República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para La Defensa Universidad Nacional Experimental de la Fuerza Armada Bolivariana Núcleo Betijoque – Trujillo
Integrantes Marino P. Mary C. C.I: 21.364.492 Ramírez S. César E. C.I: 20.040.096 Seccion: 05 Ing. Gas Octubre, 2012
Introducción En la industria petrolera específicamente en las actividades de exploración y produccion de hidrocarburos presentes en los yacimientos es de suma importancia aplicar el estudio de la prognosis geológica la cual consiste en realizar estudios exhaustivos a los estratos geológicos que se originaron por procesos biológicos, físicos
y
químicos
dando
como
resultado
formaciones
contenedoras
de
hidrocarburos (petróleo y/o gas), cada estrato corresponde a una edad geológica diferente y por ende a tipos de rocas diferentes, dichas propiedades que están directamente relacionadas al área de la exploración y producción son la porosidad, permeabilidad y saturación, la porosidad se define como la capacidad que tiene un material para permitir que un fluido (en este caso petróleo) lo atraviese con facilidad y sin alterar su estructura interna, mediante un gradiente de presión. Mientras una roca tenga alta capacidad para permitir el movimiento del petróleo a través de sus poros interconectados y el yacimiento cuente con energía para empujarlo hacia la superficie, se podrá garantizar la producción del crudo.
La permeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia de fallas, grietas u otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca permeable son la caliza y la arenisca, mientras que la arcilla o el basalto son prácticamente impermeables. Algunas arenas de granos finos pueden tener un alto índice de porosidad interconectada, aunque los poros individuales y los canales de poros sean bastante pequeños.
Rocas Sedimentarias Son rocas que se forman por acumulación de sedimentos que, sometidos a procesos físicos y químicos (diagénesis), dan lugar a materiales más o menos consolidados. Pueden formarse a las orillas de los ríos, en el fondo de barrancos, valles, lagos, mares, y en las desembocaduras de los ríos. Se hallan dispuestas formando capas o estratos. Existen procesos geológicos externos actúan sobre las rocas preexistentes y las meteorizan, transportan y depositan en diferentes lugares dependiendo del agente que d transporte (agua, viento, hielo). De igual manera, distintos organismos animales o vegetales pueden contribuir a la formación de rocas sedimentarias (fósiles). Las rocas sedimentarias pueden existir hasta una profundidad de diez kilómetros en la corteza terrestre. Estas rocas pueden presentarse sueltas o consolidadas, es decir, que han sido unidas a otras por procesos posteriores a la sedimentación, conocidos como diagénesis. Tipos Pueden clasificarse por su génesis en: •
Rocas detríticas: formadas por acumulación de derrubios procedentes de la erosión y depositados por gravedad. Éstas a su vez se clasifican sobre todo por el tamaño de los clastos, que es el fundamento de la distinción entre conglomerados, areniscas y rocas arcillosas.
•
Rocas organógenas: las formadas con restos de seres vivos. Las más abundantes se han formado con esqueletos fruto de los procesos de biomineralización; algunas, sin embargo, se han formado por la evolución de las partes orgánicas (de la materia celular), y se llaman propiamente rocas orgánicas (carbones).
•
Rocas químicas o rocas de precipitación química: formadas por depósito de sustancias previamente disueltas o neoformadas por procesos metabólicos;
en este último caso se llaman fósiles. El mayor volumen corresponde a masas de sales acumuladas por sobresaturación del agua del mar que se llaman evaporitas, como el yeso y la sal gema. •
Margas: mezcla de rocas detríticas y rocas químicas (de origen químico).
Por su composición se clasifican en: •
Terrígenas
(arcilla
o
limo
(lutita),
conglomerado,
arenisca,
etc.).
Sedimentación y diagénesis de partículas de origen continental, sin o con influencia de precipitación de carbonatos marinos (marga). •
Carbonatadas (creta, caliza, dolomita, etc.)
