Experiencia 4 Porosidad Por El Metodo Porosimetro Ruska Expansion de Helio

8/18/2019 Experiencia 4 Porosidad Por El Metodo Porosimetro Ruska Expansion de Helio

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EXPERIENCIA 4. DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD POR EL MÉTODODEL POROSÍMETRO RUSKA DE EXPANSIÓN DE HELIO.

DÍAZ GUTIERREZ JUAN SEBASTIAN CÓD. 2013111!43

POLANIA BARRAGAN "RANCISCO JOSE CÓD. 2013111!#!#ROA OSORIO PAOLA ANDREA CÓD. 2013111!!3

$ALENCIA MU%OZ LAURA SO"IA CÓD. 2013111!30

TRABAJO PRESENTADO EN LA ASIGNATURA

AN&LISIS DE N'CLEOS

CÓDIGO BEINPE0(130)* GRUPO 01

PRO"ESOR TITULAR+ JA$IER ANDRES MARTINEZ PEREZ

UNI$ERSIDAD SURCOLOMBIANA

"ACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE PETRÓLEOS

NEI$A* MARZO 1!

201#


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ÍNDICE

Pág.

1. OBJETI$OS 3

2. ELEMENTOS TEÓRICOS 4

3. PROCEDIMIENTO ,DIAGRAMA DE "LUJO-

4. TABLA DE DATOS )

!. RESULTADOS MUESTRA DE C&LCULOS /

#. AN&LISIS DE RESULTADOS 11

. DESARROLLO DEL TALLER 12

). CONCLUSIONES

/. CUESTIONARIO

1

1)

RECOMENDACIONES 2

BIBLIOGRA"ÍA 2)


3/30


4/30

ELEMENTOS TEÓRICOS

LE DE BOLEMARIOTTE&l estado de un "as está caracteri#ado por tres ma"nitudes físicas que son' su

(resión )(*, +olumen )+* y su temperatura )*. Durante un cambio de estado

pueden variar dos de estas tres ma"nitudes permaneciendo constante la tercera.-i la temperatura no varía se cumple entonces la ey formulada por $obert /oyle

y &dme 0ariotte'

“El volumen de una masa fija de gas es inversamente proporcional a su presióncuando su temperatura permanece constante. O sea: PV = constante”

Así, por eemplo, si un "as encerrado en un recipiente cilíndrico provisto de un

émbolo se somete a diversas presiones (1, (2, y los vol%menes son en cada caso+1, +2, respectivamente, se cumple que' (1+1 3 (2+24 -iempre que la

temperatura no haya variado.

-i la presión aumenta, el volumen disminuye. a teoría cinética de los "ases

permite explicar la ey de /oyle 5 0ariotte. &n efecto, al disminuir el volumen de

un "as, el n%mero de moléculas que en cada momento chocan con las paredes

del recipiente aumenta porque tienen menos espacio para moverse y por

consi"uiente hay un aumento de presión. o contrario sucede si hay un aumento

de volumen. a velocidad de las moléculas no cambia por permanecer constante

la temperatura.

&l PORO!"E#RO $E E%P&'()', se basa en una de las tres leyes de los"ases ideales, la enuncia por /oyle5 0ariotte, que "obierna la expansión

isotérmica para determinar el volumen desconocido de sólidos colocados en unacámara de expansión )volumen conocido*. a ley de /oyle enuncia que para unpeso dado de "as a temperatura constante, el volumen varía inversamente con la

presión absoluta4 esto es' v ∝ )1 6(*.

&l helio esta inicialmente contenido en una cámara fuente a presión y volumenconocidos )(1, +1*. &l helio es expandido hacia una cámara, donde se encuentrala muestra, de volumen conocido, +2 y la presión (2 es medida.

Aplicando la ley de /oyle, se calcula el volumen de "ranos de la muestra ymidiendo el volumen total, se calcula la porosidad efectiva.

