Permeabilidad y productividad de pozos de petróleo

La permeabilidad es una medida de la facilidad con que un fluido puede desplazarse en una formación, mediante un gradiente de presión. Para ser permeable, una roca debe tener porosidad interconectada (poros, cavernas, capilares, fisuras o fracturas). Por lo general, a mayor porosidad corresponde mayor permeabilidad, aunque esto no siempre sucede. El tamaño, la forma y la continuidad de los poros, así como la porosidad influye en la permeabilidad de la formación.

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. Como resultado, los caminos disponibles para el movimiento de fluidos a través de los poros estrechos están restringidos y son sinuosos; por lo tanto las permeabilidades de granos muy finos pueden ser muy bajas.

Las arcillas y los esquistos, que están compuestos por particular de granos extremadamente finos, generalmente presentan una porosidad muy alta. Sin embargo, como los poros y los canales de poros son igualmente pequeños, en la práctica la mayoría de las arcillas y de los esquistos presentan una permeabilidad nula.

La permeabilidad de una roca determinada al flujo de un solo fluido homogéneo es una constante si el fluido no interactúa con la roca. La permeabilidad determinada por un solo líquido homogéneo se llama permeabilidad absoluta. Las mediciones de permeabilidad que se realizan con aire o gas deben corregirse por efectos de deslizamiento, a permeabilidades equivalentes con líquidos, utilizando las reacciones de KLINKENBERG.

Las permeabilidades relativas son las relaciones entre las permeabilidades efectivas y la permeabilidad absoluta (a un líquido homogéneo). Así, para un sistema agua-petróleo, la permeabilidad relativa al agua, Krw, es igual Ko/K expresándose en porcentajes.

Este grafico presenta o muestra las curvas ilustrativas de permeabilidad relativa para una formación humeda de agua que contiene agua y petróleo solamente. Los valores de Krw y Kro varían con la saturación. A altas saturaciones de agua, Kro es pequeña, y Krwgrande; ahora el agua fluye con facilidad y el petróleo muy poco. Las formaciones de los diagramas de permeabilidad relativa dependen de la formación, de las características de los poros y de los fluidos presentes (wáter, oil and gas).

Permeabilidad relativa agua-petróleo

La mayoría de las formaciones presentan cierta permeabilidad direccional o cierta anisotropía de permeabilidad. Esto se debe generalmente a las capas de material granuloso muy fino como la arcilla. La permeabilidad horizontal (paralela a las capas) normalmente es mayor que la permeabilidad vertical en los yacimientos sin fracturas.

SATURACIONES IRREDUCTIBLES

Cuando el valor de Kro alcanza a cero, el petróleo permanece en el espacio poroso inmóvil; el valor correspondiente de saturación de petróleo cuando esto ocurre es la saturación de petróleo residual (Sor).

La curva de Krw también se convierte en cero a un valor de Sw que se indica en el mismo grafico como Swmin. Con esta saturación, solo fluye petróleo en la formación y el agua residual es inmóvil. En una formación húmeda de agua siempre hay cierta cantidad de agua que se mantiene en los poros debido a fuerzas capilares. Esta agua no puede ser desplazada por petróleo a las presiones que se encuentran en las formaciones por lo que la saturación de agua no llega a cero.

Por lo general, a Swmin se le llama saturación de agua irreductible, Swi, que es una función tanto de la porosidad como de la permeabilidad. Para la mayoría de las rocas de yacimiento S, fluctúa entre menos de 10% hasta más del 50%.

Cuando una formación produce petróleo, las cantidades relativas de petróleo y agua que se produzcan a un nivel determinado dependerán de las permeabilidades relativas a las condiciones de saturación dadas. Al producirse petróleo y aumentar la saturación de agua, llegara un momento en el que se empezara a producir agua con el petróleo. Al aumentar el nivel, se producirá más agua.

Tagged:
Artículos Técnicos
About the Author

El mejor contenido técnico relacionado con el mundo del petróleo y la energía.

Deja un comentario