Existen varias propiedades físicas que pueden utilizarse para describir y caracterizar la roca del yacimiento.
Los tipos de roca más comunes de los yacimientos de petróleo y gas son la arenisca, el esquisto, la dolomita, la caliza y la limolita.
Porosidad
En términos sencillos, la porosidad es la cantidad de espacio vacío disponible en la roca entre las partículas de la misma en comparación con el volumen total de la roca.
El volumen de los fluidos de formación almacenados es directamente proporcional a la porosidad de la roca.
Porosidad total (absoluta): se calcula dividiendo el volumen de los poros (espacio vacío) por el volumen total de la roca.
El volumen de los poros es igual al volumen a granel menos el volumen del grano de la roca.
Sin embargo, como no todos los poros están interconectados, algunos hidrocarburos pueden quedar atrapados.
Por eso es importante tener una segunda forma de describir la porosidad que tenga en cuenta sólo los poros interconectados.
Porosidad efectiva: se calcula dividiendo el volumen de poros interconectados por el volumen total de la roca.
La porosidad de la formación suele calcularse mediante la extracción de núcleos y el posterior análisis de la roca o mediante la utilización de herramientas de registro y el posterior cálculo de la porosidad a partir de los datos de registro.
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Permeabilidad
La permeabilidad describe la facilidad con la que los fluidos pueden fluir a través de la roca.
La permeabilidad se mide en Darcy y la ley de Darcy se utiliza para describir la permeabilidad de la roca.
- q - caudal
- k - permeabilidad
- A - área de la sección transversal
- p - presión
- L - longitud
- μ - viscosidad
Permeabilidad absoluta: describe cómo fluye un único fluido a través de la roca del yacimiento. Supone que sólo hay un tipo de fluido en el yacimiento.
Permeabilidad efectiva: describe el flujo de un determinado fluido en la roca cuando hay otro fluido presente. Por ejemplo, describe cómo fluye el petróleo a través de la roca cuando hay petróleo y agua en el yacimiento.
Permeabilidad relativa: describe la relación entre la permeabilidad efectiva y la permeabilidad absoluta.
La permeabilidad puede medirse en el laboratorio a partir de muestras de núcleos o durante las pruebas de pozos.
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Fuerzas capilares
La diferencia de presión entre dos fluidos en los poros.
La fuerza capilar es igual a la presión del fluido no humectante menos la presión de la fase humectante.
Compresibilidad de la roca
Describe cómo el volumen de la roca se ve afectado por los cambios de presión.
Conocer la compresibilidad de la roca es importante para los cálculos de balance de materiales que se realizan para determinar el volumen de los fluidos originales en el lugar.
La compresibilidad de la muestra de roca puede medirse en el laboratorio comprimiéndola y midiendo el cambio de volumen de la roca.
Tensión superficial
Describe las fuerzas de interfaz entre dos fluidos inmiscibles en la mezcla.
Saturación de fluidos
Describe el volumen de un fluido particular en comparación con el volumen total de los poros.
Mojabilidad
Describe el comportamiento de los fluidos en la superficie de la roca.
Un fluido puede tener una preferencia mucho mayor para adherirse a la roca que otro.
Las formaciones suelen ser húmedas de agua, húmedas de aceite o húmedas intermedias.
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Referencias: