Roca madreLa roca madre es una unidad sedimentaria que ha
generado y expulsado petrleo o gas para que se acumule y formen los
yacimientos de hidrocarburos. Las localizaciones donde se produce
el petrleo son aquellos donde se tiene una abundante masa de agua y
abundantes aportes orgnicos a un ambiente reductor. Estas zonas
pueden ser: Lagos Deltas Cuencas marinas semicerradas.En
plataformas y cuencas profundas en periodos de mxima
trasgresin.Roca Almacn Es el recipiente, el depsito en el que se
almacenan el petrleo y el gas, siendo su confinamiento nicamente
posible si las paredes de este depsito estn selladas con
efectividad; por lo general, es mucho ms extensa que el yacimiento
de hidrocarburos que ha sido fijado por la trampa.Las condiciones
para que una roca sea almacn son simples: debe poseer espacio
suficiente para almacenar un considerable volumen de hidrocarburos
y las condiciones de almacenaje deben ser tales que ceda fcilmente
el petrleo o gas contenido cuando sea atravesado por un pozo.
Cualquier roca subterrnea, gnea, sedimentaria o metamrfica, que
cumpla estas condiciones puede ser utilizada por los hidrocarburos
en migracin como roca almacn.NcleoEs una muestra de roca extrada
dentro de la tubera de perforacin, a la cual puede realizrsele
medidas directas de las caractersticas petrofsicas de la formacin
obtenida en los pozos.PorosEspacios vacios entre los granos de una
roca, en los cuales se pueden alojar fluidos como agua petrleo o
gas y adems circular en este espacio.Porosidad ()La porosidad de
una roca se define como la fraccin del volumen total de la roca no
ocupada por el esqueleto mineral de la misma. La porosidad
representa el porcentaje del espacio total que puede ser ocupado
por lquidos o gases. Dicha propiedad determina la capacidad de
acumulacin o de depsito de la arena y generalmente se expresa como
porcentaje, fraccin o decimal.GranoMaterial solido de variadas
formas que constituyen la matriz o esqueleto de una roca y estn
pocos cementados.
PorosimetroEs un instrumento de laboratorio utilizado para medir
el volumen de grano y volumen poroso de muestras de roca.Porosidad
IntercristalinaRepresenta el volumen de espacios vacios existentes
entre cristales de ciertas rocas. Muchos de estos espacios vacios
son subcapilares, es decir, poros menores de 0.002 mm de
dimetroPorosidad IntergranularEs el espacio vacio que queda entre
granos que constituyen la roca. El rango de espacios intersticiales
va desde tamaos subcapilares hasta supercapilares, pero mayores de
0,5 mm de dimetro.Porosidad residual o no efectivaEs la diferencia
entre la porosidad absoluta y la efectiva puede ser encontrada en
carbonatos, zonas altamente sementadas y en rocas gneas. En la
mayora de las circunstancias, los mtodos geofsicos tales como la
medicin de la resistividad elctrica, no responden a la porosidad
aislada.Porosidad efectivaEs la fraccin del volumen total
correspondiente al volumen de poros conectados entre si. Es la que
interesa a los ingenieros de petrleo para los clculos de reservas
de hidrocarburos.Porosidad absoluta Es la fraccin del volumen total
correspondiente al volumen de poros conectados o no entre si.2 -
Explique los tipos de porosidad y diga: cual porosidad usted
considera que es mas importante para el ingeniero de
yacimientos?2.1 Segn la interconexin de los porosPorosidad
absolutaEs el porcentaje de espacio poroso total, con respecto al
volumen total de la roca, considerando los poros que estn o no
interconectados entre s. Porosidad EfectivaEs el porcentaje de
espacio poroso intercomunicado, con respecto al volumen total de la
roca. La porosidad efectiva es una funcin de muchos factores
litolgicos. Los ms importantes son: tamao de los granos, empaque de
los granos, cementacin, meteorizacin y lixiviacin, cantidad y
clases de arcillas, y estados de hidratacin de las mismas.Porosidad
no efectiva o residualEs la diferencia que existe entre la
porosidad absoluta y efectiva2.2 Segn su estructuraPorosidad
IntergranularEs el espacio neto que queda despus que la porosidad
inicial ha sido reducida por agentes geolgicos como consolidacin,
cementacin, recristalizacin, granulacin, molimiento, etc. Porosidad
por fracturasGran parte de la porosidad en algunas areniscas y
limonitas, aparentemente compactadas, se debe a fracturas2.3 Segn
su origen y tiempo de deposicin de las capasPorosidad primariaEs
aquella que se desarrolla u origina en el momento de la formacin o
deposicin del estrato.Los poros formados en esta forma son espacios
vacios entre granos individuales de sedimento.
