Porosimetro

PARÁMETROS QUE PODEMOS DETERMINAR CON EL POROSÍMETRO

PRUEBA DE INYECCIÓN POR MERCURIO (IPM)

La porosidad es el volumen de huecos de la roca, y define la posibilidad de ésta de almacenar más o menos cantidad de fluido.

POROSIDAD TOTAL.- La porosidad total o absoluta es considera como el volumen poroso el total de poros estén o no interconectados.

Donde:

ɸT = Porosidad Total o absoluta.

ρB = Densidad de la roca.

ρg = Densidad de grano.

Vpt = Volumen de poros totales.

VB = Volumen de roca.

POROSIDAD EFECTIVA.- se refiere al porcentaje de poros interconectados que permiten la circulación de fluidos. O se considera como el volumen poroso solamente conectado entre sí.

Donde:

ɸe = Porosidad efectiva.

Vpe = Volumen de poros efectivos.

VB = Volumen de roca.

POROSIDAD NO EFECTIVA.- Esta porosidad no efectiva representa la diferencia entre las porosidades anteriores, es decir, la porosidad absoluta y la efectiva.

Donde:

ɸNe = Porosidad no efectiva

ɸT = Porosidad Total

ɸe = Porosidad efectiva

MASA DE LA ROCA.- Cantidad de materia presente en la roca.

Donde:

MB = Masa de la roca [gr, lb, kg, etc](unidades masa)

WB = Peso de la roca [kg.m/s2 = 1 N] [g.cm/s2 = 1 Dina] (unidades peso)

g = Gravedad Terrestre [m/s2, lb/ft2]

VOLUMEN DE LA ROCA.- Es el espacio ocupado por la roca. Es una función derivada de la longitud, ya que se haya multiplicada por las tres dimensiones.

Donde:

VB = Volumen de la roca [m3, cm3, in3]

π = 3.1416

D = Diámetro de la muestra [in, cm]

L = Longitud de la muestra [in, cm]

VOLUMEN DE POROS TOTALES.- Es la diferencia del volumen de roca y el volumen de poros efectivos.

VOLUMEN DE POROS EFECTIVOS.- Es el volumen de mercurio inyectado a la máxima presión.

DENSIDAD DE LA ROCA.- Es la relación existente entre la masa de la roca y el volumen de la misma midiéndose en unidades de masa y de volumen.

Donde:

ρB = densidad de la roca [gr/cm3, kg/m3, Ib/in3]

MB= masa de la roca [gr, kg, Ib ]

VB= volumen de la roca [cm3, m3, in3]

DENSIDAD APARENTE-.Es la relación entre una masa de granos de la roca y el volumen total ocupado por los mismos.

Donde:

Ρga = Densidad de grano aparente [gr/cm3, kg/m3, Ib/in3]

MB= Masa de la roca [gr, kg, Ib ]

Vpt= volumen de poros totales de la roca [cm3, m3, in3]

DENSIDAD REAL-. Es la relación de la masa de la roca y su volumen real.

Donde:

Ρgr = Densidad de grano real [gr/cm3, kg/m3, Ib/in3]

MB= Masa de la roca [gr, kg, Ib ]

VB= volumen de la roca [cm3, m3, in3]

Vpt= volumen de poros totales de la roca [cm3, m3, in3]

PRESIÓN CAPILAR.- La diferencia de presiones a través de una interface dada dentro de un tubo capilar es la presión capilar o diferencial entre la presión del fluido no mojante y el fluido mojante a través de su interface

Esta ecuación expresa la diferencia entre las presiones existentes a través de la interface curva que separa dos fluidos inmiscibles de diferente densidad que coexisten en el interior de un tubo capilar, en función del radio del conducto, de la tensión superficial entre los dos fluidos, y del ángulo de contacto que desarrolla la interface al incidir sobre la superficie de la pared interna del tubo capilar.

La expresión matemática de la ecuación fundamental de la presión capilar, que puede utilizarse con cualquier sistema consistente de unidades, es:

En donde:

Pc,: Presión capilar [lbf/in2 (psi), kgf/m2]

rc,: Radio del conducto capilar

y: Tensión superficial entre las fases

ϴ: Angulo de contacto de la interface con el material sólido de la pared interna del conducto capilar, medido a través de la fase mojante.

En la práctica cotidiana de la porosimietría de inyección de mercurio, los valores que normalmente se utilizan para la tensión interfacial y el ángulo de contacto del mercurio son respectivamente 486 dina/cm y 140°. Este valor para el ángulo de contacto del mercurio (fluido no mojante), determina un valor de 40° para el ángulo de contacto medido a través del aire o el vacío, que en este caso es la fase mojante.

Substituyendo estos valores en la Ec. anterior y aplicando lo factores de conversión necesarios para que la presión capilar puede expresada en lb/pulg2 (psi) y el radio del conducto capilar en micras (1micra=lO-6 m), se obtiene la siguiente expresión en unidades tradicionales para la relación entre la presión aplicada en una prueba de inyección de mercurio y el radio de las gargantas de poros que van siendo alcanzadas conforme se incrementa dicha presión:

En donde:

Pc: Presión

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