2 informe..!! (2).docx

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

1/40

Índice

pág.

Introducción--------------------------------------------------------------------------------------

Marco teóricos-----------------------------------------------------------------------------------

Equipos y procedimientos---------------------------------------------------------------------

Tablas de datos y resultados------------------------------------------------------------------

Sumario-----------------------------------------------------------------------------------------

Discusión de resultados------------------------------------------------------------------------

Conclusiones------------------------------------------------------------------------------------

Recomendaciones------------------------------------------------------------------------------

ibliogra!"a-------------------------------------------------------------------------------------

#p$ndice----------------------------------------------------------------------------------------

2

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

2/40

Introducción

%a permeabilidad constituye una de las propiedades más importantes& que

modi!ican el comportamiento del suelo& de all" su estudio. %a permeabilidad es lamayor o menor !acilidad con que el agua atra'iesa el suelo Depende de 'arios

!actores& como( la relación de 'ac"os& es decir el tama)o de los poros y !orma de las

part"culas& todo esto está en !unción de la granulometr"a. Es necesario estudiar el !lu*o

de un !luido en medios porosos& y este estudio se estableció mediante la %E+ DE

D#RC+& encontrando una ley donde para un !lu*o laminar se produce 'elocidades

peque)as y suelos de part"culas de tama)o de gra'a.

El ob*eti'o de determinar la permeabilidad es muy importante en losyacimientos& porque de ellas depende la buena e*ecución de un le'antamiento

arti!icial por gas y del buen desarrollo de la producción del yacimiento as" como la

'iabilidad de los procesos de recuperación secundaria y terciaria.

En la práctica a desarrollar se determinaran las permeabilidades de una

muestra de n,cleo de un yacimiento usando un permeámetro a gas y a l"quido para

apreciar las di!erencias entre ambas t$cnicas as" como tambi$n se procede a usar un

tami para cernir una muestra de mecla de arenas para que se aprecie las di!erenciasde tama)os de los granos que esta contiene todo esto con la 'ital importancia de

ilustrar a los estudiantes las !ormas& t$cnicas y uso de instrumentos en la industria

petrolera del pa"s.

3

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

3/40

Marco teórico

Permeabilidad

Es la capacidad que tiene un material de permitirle a un !lu*o que lo atra'iese

sin alterar su estructura interna. Se a!irma que un material es permeable si de*a pasar

a tra'$s de $l una cantidad apreciable de !luido en un tiempo dado& e impermeable si

la cantidad de !luido es despreciable. Su simbolog"a es la letra / y su unidad es el

Darcy 0D1 o mili Darcy 0mD1 que equi'ale a 2333 D.

%a 'elocidad con la que el !luido atra'iesa el material depende de tres !actores

básicos(

a. la porosidad del material.

b. la densidad del !luido considerado& a!ectada por su temperatura.

c. la presión a que está sometido el !luido.

4ara ser permeable& un material debe ser poroso& es decir& debe contener espacios 'ac"os o poros que le permitan absorber !luido. # su 'e& tales espacios

deben estar interconectados para que el !luido disponga de caminos para pasar a

tra'$s del material.

Ley de Darcy

5%a 'elocidad de un !luido 6omog$neo en un medio poroso es proporcional al

gradiente de presión e in'ersamente proporcional a la 'iscosidad del !luido& laconstante de proporcionalidad / es la permeabilidad5.

4

http://es.wikipedia.org/wiki/Porosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Porosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Densidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Temperaturahttp://es.wikipedia.org/wiki/Presi%C3%B3nhttp://es.wikipedia.org/wiki/Porosidadhttp://es.wikipedia.org/wiki/Porosidad

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

4/40

Teoría de Darcy

57n medio poroso tiene la permeabilidad de un Darcy cuando un !luido de una

sola !ase con una 'iscosidad de un centipoise y que satura totalmente al medio poroso& !luye a tra'$s del ba*o condiciones de !lu*o 'iscoso a una tasa de un cm8 por

segundo& por un área de un cm9 por cm de longitud y ba*o un di!erencial de presión

de una atmós!era5.

Tipos de permeabilidad

• Permeabilidad absoluta (k): este 'alor de permeabilidad es arro*ado cuando un

!luido 6omog$neo satura una muestra 233: este 'alor es ,nico& y es lógico pensar eso ya dada la proporcionalidad in'ersa entre 'iscosidad y caudal de !lu*o 0q1.

Sin embargo& en ocasiones este 'alor puede 'erse a!ectado al momento de

realiar los cálculos en el laboratorio. Sobre todo al momento de escoger el !luido que

se utilia 0aire o agua1. En el caso del agua& si $sta es lo su!icientemente dulce& podr"a

reaccionar con arcillas que est$n presentes en la roca y reducir el 'alor de la

permeabilidad. Si el gas 0aire1 utiliado se encuentra a una ba*a presión& el cálculo

realiado en el laboratorio ser"a notablemente mayor..

• Permeabilidad efectia (ke): Se da cuando una muestra de roca está saturada por

dos o más !ases. En este caso& cada !ase o !luido tendrá canales de !lu*o y la roca

presentara una permeabilidad e!ecti'a 6acia ese !luido. En caso de un sistema agua-

petróleo se 6ablará de una permeabilidad e!ecti'a al petróleo y una e!ecti'a al agua.

• Permeabilidad relatia: #l obtener los 'alores de permeabilidad e!ecti'a a cada

!luido& $stas siempre serán menores al 'alor de permeabilidad absoluta. # la relación

entre permeabilidad e!ecti'a de un !luido y la permeabilidad absoluta de la roca es

llamada permeabilidad relati'a. 4or tanto e;istirán tantas permeabilidades relati'as

como !ases coe;istan en la roca. En caso de los n,cleos& $stos se someten a di!erentes

5

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

5/40

proporciones de saturación de !luidos& y se determina un 'alor para dada proporción.

Estos 'alores son gra!icados en lo que se llaman Cur'as de 4ermeabilidad Relati'a.

•

Permeabilidad capilar( en este sistema& el !lu*o puede ser 'isualiado como unaserie de super!icies conc$ntricas mo'i$ndose a di!erentes 'elocidades y& por

consiguiente e*erciendo !ueras 'iscosas entre s".

• Permeabilidad coloidal( es cuando en el yacimiento e;isten dos !ases& una contin,a

0!luidos1 y una dispersa 0part"culas1 en donde las dispersas se encuentran en menor

proporción.

!actores "ue afectan la permeabilidad

%a permeabilidad está a!ectada en el yacimiento por los mismos !actores que

a!ectan a la porosidad& tales como( presión de sobrecarga& grado de compactación de

la roca& tama)o y distribución de los granos& etc. #demás& es con'eniente considerar

que las medidas de las permeabilidades son a!ectadas por el desliamiento en las

paredes y por la presencia de los l"quidos reacti'os.

#eactiidad de los lí"uidos:

%a %ey de Darcy supone que no debe 6aber reacción entre el !luido y el medio

poroso. En ciertos casos& el medio poroso contiene sustancias acti'as& principalmente

arcillas& que se 6idratan y aumentan en 'olumen cuando se ponen en contacto con

agua& especialmente si el agua es dulce. El e!ecto se disminuye si se usa agua salada y

desaparece si se mide la permeabilidad usando un l"quido que no sea polar& como el

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

6/40

%os reacti'os l"quidos alteran la geometr"a interna del medio poroso. Este

!enómeno no disminuye el 'alor de la %ey de Darcy& más bien resulta en un nue'o

medio poroso& cuya permeabilidad es determinada por la nue'a geometr"a.

Presión de sobrecar$a:

Cuando el n,cleo es remo'ido de la !ormación todas las !ueras de

con!inamiento son remo'idas. Se le permite a la roca e;pandirse en todas direcciones&

cambiando parcialmente la !orma de los canales de !lu*o dentro del n,cleo.