Es propia de rocas sedimentarias como las areniscas (detrticas o
clsticas) y calizas oolticas (no-detrticas), formndose empaques del
tipo cbico u ortorrmbico.Porosidad secundaria o inducida
Es aquella que se forma posteriormente, debido a un proceso
geolgico subsecuente a la deposicin del material del estrato o
capa. Esta porosidad puede ser: Porosidad en Solucin
Disolucin del material slido soluble constitutivo de las rocas.
Porosidad por fractura
Originada en rocas sometidas a varias acciones de
diastrofismo.
Porosidad por dolomitizacin
Proceso mediante el cual las calizas se convierten en dolomitas,
que son ms porosas.
Porosidad total
Corresponde a los llamados yacimientos de doble porosidad.
Para el ingeniero de yacimientos, la porosidad de mayor
importancia es la efectiva, debido que al hacer el calculo de las
reservas de hidrocarburo solo son de importancia los poros
interconectados entre si, ya q a travs de estos es por donde se
desplaza el hidrocarburo fcilmente hacia zonas de menor presin
(pozo) para su posterior extraccin. 3 - Cules son los factores
geolgicos y qumicos que afectan la porosidad? 3.1 Factores qumicos
que afectan la porosidadTipo de empaque
El incremento de la presin de confinamiento hace que los granos
pobremente clasificados y angulares muestren un cambio progresivo
de empaquetamiento aleatorio a un empaque ms cerrado, reduciendo
con ello la porosidad.
Para apreciar los mximos valores de porosidad en arenas no
consolidadas, varios autores han determinado la porosidad para
sistemas ideales con granos perfectamente esfricos y de igual
dimetro, entre los cuales se pueden sealar los siguientes:
Empaque cbico
Es el arreglo de mnima compactacin y por lo tanto mxima
porosidad. Los ejes entre de las esferas forman entre s ngulos de
90. (Figura 2.2.)
Cbico, porosidad = 47.6 %
Figura 2.2. Empaque cbico
Empaque Rmbico u ortorrmbico
Las esferas se acomodan formando sus ejes ngulos entre s de 60
en un plano (figura 2.3.) y de 90 en otro plano.
Ortorrmbico, porosidad = 39.54 %
Figura 2.3. Empaque ortorrmbico
Empaque tetragonal esfenoidal
Los ejes de las esferas forman en todos los sentidos ngulos
entre s de 60 (figura 2.4.)
Tetragonal esfenoidal, porosidad = 30.91 %
Figura 2.4. Empaque tetragonal esfenoidal
Empaque Romboedral o hexagonal
El cual es el arreglo de mxima compactacin (figura 2.5.)
Romboedral, porosidad = 25.9 %
Figura 2.5. Empaque Romboedral
Escogimiento es una medida de la dispersin de la frecuencia de
la distribucin del tamao de grano en un sedimento, esto envuelve
forma, redondez, tamao y otros parmetros. El valor de escogimiento
es una indicacin del rango de variacin del tamao de grano presente
en una muestra y varia en los siguientes rangos:1.0 -
1.1extremadamente bien escogida
1.1 - 1.2muy bien escogida
1.2 - 1.4bien escogida
1.4 - 2.0medianamente escogida
2.0 - 2.7pobremente escogida
2.7 - 4.2muy pobremente escogida
La uniformidad depende de los siguientes factores. Rango del
tamao del material, tipo de deposicin y la duracin de los procesos
de sedimentacin. Si partculas pequeas de sedimento o arcillas son
mezcladas con granos grandes de arena, la porosidad efectiva se
reducir considerablemente. Estas rocas yacimiento son referidas
como rocas sucias o arcillosas.
3.2 Factores geolgicos que afectan la porosidadGrado de
cementacin o consolidacin
Formado por el Cemento que une los granos y que se forma
posterior a la deposicin ya sea por dilucin de los mismos granos o
por transporte. Son cementos: carbonato de calcio, carbonato de
magnesio, carbonato de hierro, limonita, hematita, dolomita de
sulfato de calcio, arcillas, y combinacin de estos. Tanto la
porosidad como la permeabilidad decrecen con el incremento de la
cantidad de cemento. Las arenas altamente cementadas tienen baja
porosidades, mientras que las rocas no consolidadas tienen altas
porosidades.
Geometra y distribucin de los granos
Se debe a la uniformidad o clasificacin de los granos. Dicha
clasificacin depende, a su vez, de la distribucin del tamao del
material, tipo de deposicin, caractersticas actuales y duracin del
proceso sedimentario.Cuando los granos son ms redondeados
proporcionan ms homogeneidad al sistema y por ende la porosidad ser
mayor.
Presin de las capas suprayacentes
Las capas suprayacentes pueden compactar el yacimiento y reducir
el espacio poroso. La compactacin tiende a cerrar los espacios
vacos, forzar el fluido a salir y permitir un mayor acercamiento de
las partculas minerales, especialmente en rocas sedimentarias de
grano fino.
