Informe Laboratorio #4

INFORME #4

DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD EFECTIVA DE UNA MUESTRA UTILIZANDO EL POROSIMETRO DE EXPANSION DE HELIO

CHARLENYS ANDREA PEDROZA VILLEGAS COD: 2009289253

ALVARO ANDRES RODRIGUEZ MONTOYA COD: 201019

MARIA ALEJANDRA VARGAS SALAS COD: 2010192553

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE PETRÓLEOS

NEIVA (HUILA)

2013

INFORME #4

DETERMINACIÓN DE LA POROSIDAD EFECTIVA DE UNA MUESTRA UTILIZANDO EL POROSIMETRO DE EXPANSION DE HELIO

CHARLENYS ANDREA PEDROZA VILLEGAS COD: 2009289253

ALVARO ANDRES RODRIGUEZ MONTOYA COD: 201019

MARIA ALEJANDRA VARGAS SALAS COD: 2010192553

PRESENTADO A:

LUIS ENRIQUE MANTILLA RAMIREZ

ANALISIS DE NUCLEOS

GRUPO 04

SUBGRUPO 01

UNIVERSIDAD SURCOLOMBIANA

FACULTAD DE INGENIERÍA

PROGRAMA DE PETRÓLEOS

NEIVA (HUILA)

2013

ÍNDICE

INTRODUCCION

OBJETIVOS

ELEMENTOS TEORICOS

PROCEDIMIENTO

TABLA DE DATOS

CUESTIONARIOS

MUESTRAS DE CALCULO

TABLA DE RESULTADOS

ANÁLISIS DE RESULTADOS

FUENTES DE ERROR

CONCLUSIONES

RECOMENDACIONES

BIBLIOGRAFIA Pág.

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3

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5

6

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7

9

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20

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INTRODUCCIÓN

OBJETIVOS

Generales:

Determinar la porosidad efectiva de una muestra usando el porosímetro de expansión de helio.

Comprender el concepto de porosidad y reconocer cuál es la importancia de esta propiedad.

Específicos:

Conocer los diferentes tipos de porosidad y qué otros métodos se usan para hallarla.

Adquirir habilidad en el manejo del porosímetro de expansión de helio para obtener los resultados dentro del menor rango posible de error.

Analizar los factores que afectan los cálculos de la porosidad efectiva y absoluta de una muestra.

Determinar los volúmenes de las cámaras fuente y de muestra, utilizando cilindros de volúmenes conocidos (patrón) y aplicando la ley de Boyle para determinar la porosidad efectiva de nuestra muestra.

Conocer los diferentes métodos para determinar el volumen poroso de una muestra.

ELEMENTOS TEORICOS

LEY DE BOYLE—MARIOTTE

El estado de un gas está caracterizado por tres magnitudes físicas que son:

Su presión (P),

Su volumen (V)

Su temperatura (T).

Durante un cambio de estado pueden variar dos de estas tres magnitudes permaneciendo constante la tercera. Si la temperatura no varía se cumple entonces la Ley de Boyle -Mariotte:

“El volumen de un gas es inversamente proporcional a su presión cuando su temperatura permanece constante. O sea: PV = constante”

Así, por ejemplo, si un gas encerrado en un recipiente cilíndrico provisto de un émbolo se somete a diversas presiones P1, P2 ,...... y los volúmenes son en cada caso V1, V2,.... respectiva¬mente, se cumple que: P1V1 = P2V2 = .... = Constante; Siempre que la temperatura no haya variado.

Si la presión aumenta, el volumen disminuye. La teoría cinética de los gases permite explicar la Ley de Boyle - Mariotte. En efecto, al disminuir el volumen de un gas, el número de moléculas que en cada momento chocan con las paredes del recipiente aumenta porque tienen menos espacio para moverse y por consiguiente hay un aumento de presión. Lo contrario sucede si hay un aumento de volumen. La velocidad de las moléculas no cambia por permanecer cons¬tante la temperatura.

