petrofisica ii

8/16/2019 Petrofisica II

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EVALUACIONE!"enes Pa#ciales $%&'() Pa#ciales $cada uno con )&'(

Ea"en Final $%&'(

T#a*a+os P#!cticos $)&'(


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RESERVORIOS I


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PROPIEDADES PETROFISICASDE LA ROCA RESERVORIO


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PETROFISICA

, Un te#"ino utili-ado en la indust#ia de Pet#leo y/as 0ue signi1ica el estudio de las 2#o2iedades

1isicas y 0u3"icas de las #ocas #elacionadas conla 2o#osidad4 2e#"ea*ilidad4 satu#acin de1luidos y dist#i*ucin de 1luidos.


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POROSIDAD

, La 2o#osidad4 es conside#ada una de las2#inci2ales ca#acte#3sticas 2et#o13sicas de

la #oca #ese#5o#io6 con la 2o#osidaddete#"ina"os los 5ol7"enes de 2et#leoy gas 0ue 2ueden esta# 2#esentes en el

#ese#5o#io.


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POROSIDAD

, La Po#osidad4 se la de1ine co"o la #elacin 0ueeiste ent#e el 5olu"en de 8uecos o 2o#os deuna #oca 1#ente al 5olu"en total6 se lo e2#esaen 2o#centa+e $'(.

RocadeTotalVolumen

PoralVolumen=φ

, De acue#do a esta de1inicin4 la 2o#osidad 2uede tene#cual0uie# 5alo#4 2e#o la 2o#osidad de la "ayo#3a de las#ocas sedi"enta#ias es "eno# 0ue el 9&'


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POROSIDAD

, Po#osidad es el es2acio de la #oca 0ue contiene1luidos4 es deci# "ate#ial no "ine#al

( )Vt

Vm-Vt

Vt

Vp ==φ

, V2 Volu"en de 2o#os

, Vt Volu"en total $*ul; 5olu"e(, V" Volu"en de la "at#i- #ocosa $g#anos slidos(


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CLASIFICACION POR SUCONECTIVIDAD

, De acue#do a la inte#conein del5olu"en 2o#oso4 se 2ueden clasi1ica# en2o#osidad a*soluta4 e1ecti5a y no e1ecti5a.


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Po#osidad A*soluta

, Es a0uella 2o#osidad 0ue conside#a el5olu"en 2o#oso de la #oca est< o nointe#conectado. Una #oca 2uede tene# una

2o#osidad a*soluta conside#a*le y notene# conducti5idad de 1luidos de*ido a laca#encia de inte#conein 2o#al.

( )RocadetotalV

scomunicadonoscomunicadoVp += Absolutaφ


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Po#osidad E1ecti5a

, Es la #elacin del 5olu"en 2o#osointe#conectado con el 5olu"en *#uto de#oca. Este ti2o de 2o#osidad es la 2#inci2al

1uente de 2#oduccin de 2et#leo y gas enel #ese#5o#io.

( )RocadeTotalV.

scomunicadoVpefectiva =φ


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Po#osidad No E1ecti5a

, Esta 2o#osidad la 1o#"an los 2o#os 0ueest!n aislados4 no 2#o2o#ciona un 1uente

de 2#oduccin de =C., Es la di1e#encia 0ue eiste ent#e la

2o#osidad a*soluta y e1ecti5a


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Clasi1icacin /eolgica

, Po#osidad P#i"a#ia: Es la 2o#osidad

1o#"ada si"ult!nea"ente con el de2sitode los sedi"entos4 Rocas sedi"enta#iasde este ti2o son: las a#eniscas y cali-as


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Clasi1icacin /eolgica

, Po#osidad Secunda#ia: Ocu##e 2o# un2#oceso geolgico o a#ti1icial su*siguientea la de2ositacin de sedi"entos. Puede

se# de*ida a disolucin de "ate#ial #ocoso2o# accin de soluciones calientes o ti*ias0ue ci#culan a t#a5


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FACTORES >UE AFECTAN LAPOROSIDAD

Ent#e los 1acto#es 0ue a1ectan a la 2o#osidaden gene#al tene"os:

Ti2o de E"2a0ueCe"entoDist#i*ucin de /#anosCo"2actacinP#esencia de 1inos


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TIPO DE E?PA>UE

, Es la dist#i*ucin geo"


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TIPO DE E?PA>UE $Cont.(


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TIPO DE E?PA>UE $Cont.(

( ) ( ) 33 644 r r cuboV ==Pa#a el siste"a c7*ico se tiene:

( )%6.47

64

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CuoVol.