Recristalizacion es un rasgo comn del metamorfismo y una razn
por lo que las rocas metamrficas son generalmente impermeables.
Tiende a destruir la porosidad primaria, produce nuevos poros entre
los cristales en las formaciones de carbonatos.Granulacin a medida
que la presin de los sedimentos superpuestos aumentan, los granos
de cuarzo tienden a formar un empaquetamiento mas compacto en una
arenisca. Los granos de arena son molidos y tambin sufren una
deformacin plstica. La granulacin puede disminuir la porosidad y
destruir la permeabilidad por compresin de la roca.4 - Cmo afecta
la orientacin y tamao de los granos en el proceso de desplazamiento
del hidrocarburo en un yacimiento?De acuerdo al ambiente en el cual
se origino la roca, el grano tendr una distribucin y tamao que
afectara la porosidad de esa roca. La variacin en el tamao de los
granos en el momento en que se deposita se conoce como
escogimiento. Si tenemos una distribucin de granos grandes y
pequeos, los granos pequeos pueden disminuir la porosidad se
acumula muchos de ellos en los espacios entre los granos grandes;
puesto que pueden ser sellados , poros que estn interconectados,
por accin de los granos pequeos y el fluido no se desplazara por
esos poros. Mientras la roca tenga uniformidad y buena distribucin
de los granos, habr mejor porosidad. 5 Entre un yacimiento homogneo
y uno heterogneo, usted como futuro ingeniero, Cul escogera para la
produccin de hidrocarburos y cual presentara mejor porosidad?Cuando
la distribucin del tamao de los granos es homognea (buen
escogimiento) la porosidad de la roca es mayor. A medida que
aumenta la heterogeneidad disminuye la porosidad y hay ms
probabilidad de encontrar poros no conectados entre s.Lo ideal es
escoger un yacimiento homogneo para la produccin suponiendo una
alta porosidad ya que si los granos estn bien distribuidos y
conectados entre si habr mas hidrocarburos y mas facilidad para el
desplazamiento del mismo. Sin embargo la mayora de los yacimientos
son heterogneos.
6 indique como calcular la porosidad promedio y las
correlaciones para determinar esta variable. De ejemplo y demuestre
matemticamente si es posible. Ponderado por espesor de arena
Para ello se dispone de la porosidad y del espesor en diferentes
puntos del yacimiento.
Donde i y hi es la porosidad y el espesor en cada punto
conocido.
Ponderado por rea
Donde i y Ai es la porosidad y el rea de drenaje de cada pozo.
Ponderado por Volumen
El cul produce un valor de mayor confiabilidad.
Promedio estadstico o armnico, basado en distribucin de
estadstica de los diferentes valores de la porosidad en el
yacimiento.
7.- un yacimiento que presente una fractura tendr la capacidad
de poseer mayor o menor porosidad? Explique.Posee mayor porosidad
debido a la fractura de la roca. Se habla entonces de porosidad por
fractura la cual se produce despus de la deposicin de los
sedimentos cuando ocurre un evento geolgico los cuales pueden
causar fracturas por lo tanto estas fracturas originan un aumento
en el volumen de espacios que pueden contener fluidos, lo que se
traduce como un aumento en la porosidad.
8.- Entre los tipos de rocas que se presentan a continuacin,
diga cual de ellos posee mayor porosidad y cual aprovechara usted
para obtener una mayor produccin de hidrocarburos: dolomita, lutita
y arenisca. Explique.La arenisca es altamente porosa y permeable,
lo que la hace mas provechosa para obtener una gran produccin de
hidrocarburos. A pesar de que la lutita tambin es altamente porosa
esta asociada con prevenir el escape del petrleo a la superficie
por lo tanto no es permeable y no se podra producir en ella.
9.- Explique cmo funciona el porosimetro de RUSKA, el fluido con
que trabaja, los problemas que pudiesen ocasionarse por dicho
fluido y porque se utiliza ese fluido. El volumen de los granos se
obtiene usando la copa del instrumento como un picrometro. Por
medio de un pistn micromtrico se aplica presin dentro de la capa
hasta que el mercurio alcance una marca de referencia establecida
en el manmetro, se sugiere dos lecturas de pistn para la misma
referencia del manmetro; una cuando la capa contiene la muestra y
la otra cuando no la tiene, y designando lecturas Rc y Rh
respectivamente, la porosidad en porcentaje del volumen total puede
calcularse por medio de la siguiente relacin:
= 100*(1 -)
10.- Calidad de roca en funcin de porosidad Como la porosidad es
una medida de la capacidad de almacenamiento de la roca, la calidad
de la roca yacimiento puede ser determinada en funcin de la
porosidad como se muestra en la tabla a continuacin
Calidad (%)
Muy buena>20
Buena 15-20
Regular 10-15
Pobre5-10
Muy pobre