POROSIDAD

(ropiedad petrofísica que representa el espacio en la roca que no está ocupado

por nin"%n material o mineral, con lo que permite el almacenae de fluidos, es una

relación entre el volumen poroso respecto al volumen total de la roca,

matemáticamente es una fracción que puede tener valores entre 7 y 1, que

además es expresada porcentualmente.

Determinación de la porosidad por el método del Porosímetro Ruska deexpansión de Helio.

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a forma en la que se distribuye el espacio poroso en una roca depende del

empaquetamiento y tama8o de los "ranos, por eemplo en las "ravas y arena la

porosidad es mucho mayor respecto a las areniscas y con"lomerados, esto se

debe al "rado de consolidación y compactación, dado en el proceso de

sedimentación de la roca, pues los menos consolidados presentan mayor

porosidad.

A medida que los sedimentos sufren el proceso de litificación, la porosidad se

pierde pro"resivamente, y si hay formación de un material cementante, éste entra

a ocupar los espacios porosos restantes, disminuyendo más la porosidad de la

roca.

0atemáticamente se expresa como'

∅=V p

V T

T 56 7585+

1* (orosidad se"%n la comunicación de los poros.2* -e"%n el ori"en de la porosidad.

1. (or los procesos de litificación, al"unos de los espacios vacíos quedaron aisladosde los demás, debido a la excesiva cementación, mientras otros quedaroninterconectados. &s por ello que en las rocas í"neas y metamórficas sufrenprocesos de cristali#ación, entonces es casi nula la interconexión entre poros4 encambio en las rocas sedimentarias los procesos de formación de roca se dan en

ambientes tranquilos ya que todo depende de los sedimentos depositados y lascapas que se forman pro"resivamente, siendo más notoria la conexión entre"ranos, a su ve# muestra mayor porosidad. -e"%n la comunicación de los poros,se tienen las si"uientes clases de porosidades' (orosidad Absoluta' $elación entre el espacio poroso total de la roca )+p* y

el volumen bruto )+t* de ésta, y matemáticamente se define así, siendo )+"*

+olumen de los "ranos'

∅=V p

V T =V t −V gV t

(orosidad &fectiva' $elación entre el espacio poroso interconectado y el

volumen bruto de roca, éste tipo de porosidad es la de mayor interés para la

industria petrolera ya que permite reali#ar los estudios de cantidad de

petróleo y "as in situ, teniendo en cuenta que los hidrocarburos almacenados

en los espacios porosos interconectados son los que pueden explotarse

parcialmente de un yacimiento. 9ormalmente varía entre ran"os del :; y

mayores al 27;4 siendo mayores al 27; como porosidades muy buenas,


5


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entre el 1:; y 27; como porosidades buenas, entre 17; y 1:; como

porosidades moderadas, entre :; y 17; como porosidades pobres y

menores al :; como muy pobres. 0atemáticamente se representa así'

∅ Ef =Vporosointerconectado

V total

2. -e"%n el ori"en de la porosidad'

a* (orosidad (rimaria' (orosidad inter"ranular, se formó a medida que los

sedimentos se depositaban quedando espacios vacíos entre los "ranos y

fra"mentos minerales.

b* (orosidad -ecundaria' -e conoce también como porosidad inducida o

vu"ular, y se formó debido a procesos "eoló"icos posteriores a la

depositación de sedimentos, se tiene las si"uientes subclases'

5(orosidad por lixiviación de a"uas subterráneas' -u aparición depende de lastopo"rafías de superficies anti"uas de erosión, se requiere tiempo suficiente de

erosión, nivel de superficie mayor que el nivel hidrostático para permitir la acción

disolvente de a"uas meteóricas.

5(orosidad por


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CALIBRACIÓN DELEQUIPO

1. Cerrar asválvulas de de

vac!" su#$%$s&r! 'e%&rada de (el$!"a)r$r válvula de

e*+a%s$,% ' lue-!e%ce%der el+!r!s#e&r!

. E%c$e%da la)!#)a de vac! 'e*&ra$-a &!das las

$#+ure/as 0uec!%&e%-a el+!r!s#e&r!.

3. C!l!car el c$l$%dr!e% el +!r&a#ues&ra '+!s&er$!r#e%&e e% el

e0u$+!" re-$s&re elv!lu#e% del

+!r&a#ues&ra

4. Aus&ar el #ed$d!rde +res,% a 2 +s$" 'a)ra la válvula de

su#$%s&r! de (e as&a0ue la +res$,% sea de

122 +s$-

5. C$erre lasválvulas de e%&rada' de su#$%$s&r! de

(e" re-$s&re la+res$,% P1

6. A)ra la válvulade e*+a%s$,% ' la

+res$,% ledare-s&rela c!#! P "+asar la válvula devac! a la +!s$c$,%

de ve%&e!

. Re+e&$r el+r!ced$#$e%&! desdeel +as! u%as &res

veces c!% cadac$l$%dr! as&a 0ue larelac$,% de +res$!%es

%! sea #a'!r de2"221 +s$-

. A)ra la celda '

ca#)$e el cl$%dr! de+res$c$,% +!r !&r! 're+$&e &!d! el

+r!ced$#$e%&!.

DEER7INACIÓN DELA PORO8IDAD

8elecc$!%e u%+!r&a#ues&ras

adecuad! +ara su%9cle!" +ara ev$&arerr!res de #ed$c$,%

Re+$&a &!d! el+r!ced$#$e%&!a%&er$!r" +er!

&a#)$:% re-$s&re elv!lu#e% de su

%9cle!

Re-$s&re da&!s '+r!ceda a l!scálcul!s. ;IN

• (resencia de (artículas


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TABLA DE DATOS

abla 1. >dentificación de la muestra

N6

L>: P7@65P

P1 P2 P1 P2

1 B.: 177 ?.1: 177 ?.7177 ?.7@177 ?.7B

2 .B:. 2.@

. 2.::. 2.:

177 2.:

abla ?. Datos de la muestra

N 56

@* PP76> 7@65*

PP1 P2 P1 P2

1?@ B7.?

177 2.2B

177 2.?177 2.:

177 2.1



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MUESTRA DE C&LCULOS

´ P1V 1= ´ P2V 2

´ P1V r=´ P2 (V r+V c−V ca−V pm )

Donde'+r 3 volumen de la cámara de referencia

+c3 volumen de la cámara donde es introducida la muestra

+ca3 volumen del cilindro de acero

(1 y (23 presiones promedio

+pm3 +olumen del porta muestras

Esando los datos de la tabla 2 de calibración del equipo reempla#a en la ecuación

anterior y se obtienen dos ecuaciones con dos incó"nitas'

•

&cuación 1 ´ P1V r=´ P2 (V r+V c−V ca−V pm )

100V r=34.09 (V r+V c−68.59−7.5 )

100V r−34.09V r=34.09V c−2593.9081

65.91V r=34.09V c−2593.9081

V r=0.51722V c−39.3553

• &cuación 2



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99.99V r=28.55 (V r+V c−49.65−7.5)

99.99V r−28.55V r=28.55V c−1631.6325

71.44V r=28.55V c−1631.6325

V r=0.3996V c−22.8392

>"ualando la ecuación 1 y la ecuación 2, se puede despear las dos incó"nitas'

0.51722V c−39.3553=0.3996V c−22.8392

V c=140.4191 cm3

$eempla#ando el valor de +c en la ecuación 1, se obtiene'

V r=0.51722 (140.4191 )−39.3553=33.2723 cm3

Ahora se halla el volumen de "rano mediante el despee de la si"uiente ecuación'

´ P1V r=´ P2 (V r+V c−V g−V pm )