Es importante se)alar que algunas !ormaciones son muc6o más compresibles

que otras& por eso se requieren de muc6os datos para desarrollar correlaciones

emp"ricas que permitan corregir la permeabilidad debido al e!ecto de las presiones desobrecarga.

!orma y tama%o de los $ranos:

Es la 'ariable que más a!ecta a la permeabilidad& mientras más regularidad

con respecto al tama)o y la !orma de los granos& mayor espacio disponible 6abrá para

que el !luido !luya a tra'$s de la roca& por ende e;istirá mayor permeabilidad.

Da%o a la formación:

Es la alteración de la permeabilidad debido a todas las acti'idades realiadas

durante la per!oración& cementación y competición de poos.

&rado de compactación y cementación:

El cemento a!ecta los canales porosos debido a la deposición del material

cementante que une los granos. %a compactación de la roca reduce el espacio poroso&

6aciendo el camino más tortuoso y por consiguiente la capacidad del !luido de

mo'erse por la roca será reducida.

7

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

7/40

'rientación del fluo:

%a intercone;ión entre los poros de la roca 6oriontalmente no es igual

'erticalmente la permeabilidad 'ertical es normalmente in!erior a la permeabilidad6oriontal& por lo menos en un medio despro'isto de !isuras 'erticales& esto se debe a

la orientación de la depositación de los sedimentos.

fecto klinkenber$:

# tra'$s de estudios principalmente utiliando aire se pudo deducir que todos

los gases sea cual sea su composición de presiones altas y temperaturas ba*as tienden

a comportarse como l"quidos. Su permeabilidad 'aria con el reciproco de la presión promedio. %a permeabilidad a un gas es una !unción del camino promedio libre libre

de paso de las mol$culas y por lo tanto depende de los !actores que lo a!ectan tales

como( la presión& temperatura y la clase de gas .

En otra palabras el e!ecto

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

8/40

%a granulometr"a se de!ine como la distribución de los di!erentes tama)os de

las part"culas de un suelo& e;presado como un porcenta*e en relación con el peso total

de la muestra seca.

M*todo de determinación $ranulom*trico

Tami+ado:El m$todo de determinación granulom$trico más sencillo es el tamiado& el

cual es un proceso !"sico& con el ob*eto de separa la materia en sus distintos tama)os.

Se realia con una 6erramienta denominada tami& puedes ser simplemente una red& o

un proceso industrial.

El tamiado consiste en 6acer pasar las part"culas por una serie de mallas dedistintos anc6os de entramado 0a modo de coladores1 que act,en como !iltros de los

granos que se llama com,nmente columna de tamices. El tamiado puede realiarse

en seco 0el material esta en solido1 o en 6,medo. El tamiado en 6,medo se e!ect,a

con la adición de agua& o un !luido al material.

Distribución $ranulom*trica

Se denomina distribución granulometr"a de un suelo a la di'isión del mismo

en di!erentes !racciones& seleccionadas por el tama)o de sus part"culas componentes

las part"culas de cada !racción se caracterian porque su tama)o se encuentra

comprendido entre un 'alor má;imo y un 'alor m"nimo& en !orma correlati'a para las

distintas !racciones de tal modo que el má;imo de una !racción sea el m"nimo de la

que le sigue correlati'amente.

,lasificación $ranulometría

Se denomina clasi!icación granulom$trica o granulometr"a& a la medición ygradación que se lle'a a cabo en los granos de una !ormación sedimentaria& de los

materiales sedimentarios& as" como el de los suelos& con !ines de análisis& tanto de su

origen como de sus propiedades mecánicas&& y el cálculo de la abundancia de los

correspondientes a cada uno de los tama)os pre'istos por una escala granulom$trica.

9

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

9/40

,ura $ranulom*trica o $r-fica $ranulom*trica

%a distribución del tama)o de las part"culas que constituyen un suelo grueso

se puede e;presar grá!icamente mediante una cur'a de distribución granulom$trica.