•
Silíceas (Diatomita, radiolarita, calcedonia, caolín, etc.) Sedimentación y diagénesis de partículas orgánicas silíceas; o de meteorización de granitos cuarzosos.
•
Orgánicas (carbón mineral, petróleo, etc.). Reducción de sedimentos orgánicos en medios palustres.
•
Ferro-aluminosas (limonita, laterita, etc.). De procesos de meteorización de menas férrico-alumínicas.
•
Fosfatadas (fosforitas sedimentarias, turquesa, etc.). De sedimentación y transformación del guano, o a partir de la precipitación de geles fosfatados en medios alumínicos. Elementos Texturales En Las Rocas Sedimentarias Granos: Forman el esqueleto de la roca, están formados por partículas de
minerales o de rocas o fragmentos de conchas o esqueletos fósiles. Cuando una roca posee dos rangos bien diferenciados de tamaño de grano, los granos serán los del rango de mayor tamaño. Los granos se componen generalmente de cuarzo, calcita, feldespatos, fragmentos de rocas y micas. Matriz: Si hay dos rangos de tamaño de grano en la roca, la matriz estará constituida por las partículas más finas, las cuales rellenarán parcialmente los
intersticios o poros entre los granos. Las micas de grano fino (sericita, clorita), las arcillas y el cuarzo - feldespato finamente divididos son comunes constituyentes de la matriz. Cemento: Son precipitados químicos que se forman en los espacios intergranulares (entre los granos y la matriz) como producto directo de los procesos diagenéticos, y que ayudan a mantener las partículas unidas. El cuarzo, los carbonatos de Ca-Mg-Fe y las arcillas son los cementos más comunes. Porosidad: Es el volumen de poros por unidad de volumen de formación; es decir, la fracción del volumen de una muestra que está ocupada por poros o vacíos. El símbolo para la porosidad es (. Una sustancia densa y uniforme, semejante a un pedazo de vidrio, tiene porosidad cero; una esponja, tiene una muy
alta
Las
Porosidades
variadas.
de
formaciones
porosidad.
de
superficie
pueden
ser
muy
Carbonatos densos (calizas y dolomitas) y evaporitas (sal, anhidrita,
yeso, etc.) pueden mostrar prácticamente porosidades cero; pozo con arenas consolidadas pueden tener porosidades del 10 al 25 %; arenas no consolidadas pueden tener 25 % o más. Clasificación de la Porosidad La porosidad de una roca puede ser clasificada de dos maneras: Según su origen De acuerdo a su origen, la porosidad puede ser clasificada en primaria o intergranular y secundaria o inducida. La porosidad primaria o intergranular es aquella que se origina durante el proceso de deposición de material que da origen a la roca. Por otra parte la porosidad secundaria es aquella que se origina por
algunos procesos naturales o artificiales posteriores al momento en el cual los sedimentos que dieron origen a la roca fueron depositados. En general las rocas con porosidad primaria presentan características más uniformes que aquellas que presentan parte de su porosidad secundaria o inducida. Algunos procesos que dan origen a la porosidad secundaria de una roca son: •
Disolución
•
Fracturas
•
Dolomitización.
Disolución La disolución es un proceso mediante el cual se origina una reacción química entre los fluidos que saturan el medio poroso y la matriz de la roca. Este proceso origina una modificación en el volumen poroso del sistema y por ende en la porosidad. Fracturas Las fracturas también contribuyen a la generación de porosidad secundaria. Después de producirse la deposición de sedimentos y originarse la roca, esta se puede encontrar sometida a procesos geológicos de deformación originados por actividades tectónicas que pueden generar fisuras o desplazamiento de los granos que conforman la matriz de la roca. Estas fracturas originan un aumento en el volumen de espacios que pueden contener fluidos, lo que se traduce en un aumento en la porosidad.