P = K / V

V = K / P

Ambas expresiones corresponden a la ecuación de una hipérbola. La gráfica muestra líneas de (V, P) para distintas temperaturas. En cada hipérbola la temperatura permanece constante y se llama isoterma.

Esta expresión implica que siempre que se tenga una cantidad fija de un gas a temperatura constante, el producto de la presión por el volumen siempre será igual a una constante k.

Una forma de entender la ley de Boyle es tener un sistema semejante a una jeringa con embolo en la cual se tiene una cantidad fija de un gas a determinadas condiciones de presión, temperatura y volumen.

Así, se puede verificar experimentalmente que al aumentar la presión, a temperatura constante, el volumen disminuye.

Al aplicar la expresión de la ley de Boyle para estos tres casos se tendrían las expresiones siguientes:

P1. V1=K P2. V2=K P3. V3=K

Esto implicaría que:

P1. V1= P2. V2= P3. V3

Por lo tanto, cuando se tiene una cantidad fija de un gas en un estado inicial y se modifica, a temperatura constante, el volumen o la presión del mismo, se puede determinar la presión o el volumen del gas respectivamente en el estado final.

Para determinar la porosidad efectiva, en la práctica el más utiliza¬do es el método que emplea el porosímetro de gas, el cual aplica la Ley de Boyle para gases ideales.

El porosímetro de Boyle puede ser de simple celda en el cual solo se puede utilizar aire para comprimir, o de doble celda en el que se ha¬ce vacío y se usa un gas diferente al aire.

Por este método, también se determina el volumen de los granos de la muestra, cuando se ha efectuado la expansión. Los valores obtenidos pueden estar afectados por la lectura a presión atmosférica y la adsorción del gas utilizado por la muestra.

POROSIDAD

La porosidad se define como la relación entre el volumen poroso y el volumen total de la roca (la propiedad inversa a la porosidad es la compacidad).

Matemáticamente:

∅=Vp/Vt

VP = volumen poroso

VT = volumen total

De acuerdo a la interconexión del volumen poroso, la porosidad se define en porosidades absoluta, efectiva y no efectiva.

Clasificación de Ingeniería de la porosidad

Durante el proceso de sedimentación y mitificación, algunos de los poros que se desarrollaron inicialmente pudieron sufrir aislamiento debido a varios procesos diagenéticos o catagénicos tales como cementación y compactación. Por ende, existirán poros interconectados y otros aislados. Esto conlleva a clasificar la porosidad en absoluta y efectiva dependiendo de qué espacios porales se miden durante la determinación del volumen de estos espacios porosos

Porosidad absoluta. Es aquella porosidad que considera el volumen poroso de la roca esté o no interconectado. Esta propiedad es la que normalmente miden los porosímetros comerciales. Una roca puede tener una porosidad absoluta considerable y no tener conductividad de fluidos debido a la carencia de interconexión poral. La lava es un ejemplo típico de esto.

Porosidad efectiva. Es la relación del volumen poroso interconectado con el volumen bruto de roca. Esta porosidad es una indicación de la habilidad de la roca para conducir fluidos, sin embargo esta porosidad no mide la capacidad de flujo de una roca. La porosidad efectiva es afectada por un número de factores litológicos como tipo, contenido e hidratación de arcillas presentes en la roca, entre otros.

Porosidad no efectiva. Es la diferencia que existe entre la porosidad absoluta y efectiva.

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Clasificación Geológica de la porosidad:

A medida que los sedimentos se depositaron en los mares antiguos, el agua fue el primer fluido que llenó el espacio poroso. Esta agua se le denomina agua connata. Un método común de clasificación de la porosidad se basa en la condición si porosidad se formó inicialmente o si fue producto de una diagénesis subsiguiente (dolomitización), catagénesis, campo de esfuerzos o percolación de agua.

Porosidad primaria

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