4ara traar dic6a cur'a se usa el e*e de las ordenadas a !in de colocar el porcenta*e de

part"culas en peso& cuyo tama)o es menor que el diámetro dado por el e*e de las

abscisas.

Entonces una cur'a granulom$trica nos indica en general el tama)o de los

granos y la buena o mala graduación de estos.

# partir de una cur'a de distribución granulom$trica pueden obtenerse dos

importantes indicadores que caracterian a un suelo.

El coe!iciente de uni!ormidad 0Cu1.

el coe!iciente de cur'atura 0Cc1.

El coe!iciente de uni!ormidad representa la e;tensión de la cur'a de

distribución granulom$trica& es decir& a mayor e;tensión de esta cur'a& se tendrá una

mayor 'ariedad de tama)os& lo que es propio de un suelo bien graduado(

generalmente esto se cumple para arenas con un Cu > ? y en gra'as para un Cu>@.

El coe!iciente de cur'atura nos indica una cur'a granulom$trica constante& sin

escalones este se cumple tanto para arenas como para gra'as con un 2 A CcA 8& por

lo tanto ambos coe!icientes sir'en para indicarnos de una manera práctica y sencilla

en el laboratorio cuando un suelo se encuentra bien graduado o mal graduado.

.n-lisis $ranulom*trico

De los distintos m$todos e;istentes para realiar el análisis granulom$trico&

quiás el más utiliado sea la tamiación con tamices acoplados en cascada. 4ararealiarlo e coloca un *uego de tamices en cascada& es decir& ordenados de arriba a

aba*o en !orma decreciente de lu o abertura de malla. El producto a analiar se a)ade

sobre el primer tami& es decir& aquel de abertura de malla mayor y se somete a un

con*unto de mo'imientos 'ibratorios.

10

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

10/40

El producto a analiar o producto bruto& queda distribuido en di!erentes

!racciones seg,n el tama)o de sus part"culas denominados(

Rec6ao( producto que queda sobre el tami

Cernido( producto que atra'iesa el tami

En una tamiación en cascada el cernido de un tami constituye la

alimentación del siguiente& por tanto se obtienen tantos rec6aos como tamices

constituyan la cascada y un solo cernido constituido por el producto que atra'iesa el

,ltimo tami de abertura de malla más peque)a.

Tipos de $ranulometría

&ranulometría de a$re$ados finos:

Depende del tipo de traba*o& la riquea de la mecla y el tama)o má;imo del

agregado grueso. En meclas más pobres& o cuando se emplean agregados gruesos de

tama)o peque)o& la granulometr"a que más se apro;ima al porcenta*e má;imo que

pasa por cada criba resulta lo más con'eniente para lograr una buena traba*abilidad&

en general& si la relación agua-cemento se mantiene constante y la relación de

agregado !ino a grueso se elige correctamente& se puede 6acer uso de un amplio rango

de granulometr"a sin tener un e!ecto apreciable en la resistencia& entre más uni!orme

sea la granulometr"a& mayor será la econom"a

$ranulometría de a$re$ados $ruesos:

El tama)o má;imo del agregado grueso que se utilia en el concreto tiene su

!undamento en la econom"a. Com,nmente se necesita más agua y cemento para

agregados de tama)o peque)o que para tama)os mayores& para re'enimientos de

apro;imadamente B& cm con un amplio rango de tama)os de agregados gruesos.

El numero de tama)os de la granulometr"a 0o tama)o de la granulometr"a1. El

numero de tama)os de aplica a la cantidad colecti'a de agregado que pasa a tra'$s de

un arreglo 0mallas1. El tama)o má;imo nominal de un agregado& es el menor tama)o

11

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

11/40

de la malla por el cual debe pasar la mayor parte del agregado& la malla de tama)o

má;imo nominal& puede retener de : a 2: del agregado dependiendo del n,mero

de tama)os.

.rre$lo con a$re$ado discontinuo:

Consiste en un solo tama)o de agregado grueso siendo todas las part"culas de

agregado !ino capaces de pasar a tra'$s de los 'ac"os en el agregado grueso

compactado.

"uipos y procedimientos

"uipos:

12

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

12/40

4ermeámetro a gas.

4ermeámetro a l"quido.

Dos 091 muestras.

29 ml de agua.

ulbo de 29 ml.

ureta calibrada.

33 gr de mecla 0gra'illa& arena !ina& arena gruesa1.

alana digital.

Tamiadora el$ctrica.

Cronometro.

Procedimientos:

/periencia 0: permeámetro a gas R7S/#.

2. Tomar una muestra& introducirla en el portanucleo y adaptarla al sistema.9. #bra la 'ál'ula de la bombona de aire que regula la presión de entrada al

aparato a 83 lbs& si se utilia el compresor de descarga a 83 lbs.8. El rango de 'ariación en los tubos está entre 93 a 23 di'isiones. Mediante la

'ál'ula se pone en operación el tubo de !lu*o 0largo1& se abre la 'ál'ula

reguladora de presión lentamente 6asta alcanar en el manómetro una presión

de 3&9 atm. Es aconse*able golpear el 'idrio del manómetro mientras se

a*usta la presión& anote la altura alcanada por el !lotador en el tubo de !lu*o&

si el !lotador está por encima de 93 di'isiones apro;imadamente.@. Si el !lotador queda por deba*o de las 93 di'isiones& ponga en operación el

tubo intermedio 0medio1 mediante el selector e incremente la presión a 3&

atm.

13

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

13/40

. En caso de que el !lotador no alcance el ni'el en el tubo largo ni en el medio a

las presiones respecti'as& ponga en operación el tubo peque)o 0small1 e

incremente la presión a 2 atm.

?. Cuando se 6aya determinado el tubo de !lu*o a utiliar mediante el procedimiento se)alado& toma la lectura. Esta corresponderá a la altura del

!lotador en el tubo de !lu*o respecti'o. Se debe tomar la presión en ese

momento y la temperatura. Incremente la presión mediante el regulador del

permeámetro de 3&3 atm& 6aga la lectura en el medidor de !lu*o y toma la

presión y la temperatura. Contin,e este proceso repetidamente aumentando la

presión en el di!erencial de 3&3 atm& 6asta obtener 'arios puntos si es posible.

/periencia 1: permeámetro a liquido R7S/#.

02 Sature la muestra a traba*ar pre'iamente con !luido que se 'a a traba*ar& para

ello usar agua y un equipo de saturación que está conectado a una bomba de

'ac"o.12 7na 'e saturada la muestra& colóquela en el portanucleos y adáptelo al

permeámetro.32 %lene el bulbo con el mismo !luido utiliado para saturar la muestra. Dic6o

bulbo se encuentra adaptado al permeámetro por medio de una manguera y

está colocado en la parte iquierda superior del mismo.42 #bra la 'ál'ula que se encuentra en la parte superior de la bureta calibrada

0gire 6asta que quede abierta1.. #bra la 'ál'ula que se encuentra en la parte in!erior de la bureta& el l"quido

comenara a entrar en ella& esta bureta está adaptada al permeámetro&

conectada al portanucleos.?. Cuando el ni'el del l"quido se encuentre por encima de la marca superior de la

bureta& cierre la 'ál'ula que está ubicada en la parte in!erior de la bureta.

Cierre completamente la 'ál'ula superior.B. #bra la 'ál'ula de la bomba de aire que esta ad*unta al permeámetro. Regule

la presión a 83 lbs. Si se usa un compresor& regule la presión de descarga a 83

lbs.. Manipule el regulador de presión que está adaptado al permeámetro 6asta que

el manómetro marque 2atm.

14

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

14/40

. Tome un cronometro y abra la 'ál'ula que está en la parte superior de la

bureta graduada girando media 'uelta.23. Cuando el ni'el del liquido pasa por la marca superior ponga el

!uncionamiento el cronometro. Igualmente& det$ngalo cuando el ni'el pase por la marca in!erior. De esta manera se toma el tiempo en que el 'olumen del

l"quido contenido en la bureta pasa a tra'$s de la muestra.

