POROSIDAD EFECTIVA

• Anahí Yoselin Carbonell Platas.

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.

Como el volumen de espacios disponibles para almacenar fluidos no puede ser 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 esferas de 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 la repetición del espacio dentro del cubo y la porosidad de este sistema podría ser calculada obteniendo el volumen total de esferas y el volumen total del cubo.

Como el volumen poroso (espacio que puede almacenar fluidos) es igual al volumen total del cubo menos el volumen de las esferas tenemos:

Si se divide el volumen poroso por el volumen total del cubo, se obtendría el valor de la porosidad del sistema.

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%).

DEFINICIÓN

La porosidad efectiva excluye los poros aislados y el volumen de los poros ocupado por el agua adsorbida en los minerales de arcilla u otros granos. La porosidad total es el espacio intersticial total de la roca, sin importar si contribuye o no al flujo de fluidos. La porosidad efectiva normalmente es menor que la porosidad total.

Schlumberger:http://www.glossary.oilfield.slb.com/es/Terms/e/effective_porosity.aspx

Factores que afectan la porosidad

Tipo de empaque de los granos: Dependiendo del tipo de arreglo geométrico de los granos (cúbico, romboédrico), la porosidad variará. Ej.: para el caso de un empaque cúbico, se tiene

Volumen del cubo, Vc= (2r)^3= 8r^3Volumen de granos, Vg= (1/8) * (4π r ^3 /3)*8 Vg= 4π r ^3/3

Por definición, la porosidad es:Ф==1 - =1 - =1-0.5236 = 0.476ф

Este valor es independiente delradio de las esferas, solodepende del tipo de empaque.

Esta porosidad representa el máximo valor que se puede alcanzar

Ejemplo: Ejercicio Calculo de la porosidad efectiva

d

L

L=6cm, d=3cm

Vt=Volumen Cilindro =(π Ld ^2)/4=π (6 cm)(3 cm)^2 /4Vt= 42.4 cm^3

Peso de la muestra seca = 168 gr

La muestra es saturada 100% con agua destilada ( ρw =1 g/cm^3)

Peso de la muestra saturada con agua = 180.1gr 

Volumen de Agua = (Peso muestra saturada-Peso muestra seca)/ ρw = (180.1 gr-168 gr)/1 g/cm^3=12.1cm^3

El volumen de agua que entra en el tapón representa el volumen poroso efectivo o disponible para almacenar fluidos

La porosidad efectiva es

BIBLIOGRAFÍA

http://www.lacomunidadpetrolera.com/cursos/propiedades-de-la-roca-yacimiento/definicion-de-la-porosidad.php

http://www.bdigital.unal.edu.co/4349/7/cesaraugustorojassuarez.2011.parte6.pdf

http://es.slideshare.net/georgehsterling/porosidad-de-nucleos