el núcleo, y con esto, se obtiene el
valor del volumen de la sustancia. Seguido, se calcula el peso (o la masa, W = m g ) del volumen
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Algunas partes tomadas de: Zolotukhin, A.B. Reservoir engineering, 1997 & Amix, J.M. Petroleum reservoir engineering,
1988.

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desplazado utilizando el principio de Arquímedes, y así elvolumen del fluido desplazado. Con el valor
del volumen desplazado y el volumen de la sustancia, se obtiene el volumen total de la muestra.
La determinación volumétrica utiliza una variedad de picnómetros o volúmetros construidos de
forma especial. En la figura 1(a) se muestra un picnómetro eléctrico para medir directamente el
volumen total de la muestra. La muestra se sumerge en la cámara de...