V g=V c−V r( ´ P

1

´ P2−1)−V pm

V g=140.4191−33.2723

(

100

28.34−1

)−7.5

V g=48.7874 cm3

F la porosidad efectiva se calcula de la si"uiente manera'


12


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∅=V t −V gV g

=60.34−48.7874

48.7874=0.257=25.7

AN&LISIS DE RESULTADOS

os resultados obtenidos revelan que la muestra asi"nada, el n%cleo 9o.1@

posee buenas propiedades petrofísicas, prueba de ello es su porosidad efectiva

ya que supera el 27;, lo que indica que es muy buena, éste resultado si se

compara con las porosidades de las rocas sedimentarias indica que la muestra esarenisca, posiblemente el yacimiento de donde fue extraída tiene como formación

productora una arenisca.

A pesar de los buenos resultados, hay que se8alar que las presiones leídas, no

eran 177 psi, y para que la práctica se llevara a cabo sin már"enes de error, tales

presiones deberían ser 177 psi, con ello se incurre en errores de cálculo de la

porosidad efectiva, sin embar"o, para efectos peda"ó"icos y de aplicación de

conceptos básicos de leyes de "ases y propiedades petrofísicas, la estimación

hecha en el laboratorio fue muy aceptable y puede tomarse como un buen dato

para estudio de yacimientos.

ambién se puede decir que la muestra presenta muy buena interconexión entre

sus espacios porosos, por lo que sería un buen almacén para hidrocarburos y

a"ua.


11


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DESARROLLO DE TALLER 4. DETERMINACION DE LA POROSIDAD POR ELMETODO DEL POROSIMETRO RUSKA DE EXPANSION DE HELIO

1. Calcule el volumen de las cámaras del porosímetro de expansión de helio y la

porosidad de su muestra asi"nada.

´ P1V 1= ´ P2V 2


Donde'+r 3 volumen de la cámara de referencia

+c3 volumen de la cámara donde es introducida la muestra

+ca3 volumen del cilindro de acero

(1 y (23 presiones promedio

+pm3 +olumen del porta muestras


1.


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Esando los datos de la tabla 2 de calibración del equipo reempla#a en la ecuación

anterior y se obtienen dos ecuaciones con dos incó"nitas'

• &cuación 1´ P1V r=´ P2 (V r+V c−V ca−V pm )

100V r=34.09 (V r+V c−68.59−7.5 )

V r=0.51722V c−39.3553

• &cuación 2


99.99V r=28.55 (V r+V c−49.65−7.5)

V r=0.3996V c−22.8392

>"ualando la ecuación 1 y la ecuación 2, se puede despear las dos incó"nitas'

0.51722V c−39.3553=0.3996V c−22.8392

V c=140.4191 cm3

$eempla#ando el valor de +c en la ecuación 1, se obtiene'

V r=0.51722 (140.4191 )−39.3553=33.2723 cm3

Ahora se halla el volumen de "rano mediante el despee de la si"uiente ecuación'

´ P1V r=´ P2 (V r+V c−V g−V pm )

V g=V c−V r( ´ P

1

´ P2−1)−V pm


13


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15/30

hasta que el nivel de los pedacitos coincidía con la superficie del a"ua en el

recipiente. Calcular el volumen total y la porosidad del material en el recipiente, si

el total del peso del recipiente es de ?7BB "ramos. Ga porosidad calculada es

total o efectiva, expliqueH a densidad de la cali#a es de 2.@2 "6cc

W agua+recipiente=900 g

W agua+recipiente+caliza=3066 g

W caliza=3066g−900 g=2166g

V caliza=W caliza

ρ

= 2166 g

2.72 gcm

3

=796.32cm3

V t =V caliza+V agua=796.32ml+500ml=1296.32ml

∅=V t −V gV g

=1296.32−796.32

796.32=0.628=62.8

a porosidad calculada es la total, porque ese volumen de "rano es el total mas no

el volumen de "rano interconectado.

