Actividad del laboratorio de ciencias SEEDPorosidad y permeabilidad en reservas de petrleoContenido relacionado Nuestros resultados Notas para el profesor Versin del experimento en formato pdf Versin del notas del profesor en formato pdfEsta actividad fue creada en asociacin conAGI.La palabrapetrleosignifica "aceite de roca" o "aceite de la Tierra". El petrleo, tambin denominado petrleo crudo, es un lquido oloroso, de color amarillento a negro, que a veces es fluido, pero tambin puede ser muy espeso. Cuando se lo refina para producir combustibles especficos, se usa para dar energa a vehculos y calentar viviendas. Tambin proporciona la base qumica para los plsticos y otros productos comunes de la vida moderna.Imagen cortesa delServicio de Parques Nacionales de los Estados Unidos.

El petrleo se forma a partir de pequeos animales y plantas que vivieron en los ocanos y mares poco profundos hace millones de aos. A medida que estas plantas y animales moran, sus restos se hundan y apilaban en el lecho marino. Durante millones de aos, los restos fueron cubiertos por capas de lodo y arena. El calor y la presin de estas capas convirtieron los restos en petrleo y las capas en roca. Posteriormente, el petrleo se desplaz lateralmente y hacia arriba de donde se form a otras formaciones rocosas o incluso a la superficie de la Tierra.Video Instituto Estadounidense de Geociencias, 2012.El videoFormacin de petrleo en el tiempomuestra cmo se desarrolla el petrleo en capas rocosas.

Las reas subterrneas que contienen petrleo se denominan reservas. Solo un determinado tipo de lugar tiene probabilidad de ser una reserva de petrleo. Una caracterstica esencial de una regin con petrleo es un lecho grueso de rocas sedimentarias. Adems, solo ciertos tipos de rocas sedimentarias pueden mantener y transmitir petrleo. Nuestra animacin te muestra cmo el petrleo se forma y migra a reservas.Nuestro experimentoLas reservas de petrleo estn asociadas a ciertos tipos de formaciones rocosas subterrneas que no se hallan en todos los lugares del planeta. Adems, no todas las reservas tienen el mismo volumen de petrleo. Una complicacin adicional es que el petrleo fluye de muchas reservas con mucha ms facilidad que de otras.En esta actividad, considerars algunos de los factores que determinan si una roca sedimentaria puede ser una buena reserva de petrleo. En primer lugar, realizars un experimento de porosidad para determinar si la arena o la grava pueden retener ms aceite de cocina. Esto te ayudar a entender los tipos de roca que retienen mejor el petrleo. Luego, probars la permeabilidad de la arena y la grava permitiendo que el aceite gotee de cada contenedor mientras controlas el tiempo que tarda. Esto te dar una idea de cunto petrleo se recupera en realidad de una reserva.Herramientas y materiales Dos botellas de plstico transparente de 500ml (aproximadamente 16oz) Filtro de caf Cinta elctrica (plstico vinilo) Dos recipientes transparente que puedan sostener las botellas de plstico cuando se invierten. Se pueden usar tarros o tazas de plstico o de vidrio vacos. 200ml (7oz) de arena 200ml de grava Cilindro graduado de 50ml (2oz) o mayor 200ml de aceite de cocina TijerasCmo hacerlo

1. Con las tijeras, recorta el fondo de las dos botellas de plstico transparentes de 500 ml.|Advertencia de seguridad:Usa las tijeras con cuidado. Siempre corta en direccin contraria a ti.

2. Coloca un trozo de filtro de caf sobre la parte superior abierta de cada botella. Asegura el filtro firmemente con la cinta de vinilo.

3. Enrosca las tapas en ambas botellas.

4. Sujeta una de las botellas al revs de manera que el extremo abierto quede hacia arriba. Coloca los 200ml de grava en la botella. Luego, coloca la botella invertida en una taza que pueda sostenerla.

5. Repite este proceso con la segunda botella y los 200ml de arena.

6. Coloca 50ml de aceite de cocina en el cilindro graduado y vierte ese aceite en la botella con grava, hasta que el sedimento est completamente saturado. El nivel del lquido no debe superar el nivel del sedimento. Asegrate de observar el volumen exacto de aceite de cocina agregado.

7. Repite este proceso con la botella que contiene arena. Asegrate de observar el volumen exacto de aceite de cocina agregado. Ten en cuenta que lograr que el aceite fluya por la arena es un poco complicado y se requiere paciencia. Te dars cuenta de que la arena est totalmente saturada porque se oscurecer un poco. Una forma de mantener el aceite fluyendo por la arena es desenroscar la tapa de la botella antes. Esto permite que el aire fluya por los granos mientras el aceite desciende. Una vez que el aceite se acerque al fondo de la botella invertida, vuelve a colocar la tapa. Este proceso puede demorar unos 15 minutos.

8. Calcula la porosidad (porcentaje de espacio abierto) de tus muestras de grava y de arena. La porosidad es la relacin entre el espacio poroso y el volumen total de un material slido y el material poroso, normalmente expresada como un porcentaje multiplicando la relacin por 100. Por ejemplo, supn que vertiste 25ml de sedimento en un contenedor y descubriste que 10ml de agua llenaron completamente los espacios entre los granos. La porosidad del sedimento en este ejemplo sera la siguiente:10ml=0,4x100=40%deporosidad

25ml

9. Registra tus datos en una tabla como la siguiente:Tipo de materialVolumen de materialVolumen de aceite (espacio poroso)Porcentaje de porosidad

Grava

Arena

10. Imagina que un gelogo descubre un yacimiento de petrleo en una reserva de grava. El volumen total de la reserva es igual a un volumen de 100millones de barriles. Cuntos barriles de petrleo hay en la reserva?11. Si la reserva descrita fuera arena, cuntos barriles de petrleo contendra?En la segunda parte de esta actividad, veremos la velocidad a la que el aceite pasa por los espacios porosos de roca, o la permeabilidad. La porosidad y la permeabilidad se relacionan directamente entre s. Para que una roca tenga alta permeabilidad, no solo debe tener un tamao de poro grande, sino que adems los poros deben estar conectados entre s para que el aceite fluya con facilidad. Analizaremos este concepto usando la grava y la arena mezcladas con aceite que preparamos antes.12. Supn que debes quitar la tapa de la parte inferior de las botellas de plstico. Qu volumen de aceite crees que gotear de los recipientes? Explica tu respuesta.

13. Ahora prueba tu hiptesis de la pregunta anterior desenroscando la tapa de la parte inferior de los recipientes con grava y arena. Deja que el aceite se escurra por los recipientes y drene en las tazas que los sostienen durante cinco minutos.14. Registra tus respuestas a las siguientes preguntas:a. Cul es el volumen de aceite recuperado?b. Calcula el porcentaje de aceite recuperado.c. Cmo explicas tus resultados?d. Con la informacin de la primera parte de la actividad y suponiendo que el volumen total de la reserva era igual a 100millones de barriles, usa el porcentaje de porosidad y el porcentaje de recuperacin de aceite para determinar cunto aceite podra recuperarse en realidad de la reserva de grava y de la de arena.