Permeabilidad

TALLER PETROFISICA:

A) Conceptos:

2. Que es permeabilidad: Es la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna, a través de sus poros interconectados. Se afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable. La unidad que empleamos en la permeabilidad es el Darcy. (darcy =unidad normal de permeabilidad)

La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:

 la porosidad del material;

 la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura;

 la presión a que está sometido el fluido.

Para ser permeable, un material debe ser poroso, es decir, debe contener espacios vacíos o poros que le permitan absorber fluido.

a . Que es un Darcy: describe, con base en experimentos de laboratorio, las características del movimiento del agua a través de un medio poroso. Se define como, la permeabilidad de un medio poroso si a través de él fluye un solo fluido de 1 cp de viscosidad, a un gasto de 1 [cm^3/s], a través de un área de 1 [cm^2] y con un gradiente de presión de 1 [atm/cm].

La unidad derivada de la Ley de Darcy es el darcy, y habitualmente se utiliza el milidarcy:

Conversión:

Es una ecuación ampliamente usada en hidráulica. Permite el cálculo de la pérdida de carga debida a la fricción dentro una tubería hasta la forma en que se conoce actualmente:

Donde:

hf = pérdida de carga debida a la fricción.

f = factor de fricción de Darcy.

L = longitud de la tubería.

D = diámetro de la tubería.

v = velocidad media del fluido.

g = aceleración de la gravedad: g = 9,81 m/s2.

El factor de fricción f es adimensional y varía de acuerdo a los parámetros de la tubería y del flujo.

b . Que unidades y dimensiones tiene un darcy:

Como el darcy es una unidad bastante alta para la mayoría de las rocas productoras, la permeabilidad generalmente se expresa en centésimas de darcy, es decir, milidarcys (0,001 darcy).

tenemos:

Si realizamos un análisis dimensional a la ecuación anterior para deducir las dimensiones de la permeabilidad nos queda:

Por lo tanto la permeabilidad tiene unidades de longitud al cuadrado.

3 . Permeabilidad relativa: a un fluido (Krf), es la relación de la permeabilidad efectiva a tal fluido entre la permeabilidad absoluta o la permeabilidad al líquido del medio poroso.

La permeabilidad relativa depende de las características tanto del medio poroso como de los fluidos que saturan el medio, así como el grado de saturación que está presente.

Este tipo de permeabilidad se expresa en por ciento (%) o fracción de la permeabilidad absoluta o en otros casos, se presenta en función a la saturación de algún fluido, por ejemplo el agua a ciertas condiciones conocidas.

b . Que es permeabilidad relativa, efectiva y absoluta:

- Permeabilidad relativa: a un fluido (Krf), es la relación de la permeabilidad efectiva a tal fluido entre la permeabilidad absoluta o la permeabilidad al líquido del medio poroso.

La permeabilidad relativa depende de las características tanto del medio poroso como de los fluidos que saturan el medio, así como el grado de saturación que está presente.

Este tipo de permeabilidad se expresa en por ciento (%) o fracción de la permeabilidad absoluta o en otros casos, se presenta en función a la saturación de algún fluido, por ejemplo el agua a ciertas condiciones conocidas.

- Permeabilidad efectiva: a un fluido (Kef), es la permeabilidad del medio a ese fluido cuando su saturación es menor del 100%. Y de ésta permeabilidad pueden ser 3, permeabilidad efectiva al aceite, al agua y al gas.

- Permeabilidad absoluta (ka): Es la propiedad del medio que permite el paso de un fluido, cuando éste lo satura al 100%. Esta depende exclusivamente de las características físicas de la estructura porosa.

4 . Defina:

a

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