. En vaso de precipitado fue llenado hasta 2:77 mililitros con dolomita. &l peso

de la dolomita colocada en el recipiente es ::11"ramos. Calcule la porosidad, Ga

porosidad calculada es total o efectiva, expliqueH a densidad de la dolomita es de

2.B "6cc

V t =2500mldedolomita

W dolomita=5511g

V dolomita=W dolomita

ρ =

5511g

2.86 g

cm3

=1926.92 cm3


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∅=V t −V g

V g=2500−1926.92

1926.92=0.297=29.7

a porosidad calculada es la total, debido a que el volumen de "rano utili#ado esel volumen de "rano total, es decir, el interconectado y el que no lo está.

:. GCuáles son las ventaas de las diferentes herramientas de re"istros, para

determinar la porosidad se"%n la litolo"ía de la rocaH

a porosidad puede ser determinada a partir de re"istros como el de absorción de

rayos "amma )lito densidad* y los re"istros sónicos y de neutrón.

os re"istros de densidad son muy sencillos y prácticos, en formaciones limpias

cuyos poros se encuentran saturados con a"ua o aceite el re"istro presenta la

cantidad de porosidad saturada de fluido. F se puede calcular si se conoce las

densidades de la matri# y el fluido.

&l re"istro sónico se basa en el material que constituye la roca, por eemplo en las

rocas sedimentarias se puede medir la velocidad del sonido y con ello la porosidad

fácilmente.

F el re"istro neutrón se basa en la presencia de átomos de hidro"eno y debido a

que la cantidad de hidro"eno por unidad de volumen contenido en el a"ua y en el

petróleo es similar, el resultado obtenido por este re"istro corresponde a la

porosidad.

"UENTES DE ERROR


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&xiste la posibilidad de presentarse taponamientos en los ductos de "as, queimpiden la completa expansión del mismo, lo que no permite la saturación de lamuestra, también es posible que la bomba de vacío no haya cumplido con latotalidad de su labor, por ello los errores posiblemente se dieron, aparte deldeterioro de los equipos, se pueden incluir errores humanos, pues se necesita

sincroni#ación para el auste de las válvulas de apertura y cierre, además delmomento de activación de la bomba.

Debido a que en el procedimiento se debe hacer vacío para un buen re"istro de

resultados, puede que el equipo presente fu"as en las man"ueras o dentro de las

cámaras, lo que hace difícil mantener un equilibrio en la presión, de ahí los datos

tomados pueden "enerar errores en el cálculo de los vol%menes.


1


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CONCLUSIONES

• a porosidad efectiva es una propiedad de alto interés para la industria

petrolera ya que indica la capacidad de almacenamiento de las rocas.

• a muestra anali#ada posee buna porosidad efectiva por lo que es aptapara el almacenamiento y la extracción de hidrocarburo.

• os valores altos de porosidad indican que la roca posee buena

interconexión entre sus espacios porosos.

• &s importante el efecto que tienen los tipos de empaque, el material

cementante, la distribución y "eometría de los "ranos en la porosidad de lasrocas.

• 0ientras más an"uloso sea el "rano y mientras haya buena selección, la

roca presentará buenos valores de porosidad.

• a porosidad medida en laboratorio representa una buena estimación de las

condiciones petrofísicas del yacimiento.


1


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(rocedimiento'

1. Calibración del porosímetro. (ara la respectiva

calibración se utili#a'

• Cilindros de acero de volumen conocido

introducidos en una cámara especial.• Ena variedad extensa de tapones de

acero para las diferentes tipos de muestras.2. Ibtener volumen de referencia )+1* y el volumen

muerto del sistema )+d*.?. (reparación del n%cleo seco.. -e aplica un esfuer#o resctrictivo de 77 psi o menos.:. -e dea entrar el helio a la cámara a una presión predeterminada )(1* )1775

277 psi*.B. -e re"istra la presión más baa de equilibrio que resulta.@. -e calcula el volumen del poro, teniendo en cuenta la ley de /oyle que

plantea la si"uiente ecuación' P1V 1= P2(V 1+V p+V d )

Dónde' P

1 y P2 3 (resiones del sistema

V 1 3 +olumen de la cámara de referencia

V p 3 +olumen poroso

V d 3 +olumen muerto, corresponde al volumen que queda entre la muestra y las

bandas.