!sferasVol.CuoVol.

3

33

=−=

−=

r

r r π φ

φ


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CE?ENTO

, Ce"ento es la sustancia 0ue une los g#anos yse 1o#"a 2oste#io# a la de2ositacin ya sea 2o#dilucin de los "is"os g#anos o 2o# t#ans2o#te.

, Son ce"entos: ca#*onato de calcio4 ca#*onato

de "agnesio4 ca#*onato de 8ie##o4 a#cillas yco"*inacin de estos., Las a#eniscas altamente cementadas

2#esentan bajas porosidades "ient#as 0ue lo

cont#a#io ocu##e con #ocas 2oco consolidadas.De la calidad del "ate#ial ce"entantede2ende#! la 1i#"e-a y co"2actacin de la #ocase tiene4 entonces4 1o#"aciones consolidados4

2oco consolidados y no consolidados.


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DISTRIUCION DE LOS /RANOS

, Se de*e a la uni1o#"idad o clasi1icacin delos g#anos.

, Cuando los g#anos son "!s redondeados 2#o2o#cionan "!s 8o"ogeneidad al

siste"a y 2o# ende la porosidad serámayor.


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CO?PACTACION

, Las ca2as su2#ayacentes 2uedencompactar el yaci"iento y #educi# elespacio poroso.

, La co"2actacin tiende a ce##a# loses2acios 5ac3os4 1o#-a# el 1luido a sali# y2e#"iti# un "ayo# ace#ca"iento de las

2a#t3culas "ine#ales4 es2ecial"ente en#ocas sedi"enta#ias de g#ano 1ino.


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CO?PACTACION

, /ene#al"ente la 2o#osidad es *a+a en#ocas antiguas o 0ue se encuent#an ag#an 2#o1undidad4 2e#o la ece2cin a

esta tendencia *!sica son las #ocasca#*onatadas 0ue "uest#an 2ocae5idencia de co"2actacin 13sica.


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PRESENCIA DE FINOS

, La arcillosidad a1ecta negati5a"ente a la2o#osidad4 si las 2e0ueas 2a#t3culas de a#cillason "e-cladas con g#ano de a#ena g#ande4 la2o#osidad e1ecti5a se#! conside#a*le"ente

#educida co"o se "uest#a en la 1igu#a.


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RAN/OS DE POROSIDAD

, a+a )& ', uena )& G & '

, Alta H& '

, A#eniscas $Sandstone(

φ

, Rangos de 2o#osidad de inte#


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RAN/OS DE POROSIDAD

, a+a %', uena % G K '

, Alta HK '

, Rocas Ca#*on!ticas $Ca#*onates(

φ

, Rangos de 2o#osidad de inte#


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DETER?INACION DE LA φ

, La porosidad puede ser determinada de ormadirecta o de orma indirecta.

, !ETO"O "IRECTO #Laboratorio$% Ladeterminaci&n de la porosidad de orma

directa se la reali'a mediante la recuperaci&n

de testi(os de ormaci&n) los cuales lle*ados

al laboratorio y mediante el uso de m+todosapropiados) determinamos la porosidad.

? di i d l V l d P


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?edicin del Volu"en de Po#o 2o#Satu#acin y Pesada

, Donde: PsPeso de la #oca seca6 P Peso de la #oca satu#ada6 P Peso de la#oca sus2endida P

, Los "


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?edicin del Volu"en de 2o#os 2o#Satu#acin y Pesada

, Calcula"os el 2eso del agua en los 2o#os:

, Calcula"os el 5olu"en de 2o#o:

"r #.$$$.$773&&secsaturadaroca =−=−= ow P P P

3

3

secsaturadarocacm#.$$

"r/cm#

"r #.$$ ==−=w

o

p

P P V

ρ

? di i d l V l d


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?edicin del Volu"en de 2o#o 2o#Satu#acin y Pesada

, Entonces tene"os la 2o#osidad:

%#8#7'#.&

cm#8.#$6

cm#.$$3

3

====

t

p

V

V φ

( ) 33

suspendidarocasaturadaroca

cm#8.#$6"r/cm#

"r #73.8$-&&3

==

−

= wt

P P

V ρ

, Calcula"os el 5olu"en total de la "uest#a:

? di i d l V l d l ? t i


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?edicin del Volu"en de la ?at#i-a2licando la Ley de oyle

, Una "uest#a #ocosa de 5olu"en total a J. c"4 se coloca en una celda de 9 c"

de 5olu"en llena con 8elio a @& "" =g y a te"2e#atu#a constante. La celda seconecta a ot#a celda de igual 5olu"en e inicial"ente 5ac3a. La 2#esin 1inal ena"*as celda es de %.@ "" =g. Dete#"ine 5olu"en de la "at#i- y la 2o#osidad

, Conside#e J(.G El =elio 2enet#a 1!cil"ente en los 2o#os de la "uest#a. )(. La Ley de oyle dice0ue el 2#oducto de la 2#esin de un gas ideal 2o# su 5olu"en es constante.


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Lla"ando V" 5olu"en de slido $g#anos de #oca(:, Volu"en dis2oni*le inicial:

mi V cmV −= 3'

, Volu"en dis2oni*le 1inal:

m f V cmV −= 3#&

, A2licando la Ley de oyle ?a#iotte:

f f ii

V P V P =



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Ree"2la-ando los 5alo#es en la ante#io# ecuacin:

, El Volu"en de "at#i- V":

3&6'.# cmV m =

( ) ( )mm V cmV cm −⋅=−⋅ 33 #&7.334'76&

mm V V ⋅−=⋅− 7.334334776&38&&

4'33.4$' =⋅ mV


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Calcula"os la 2o#osidad y tene"os:

t

mt

t

p

V

V V

V

V −==φ

%#8#8.&3.#

&6'.#3.#

==

−

=φ


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DETER?INACION DE LA φ

!ETO"O I,"IRECTO, Para este m+todo es necesario contar

con re(istros el+ctricos como los

re(istros s&nicos) re(istros de densidad)re(istros neutr&nicos) con los cuales

podemos determinar los dierentes

espacios porosos y las intercalaciones

de lutitas.


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EERCICIO J

Dete#"ina# la 2o#osidad en el siguientee"2a0ueta"iento c7*ico de J) 5a#illas


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SOLUCION J

Pa#a el e"2a0ueta"iento c7*ico de 5a#illasse tiene:

( ) ( )( )

( )

4

#

48

#$48

pedoParalelepiVol.

varillasVol. pedoParalelepiVol.

#$varillas

48#$4 pedo paralelepi

$

$$

$

$

π π φ

φ

π

−=−

=

−=

=

==

Lr

Lr Lr

Lr V

Lr Lr r V


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PRACTICO J

Dete#"ina# la 2o#osidad en el siguientee"2a0ueta"iento de K g#anos es1


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SOLUCION )

Calcula"os el 5olu"en total co"o sigue:

r cr b

r a

Donde

cbaVt

o

4

4

3&cos4

(

=

=

=

⋅⋅=


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SOLUCION ) $Cont.(

El 5olu"en total del o#to##o"*o es:

3

3

4$6.''

3&cos64

r Vt

r Vt o

=

=

El 5olu"en total de los oc8o g#anos:

3

3

'#.33

348

r Vgr

r Vgr

=

= π


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SOLUCION ) $Cont.(

Po# de1inicin de 2o#osidad tene"os:

'4.3%

#&&

4$6.''

'#.334$6.''