Dolomitización La dolomitización es un proceso mediante el cual la caliza se transforma en dolomita. El proceso de dolomitización ocurre cuando rocas carbonáticas (constituidas por calizas) entran en contacto con agua (con alguna cantidad de magnesio disuelto) que circula a través del medio poroso. Al entrar en contacto el magnesio desplaza al calcio, y debido a que el magnesio es considerablemente más pequeño que el calcio, la roca generada luego del desplazamiento puede presentar una porosidad mucho mayor. Es importante mencionar que la dolomita resultante de un proceso de dolomitización presentará generalmente una porosidad mayor a la caliza de donde se originó, sin embargo, desde el punto de vista teórico, si el proceso de dolomitización fuera total, es decir, el magnesio sustituyera completamente al calcio, la nueva roca podría presentar una porosidad menor a la de la roca original. Según la comunicación de sus poros Debido a que el material cementante puede sellar algunos poros de la roca, aislándolos del resto del volumen poroso, los poros se pueden encontrar unidos entre si, o aislados. Dependiendo de cómo sea la comunicación de estos poros, la porosidad se puede clasificar de la siguiente manera: Porosidad total o absoluta Se define como la fracción del volumen total de la misma que no está ocupada por matriz. Porosidad interconectada o efectiva Se define como el volumen total de la roca que representa espacios que pueden contener fluidos y se encuentran comunicados entre sí, mientras que la porosidad no interconectada o no efectiva es aquella que representa la fracción del
volumen total de la roca que está conformada por los espacios que pueden contener fluidos pero no están comunicados entre sí. Como la sumatoria del volumen de los poros no interconectados más el volumen de los poros interconectados es igual al volumen total de los poros de la roca, entonces la porosidad absoluta o total del sistema es igual a la sumatoria de la porosidad efectiva más la porosidad no efectiva Factores que afectan de la Porosidad Existen varios factores que afectan la porosidad de la roca, entre estos podemos mencionar los siguientes: •
Tipo de empaque.
•
Presencia de material cementante.
•
Geometría y distribución del tamaño de los granos.
•
Presión de las capas Suprayacentes.
Permeabilidad: Es una medida de la facilidad con la cual los fluidos pueden fluir
a través de la formación.
Para una muestra de roca dada y para cualquier
fluido homogéneo, la permeabilidad será una constante con tal y los fluidos no tengan contacto con la misma roca. La unidad de Permeabilidad es el Darcy, la cual es muy grande, tanto que la parte de 1000 (mil) es generalmente utilizada: el milidarcy (md).
El símbolo para la Permeabilidad es k. Una roca, para ser
permeable,
debe tener algunos poros interconectados, capilares o fracturas.
aquí
existe
que
Permeabilidad. grandes
una
relación
aproximada
entre
la
Porosidad
De
y
la
Las Permeabilidades más grandes, en general, corresponden a
Porosidades,
pero
esto
está
lejos
de
ser
una
regla
Tipos •
Absoluta (k): Cuando existe una sola fase la cual satura 100 % el medio poroso.
•
Efectiva (ke): Cuando existen más de una fase en el medio poroso, las cuales fluyen simultáneamente.
•
Relativa (kr): Se refiere a la relación entre la permeabilidad efectiva y la absoluta.
Conclusión
En la industria petrolera la porosidad de una roca es de vital importancia debido a que una roca altamente porosa, si presenta interconexiones entre sus poros puede ser potencialmente almacenadora, y si tiene alta permeabilidad será más fácil la extracción del hidrocarburo.
En relación con las Rocas sedimentarias, para que un material sea permeable, éste también debe ser poroso, es decir, debe contener las características específicas que le permitan absorber fluido. A su vez, tales espacios deben estar interconectados para que el fluido disponga de caminos para pasar a través del material.
Es por ello la importancia general de los estudios geológicos que se realizan con diferentes tipos de procedimientos para hallar con más precisión las condiciones litológicas que caracterizan a los yacimientos donde están almacenados los hidrocarburos.
Bibliografía
http://www.lacomunidadpetrolera.com/cursos/propiedades-de-la-rocayacimiento/procedimientos-para-medir-la-porosidad.php http://es.wikipedia.org/wiki/Roca_sedimentaria http://www.monografias.com/trabajos15/porosidad/porosidad.shtml