M:5 56 8: 56 ?8 @ ?;


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líquido incompresible. a idea ori"inal ha sido de !orner )1*. os aparatos paraeste método pueden obtenerse comercialmente y uno de éstos es el porosímetro$usJa de alta presión.a porosidad de una muestra se obtiene, primero midiendo su volumen total apresión atmosférica con un fluido apropiado de despla#amiento )mercurio* en un

picnómetro y, lue"o, for#ando bao presión el fluido dentro de la muestra ymidiendo el volumen que penetra en el espacio poroso, &ste método es muypráctico, especialmente para muestras de baa permeabilidad en donde no sepueden obtener resultados exactos con otro equipo de porosidad.

(ara determinar la porosidad de una muestra, primero se le extraen los fluidos ydespués se seca. &l volumen total del n%cleo se determina por despla#amiento demercurio en un picnómetro, valor leído directamente de la escala volumétrica conaproximación de 7,71 cc. a lectura se obtiene colocando el n%cleo en elpicnómetro, poniendo la tapa, y observando el instante en que la primera "ota demercurio aparece en la válvula del picnómetro. Ena ve# que se obtiene el volumentotal, se cierra la válvula, se fia la escala del espacio poroso y se somete el

sistema a la presión de referencia establecido previamente, siendo "eneralmentede @:7 libras por pul"ada cuadrada. os centímetros c%bicos de mercuriorequeridos para elevar la presión de 7 a @:7 lpc representan el espacio poroso dela muestra, y se lee directamente en la escala de porosidad.

2- Calcule las porosidades para empaquetamiento tipo rombohedral y ortorrómbico ytetra"onal esferoidal.

• &mpaquetamiento rombohedral'

De acuerdo con la fi"ura'

cbaV t **=

Dónde'

º45*4 Cosr a =

r cb 4==

&l volumen total del romboedro es'


.1


22/30

3

3

25.45

º45*64

r V

Cosr V

t

t

=

=

&l volumen de los "ranos está dado por'

3

3

51.33

3

48

r V

r V

gr

gr

=

= π

F la porosidad se define entonces mediante'

%94.25

100*25.45

51.3325.45

100*

3

33

=

−=

−=

φ

φ

φ

r

r r

V

V V

t

gr t

• &mpaquetamiento ortorrómbico'

De acuerdo con la fi"ura'

cbaV t **=

Dónde'

º30*4 Cosr a =

r cb 4==

&l volumen total del ortorrombo es'


..


23/30

3

3

426.55

º30*64

r V

Cosr V

t

t

=

=

&l volumen de los "ranos está dado por'

3

3

51.33

3

48

r V

r V

gr

gr

=

= π

F la porosidad se define entonces mediante'

%54.39

100*426.55

51.33426.55

100*

3

33

=

−=

−=

φ

φ

φ

r

r r

V

V V

t

gr t

• &mpaquetamiento tetra"onal esferoidal '

&n este tipo de empaque, los ees de las esferas forman entre sí en todas

direcciones án"ulos de B7K.

Aplicando propiedades "eométricas se tiene que'

V T =2r (2rsen60)2rsen60

V S=4

3π r

3

∅=30.19


.3


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3- GCuáles son los factores petrofísicos que afectan la porosidad de una rocaH

ipo de empaque' >dealmente se pueden formar los si"uientes tipos de

empaquetamientos los cuales tienen diferente valor de porosidad.