#&&

3

33

=

×

−=

×

−=

φ

φ

φ

r

r r

Vt

Vgr Vt


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PER?EAILIDAD

P#o2iedad de la #oca 0ue "ide la 1acilidad det#ans"isin de 1luidos a t#a5


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PER?EAILIDADLa e2#esin 0ue nos 2e#"ite cuanti1ica# la 2e#"ea*ilidad es conocida

co"o la Ley de Da#cyEl ingenie#o 1#ancue se 8a con5e#tido en una 8e##a"ienta "ate"!ticaest!nda# del ingenie#o 2et#ole#o. Esta ecuacin es e2#esada en su1o#"a di1e#encial co"o sigue:

dx

dpk

A

qv ×−==

µ , Donde:

, 5 5elocidad $c"Ms(

, 0 Caudal de 1lu+o $c"Ms(, A A#ea de la seccin t#ans5e#sa de la #oca $c")(

, ; 2e#"ea*ilidad de la #oca 2o#osa $Da#cy(

, Q Viscosidad del 1luido $c2(

, d2Md g#adiente de 2#esin en la di#eccin de 1lu+o $At"Mc"(

PER?EAILIDAD DI?ENSIONES


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PER?EAILIDAD4 DI?ENSIONES UNIDADES

En la indust#ia del 2et#leo4 la unidad de

2e#"ea*ilidad es el "arcy.La #oca tiene una 2e#"ea*ilidad de J Da#cy4 si un

1luido de J c2 de 5iscosidad se "ue5e a uncaudal constante de J c"CMseg a t#a5


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, Pa#a o*tene# una desc#i2cin 13sica de esta unidad4se 2uede 8ace# un an!lisis di"ensional de lasiguiente 1o#"a:

dxdp

vk

/

×=

µ

Donde: ?"asa4 Llongitud4 Ttie"2o F1ue#-a A!#ea

( )

( ))

T*

+

*/T/*

*/+*/T

dv/dl

,/$$

=== µ

( )*)

*T

+

*

+*/T

,)

T

*$$

$

===== dxdpv


PER?EAILIDAD DI?ENSIONES


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, Ree"2la-ando en la 1#"ula de 2e#"ea*ilidad:

dsdp

vk

/

×=

µ

Tene"os 0ue:

( ) ( )

( ) ( )$

$ *#/*+*/T

*/T+*/T

=××=k



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, Deduci# la unidad de 2e#"ea*ilidad da#cy4 en sue0ui5alente en el siste"a inte#nacional.

dsdp

vk

/

×=

µ

PRACTICO )

FACTORES >UE AFECTAN LA


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FACTORES >UE AFECTAN LAPER?EAILIDAD

La (eometr-a de los (ranos de la #ocadete#"ina el 5alo# de la permeabilidad4 asu 5e- dic8a geo"et#3a de2ende delta"ao y de la 1o#"a de los g#anos de la#oca y de la dist#i*ucin del ta"ao de losg#anos.



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Si la #oca est! co"2uesta de g#anos g#andes yala#gados y uni1o#"e"ente o#denado co"o se"uest#a en la 1igu#a4 su 2e#"ea*ilidad 8o#i-ontal$8( se#! "uy alta4 "ient#as 0ue la 5e#tical $5(se#! "edia alta.



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Si la #oca est! co"2uesta "ayo#"ente de g#anosg#andes y #edondeados4 su 2e#"ea*ilidad se#!conside#a*le"ente alta y de la "is"a "agnituden a"*as di#ecciones $8( y $5(



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La 2e#"ea*ilidad de las #ocas #ese#5o#ios es gene#al"ente*a+a4 es2ecial"ente en la di#eccin 5e#tical4 Si los g#anosde a#ena son 2e0ueos y de 1o#"a i##egula# $5e# 1igu#a(4tend#! una 2e#"ea*ilidad *a+a.

RAN/OS DE PER?EAILIDAD


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, a+a J& "d, uena J&& "d

, Alta J&&& "d

, A#eniscas $Sandstone(

φ

, Rangos de 2e#"ea*ilidad de inte#


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, a+a &.&J"d, uena &.J& "d

, Alta J.& "d

, Rocas Ca#*on!ticas $Ca#*onates(

φ

, Rangos de 2e#"ea*ilidad de inte#


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TIPOS DE PER?EAILIDAD

Permeabilidad Absoluta #$ Se deno"ina 2e#"ea*ilidad a*soluta si la #oca se

encuent#a satu#ada al J&& ' con un solo 1luido $o 1ase(4ya sea gas4 2et#leo agua.

Permeabilidad Eecti*a #/() /o) 0$

Se deno"ina 2e#"ea*ilidad e1ecti5a de una #oca4 a la2e#"ea*ilidad a un 1luido en 2a#ticula# cuando la

satu#acin de


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TIPOS DE PER?EAILIDAD

Permeabilidad Relati*a #r$ En 2#esencia de "!s de un 1luido en la #oca4 la

2e#"ea*ilidad #elati5a es la #elacin de la 2e#"ea*ilidade1ecti5a de cual0uie# 1ase con la 2e#"ea*ilidad a*soluta.Po# e+e"2lo la 2e#"ea*ilidad #elati5a del 2et#leo gas y

agua se#3a

k

k k oro =

k k k g rg =

k

k k wrw

=

?EDICIN EN LAORATORIO DE


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?EDICIN EN LAORATORIO DELA PER?EAILIDAD

La 2e#"ea*ilidad se "ide en el la*o#ato#io 8aciendo 2asa#nit#geno o ai#e a caudal constante a t#a5


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DETER?INACION DE LAPER?EAILIDAD

, !ediante Pruebas de Presi&n%

A partir de las pruebas de presi&n de po'o se puede determinarla permeabilidad de la ormaci&n y otros parámetros

importantes. "ic1a determinaci&n resulta de aplicar la

si(uiente ecuaci&n%

, Donde:

, ; Pe#"ea*ilidad $"d(, 8 Es2eso# de la a#ena $2ies(

, 0 Caudal del 1luido $*lMd(

, Q Viscosidad del 1luido $c2(

, Facto# Volu"


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SATURACION DE FLUIDOSEs la #elacin de en 1luido 0ue se encuent#a en los 2o#os con el 5olu"en total de los 2o#os. Se e2#esa en '.

El 1luido 2uede esta# en contacto con los g#anos seg7n su "o+a*ilidad.

/ene#al"ente las #ocas tienen "o+a*ilidad 2#e1e#encial al agua.

En consecuencia el 2et#leo gene#al"ente se encuent#a enci"a de una ca2a de agua 0ue "o+a los g#anos de la #oca.

SATURACION DE FLUIDOS


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Po# e+e"2lo4 la satu#acin de 2et#leo So4 es igual a

VpPorosdeTotalVolumen

VoPetrleodeVolumen=So

Si"ila#es ecuaciones 2ueden se# esc#itas 2a#a el gas y agua


V"0asdeVolumen=Sg


Va"uadeVolumen=Sw



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SATURACION DE FLUIDOSSi un 2o#o contiene 2et#leo4 gas y agua se 2uede de"ost#a#

0ue:

Ag#u2ando t


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DETER?INACION DESATURACION DE FLUIDOS

!+todos "irectos

A partir de muestras representati*as de ormaci&n

#n2cleos$ utili'ando m+todos de laboratorio.

, 3tili'ando sol*ente puro) por el m+todo de la centr-u(a.

, !+todo de la retorta 4ue es +l más utili'ado

!+todos Indirectos!+todos Indirectos

, Puede ser obtenida indirectamente midiendoal(unas propiedades -sicas de la roca. Los m+todos

más usuales son #5$ re(istros el+ctricos y #6$

mediciones de presi&n capilar.

?OAILIDAD


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?OAILIDAD

, Se dice 0ue un 1luido es "o+a*le a unasu2e#1icie slida cuando el Angulo 0ue

1o#"a con el solido es "eno# 0ue B&g#ados

, Si es "ayo# 0ue B& g#ados el 1luido no

es "o+a*le al solid $caso del "e#cu#iocon una su2e#1icie de 5id#io(.

?OAILIDAD


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?OAILIDAD


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CAPILARI"A"

, Las inte#coneiones de los 2o#os de las #ocasact7an co"o 5asos ca2ila#es.

, Los 1luidos "o+a*les y no "o+a*les tienen

di1e#entes 2#esiones en 1uncin del Angulo de"o+a*ilidad y el #adio del ca2ila#

, La 2#esin ca2ila# es la di1e#encia ent#e la2#esin del 1luido "o+a*le con la del no "o+a*le.

CAPILARI"A"


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CAPILARI"A"

bb PPP −=

mojantemojantenocapilar P P P −= −

petrofisica ii

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