Petrofisica

El presente informe constituye el entregable número 3 del programa de

rotación para ingenieros petroleros. Su objetivo es plasmar los temas revisados y

aprendidos en lo referente a registros geofísicos y caracterización petrofísica que,

en conjunto, entregan valiosa información requerida para desarrollar, administrar y

pronosticar el comportamiento actual y futuro de los yacimientos de hidrocarburos.

Adicionalmente, se busca que el ingeniero en rotación conozca las

propiedades físicas de los cuerpos geológicos porosos así como las interacciones

de los distintos fluidos que se encuentran en las superficies intersticiales y la

distribución de los poros de diferentes tamaños dentro de un medio poroso.

Mediante la revisión de registros geofísicos se busca que el participante sea

capaz de hacer una interpretación básica de estos y emitir juicios bien sustentados

en lo aprendido durante la rotación.

2. Introducción

El estudio del flujo de fluidos dentro de las rocas así como las propiedades

de las mismas tiene sus orígenes en 1927, cuando el físico austriaco Josef

Kozeny resolvió la ecuación de Navier-Stokes para flujo de fluidos considerando

que un medio poroso es un ensamble de una multitud de poros del mismo tamaño.

Al mismo tiempo los hermanos Schlumberger presentaron los primeros registros

geofísicos para pozos petroleros. Estos avances llevaron a una rápida mejora en

las operaciones de producción, evaluación de formaciones y factores de

recuperación. En las décadas siguientes se intensifico el estudio de las

propiedades de las rocas y del flujo de fluidos. En 1950 Gus Archie sugirió que

todas estas investigaciones deberían ser clasificadas como una disciplina bajo el

nombre de petrofísica. Cabe destacar que Archie estableció las ecuaciones que

lograron cambiar la interpretación de registros geofísicos de algo cualitativo a una

determinación cuantitativa de las saturaciones de fluidos in situ. Sus

SUBDIRECCIÓN DE GESTIÓN DE RECURSOS TÉCNICOS

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contribuciones llevaron al mejoramiento de la evaluación de formaciones, mapeo

subsuperficial y optimización de la recuperación de hidrocarburos.

La ecuación de Hagen-Poiseuille, que es aplicable a un tubo capilar, es la

más simple ecuación de flujo, sin embargo, al añadirle un factor de tortuosidad,

Ewall logro determinar la distribución de los diferentes tamaños de poro y así

calcular la permeabilidad en areniscas. Los valores calculados por Ewall se

ajustaron a aquellos que fueron determinados por métodos experimentales. Con

estos resultados Ewall logro demostrar la cantidad de fluido fluyendo a través de

los diferentes tamaños de poros. Así pues, la modificación a la ecuación de

Hagen-Poiseuille puede usarse para realizar análisis no muy rigurosos de las

características de flujo en medios porosos.

La expresión general para el flujo de fluidos en medios porosos fue

desarrollada por Darcy en 1856 a partir de investigaciones del flujo de agua a

través de capas de arena que actuaban como filtros. Aunque la ley de Darcy fue

desarrollada para el flujo monofásico de un fluido a través de un medio poroso, es

también aplicable al flujo multifásico. Morse desarrollo un método para caracterizar

el flujo estacionario simultáneo a través de rocas usando un pequeño pedazo de

roca que permitiera distribuir uniformemente los fluidos entrando a la muestra.

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