&l incremento de la presión de confinamiento hace que los "ranospobremente clasificados y an"ulares muestren un cambio

pro"resivo de empaquetamiento aleatorio a un empaque más cerrado,

reduciendo con ello la porosidad. -e"%n el tipo de empaque se tienen los

si"uientes valores de porosidad' C%bico, porosidad 3 @.B ; $omboedral,

porosidad 3 2:. ;Irtorrómbico, porosidad 3 ?.: ; etra"onal

esfenoidal, porosidad 3 ?7.1 ; . =rado de Cementación o consolidación' Cemento que une los "ranos y

que se forma posterior a la depositación ya sea por dilución de los

mismos "ranos o por transporte. -on cementos' carbonato de calcio,

carbonato de ma"nesio, carbonato de hierro, limonita, hematita, dolomita de

sulfato de calcio, arcillas y combinación de éstos. as areniscas

altamente cementadas presentan baas porosidades. o contrario ocurre

con rocas poco consolidadas. a cementación toma lu"ar tanto en

el tiempo de litificación como en el proceso de alteración de las rocas

causada por a"ua circulante. De la calidad del material cementante

dependerá la firme#a y compactación de la roca. -e tiene, entonces,

formaciones consolidados, poco consolidados y no consolidados. =eometría y distribución de "ranos' -e debe a la uniformidad o clasificación

de los "ranos. Dicha clasificación depende, a su ve#, de la distribución deltama8o del material, tipo de depositación, características actuales

y duración del proceso sedimentario. Cuando los "ranos son más

redondeados proporcionan más homo"eneidad al sistema y por ende la

porosidad será mayor. (resencia de (artículas


25/30

as medidas de porosidad en un yacimiento varían un poco dependiendo del lu"ar

y al #ona donde se toma, además de las diferentes técnicas puestas en práctica,

por ello se hace necesario asi"nar una porosidad a todo el yacimiento que

represente el promedio de todos los valores disponibles. (ara calcularla existen

distintas formas, entre ellas'

Promedio aritm*tico

Consiste en determinar la media aritmética de las porosidades.

n3 n%mero total de muestras4 L3 porosidad de cada muestra.

Promedio ponderado o pesado

a. (or espesor de arena' Diferentes capas de arena de espesor conocido

b. (or área de drenae de cada po#o'

c. (or volumen'

Promedio estad+stico: -e basa en los datos estadísticos clasificados en ran"os dela variable en consideración, en este caso porosidad, y el n%mero de ocurrencia dela variable en cada ran"o tabulado,


.5


26/30

Donde L a es la porosidad aritmética promedio4 Li la porosidad en el punto medio de

cada ran"o4 i la frecuencia de cada intervalo o ran"o y n el n%mero de clases deintervalos.

!- GCuáles son las ventaas y desventaas de este métodoH

Ventajas:M a cantidad de !elio requerida para la prueba es peque8a, por lo que esta

medición resulta ser económica.M a muestra no se destruye ni sufre da8os de nin"una manera, por esta

ra#ón puede ser utili#ada en otras mediciones.M &l método es directo, por tanto hay menos fuente de error.M a operación es rápida, sencilla y tiene un excelente nivel de repetibilidad.M -e pueden probar muestras que ten"an formas irre"ulares o fisuras

$esventajas:M -e requiere una calibración extremadamente cuidadosa y frecuente para

poder obtener un buen nivel de exactitudM os cambios en temperatura o presión barométrica deben ser

contabili#ados en los cálculos.M &l valor de porosidad resultante será más alto que el valor de porosidad

verdadero si se absorbe el "as en las superficies de la muestra. &l uso dehelio minimi#a esta posibilidad.

#- G(or qué la presión de paso de !elio es de 177 psiHa presión de paso de !e debe ser menor a 177 psi porque a esta presión el !e

se comporta como un "as ideal, lo que hace posible la aplicación sin nin"%n

inconveniente de la ley de /oyle de los "ases ideales.

