Propiedades petrofisicas de las rocas y cuencas colombianas

1. PROPIEDADES PETROFÍSICAS DE LAS ROCAS

1.1 Porosidad: La porosidad se define como la razón del volumen o espacio vacío de la roca no ocupado por el esqueleto mineral, se la denota generalmente con el símbolo griego Φ, el valor de la porosidad que usualmente es reportado puede ser total o efectivo y puede expresarse como porcentaje o fracción.

La porosidad total o absoluta representael espacio vacío total del medio, mientras que la porosidad efectiva es la cantidad del espacio vacío que contribuye al flujo de los fluidos, es decir poros interconectados. Esta porosidad es la que se estima regularmente en el laboratorio y es utilizada en cálculos de flujo de fluidos.

1.2 Permeabilidad: Es la capacidad de la roca para permitir la transmisión de fluidos, en otras palabrasgracias a la permeabilidad un fluido puede migrar a través del cuerpo de una roca. Para que sea permeable, la roca debe tener poros o fracturas interconectados, por lo tanto hay una relación general entre la porosidad y la permeabilidad.
Se requiere una medida exacta de la permeabilidad ya que es un parámetro clave que controla estrategias de completamiento de pozos, producción de fluidos y manejo dereservorios. La permeabilidad es un parámetro estrechamente vinculado al flujo de fluidos en medios porosos descrito por la ecuación establecida por Henry Darcy en base a resultados experimentales. La ley de Darcy es aplicada al flujo de fluidos en yacimientos que describen el movimiento del petróleo, agua y gas a través del reservorio. De manera general, la ecuación de Darcy es una relaciónentre la tasa de descarga a través de un medio poroso, la viscosidad del fluido y la caída de presión a lo largo de una distancia dada, a continuación en la figura 2.4 se muestra un esquema representativo del experimento de Darcy.

La permeabilidad se ha establecido de tres maneras ampliamente aceptadas, y estas son: Permeabilidad absoluta, permeabilidad efectiva y permeabilidad relativa.Permeabilidad absoluta: Por definición, la permeabilidad absoluta de un material poroso dado es la habilidad que tiene un fluido de pasar a través de poros interconectados o de redes de fracturas cuyo fluido que satura la roca ocupa el 100% de la porosidad efectiva.

Permeabilidad efectiva: Permeabilidad que la roca ofrece al paso de un fluido cuando la roca está saturada parcialmente con ese fluido.Permeabilidad relativa: Es la relación de la permeabilidad efectiva con respecto a algún valor base, generalmente se utilizan tres tipos de permeabilidad base: La permeabilidad absoluta al aire, la permeabilidad absoluta al agua y la permeabilidad al aceite a la saturación de agua congénita del yacimiento. Las características de permeabilidad relativa son una medida directa de la capacidad deun sistema poroso para conducir un fluido en presencia de otros inmiscibles. La permeabilidad relativa es el factor más importante en lo que respecta al movimiento de las fases inmiscibles (petróleo, agua y gas) dentro del medio poroso y depende de variables tales como:

Geometría del sistema poroso
Mineralogía de la roca
Permeabilidad absoluta y porosidad
Preferencia de mojabilidad de laroca
Viscosidad de los fluidos
Tensión interfacial
Tasas de desplazamiento
Presion del reservorio
Presencia de fases inmóviles o atrapadas


1.3 Saturación: Es la razón del volumen que un fluido ocupa con respecto al volumen poroso. Explicándolo de otra manera, consideremos un volumen representativo del reservorio, con los poros llenos de petróleo, agua y gas.

La saturación puede serexpresada como una fracción o porcentaje, la saturación de todos los fluidos presentes en un medio poroso debe sumar 1 o 100%. Este parámetro cambia tanto en el espacio como en el tiempo, el reservorio puede tener diferentes niveles de saturación que cambian progresivamente de acuerdo al avance de la producción de fluidos.

La saturación de fluidos de una roca puede variar desde el 100% hasta...