&n el proceso de calibración del equipo, se utili#a un re"ulador de presión con el

obetivo de que al aplicar presión por medio del pistón micrométrico el mercurio

alcance la marca de referencia en el manómetro y en consecuencia obtener las

dos lecturas de presión para la misma referencia del manómetro, ya que la

relación de presiones no puede diferir en más de 7.771.

- G(or qué se usa helio en la determinación de la porosidadH

a utili#ación de !elio en el desarrollo de esta prueba, es de "ran importancia

debido principalmente a las si"uientes ra#ones'

= &l !elio es un "as noble monoatómico que tiene un tama8o muy peque8o yuna "ran capacidad de penetración en la "ran mayoría de poros más finos

del n%cleo muestra y en micro5fisuras de la roca, aproximadamente de 17517

m.= &l !elio es un "as noble, que se comporta como "as ideal, lo cual hace que

la ley de /oyle pueda ser aplicada en este procedimiento.= Al ser un "as inerte desaparece el ries"o para salud, al no ser toxico.


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= &l !elio presenta "ran fluide#, lo cual "aranti#a que el "as estará presente

en la totalidad del volumen poroso efectivo de la muestra.= Al ser puro y estable, no producirá reacciones ni nin"%n tipo de alteración

en la muestra.)- G(or qué es necesario hacer el vacío a los cilindros de referencia )acero* y de

muestraHCon el vacío se "aranti#a que las cámara estén totalmente desocupadas

)no esté presente nin"%n "as como el aire* para que cuando sean abiertas las

válvulas que dan paso al !elio, éste no se me#cle con nin"%n otro componente

)"as*, porque si esto ocurre se altera su composición, su peso molecular y otras

propiedades que se desconocerían al ser ya una me#cla de "ases y por lo tanto

no se podría asumir como un "as ideal y por ende sería totalmente erróneo aplicar

la ey de /oyle en este procedimiento.

/- GCuál es el porcentae de error cometido se"%n los resultados de calibraciónH

(ara determinar el porcentae de error en los resultados de la calibración se

emplean como vol%menes teóricos de +1 y +2 son ?2.B cm? y 17 cm?

respectivamente, y los calculados son extraídos de la muestra de cálculo,

obteniendo como resultado'

M (ara el volumen de la cámara de referencia, +r '

%Error=|ValorTeórico−ValorCalculadoValorTeórico |×100

%Error=|32.86 cm

3

−33.2723 cm3

32.86 cm3 |×100=1.25

M (ara el volumen de la cámara en donde se introduce la muestra, +c'

%Error=|ValorTeórico−ValorCalculadoValorTeórico |×100

%Error=|140cm3−140.4191 cm3

140cm3 |×100=0.29

eóricamente se establece que, un sistema bien calibrado determinará el volumen

de "rano con una precisión de N 7.2 ; del valor real. &sto corresponde a

aproximadamente N7.7? cm? en muestras de una pul"ada de diámetro y

aproximadamente 1 pul"ada de lar"o y N7.1 cm? en muestras de 1 O pul"adas de

diámetro y 2 pul"adas de lon"itud.


.


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RECOMENDACIONES

• (ara evitar errores en la lectura de presiones y posterior cálculo o

estimación de la porosidad, es necesario actuali#ar los equipos, ocalibrarlos y hacerles mantenimiento constante.

• 0ás interacción de los estudiantes con los equipos del laboratorio, con ello

se incrementará el conocimiento y se afian#arán los conceptos aprendidos.

• $eali#ar un buen vacío al porosímetro, con ello se disminuye de forma

importante el mar"en de error en la estimación de la porosidad.


.


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BIBLIOGRA"ÍA

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Experiencia 4 Porosidad Por El Metodo Porosimetro Ruska Expansion de Helio

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