/periencia 3: Determinación del tama)o de los granos de una muestra.

2. Selección de la cantidad de muestras a utiliar para el estudio de

granulometr"a en este caso 33 gr.9. Ensamblar los tamices pre'iamente de arriba 6acia aba*o en orden decreciente

de tama)os de abertura con el !ondo y la tapa.8. Ferter el material 0la muestra de 33 gr1 en la columna tamiadora.@. Encender la tamiadora por 93 min& lo cual se somete a 'ibración y

mo'imientos rotatorios intensos.. Se retiran los tamices.?. 4esar el material obtenido en los ? tamices& !inaliando manualmente el

tamiado.B. Realiar los cálculos para el porcenta*e de muestra retenido en cada tami.

Tablas de datos y resultados


Datos de la pr-ctica

Par-metro de estudio Muestra 0 Muestra 1

%ongitud 0cm1 2&? 2&?

Diámetro 0cm1 9&3 9&3

15

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

15/40

Medidor %#RGH MEDIH

3&atm 9mm 8mm

3&atm 89mm 232mm3&?atm 89&mm 23?mm

3&?atm 8@mm 222mm

3&Batm 8?mm 22Bmm

3&Batm 8Bmm 299mm

3&atm 8mm 29Bmm

3&atm @3mm 288mm

3&atm @9mm 28mm

3&atm @8mm 2@mm

2&33atm @mm 2@mm

Tabla 02 Datos del perme-metro de $as2

#esultados de la pr-ctica

Traba*ando por separado cada muestra(

Muestra 02

16

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

16/40

Tabla 12 Lectura de 5 y calculo de 67 respectiamente2

Kp= Σ k

Nk

Kp=12,9559

11 =1,1778mD

Muestra 12

17

Medidor (mm) Medidor (cm)

5 (leída en

$rafica) cc8se$

6 (calculado

por la formula)

(Md)9 9& 2 3&BB

89 8&9 92 3&?B

89& 8&9 92& 3&3

8@ 8&@ 98 2&3?32

8? 8&? 9 2&298

8B 8&B 9& 2&28B

8 8& 9?&B 2&983?

@3 @&3 9 2&93

@9 @&9 9 2&88??

@8 @&8 83 2&89B

@ @& 89 2&@B@

Σ 29&

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

17/40

Tabla 32 Lectura de 5 y calculo de 67 respectiamente2

Kp= Σ k

Nk

Kp=3,8577

11=0,3507mD


18

Medidor (mm) Medidor (cm)

5 (leída en

$rafica) cc8se$

6 (calculado

por la formula)

(Md)

8 &8 ?&B 3&83

232 23&2 B&@ 3&8@22

23? 23&? &3 3&8?B

222 22&2 &@ 3&8B9

22B 22&B &2 3&@2@

299 29&9 &? 3&@@98

29B 29&B 23&2 3&@?

288 28&8 23&9 3&@B32

28 28& 23&@ 3&@B@

2@ 2@& &3 3&983

2@ 2@& &3 3.@2@

Σ 8&BB

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

18/40

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

19/40

Datos de la practica

Tami+ Di-metroDi-metro

(mm)

Peso con la

;oa ($r)

Peso sin la

;oa

Tipo de

arena

2 3&289 pulg 8&89 29 Gra'a

9 3&3882 pulg3&@32 28 28 #rena

8 3&9 mm3&9 299& 22& #rena

@ 3&93 mm 3&93 ?? ?8 #rena

3&33 pulg3&2@? 29& 29?& #rena

? 3&338 pulg

3&3 9&2 9?&2 arena

B residuo ------------- 2& 2?. ------------

Σ 2?&? @&?

Tabla 2 #esultados obtenidos

?'T.: en el ap*ndice se ane/a la muestra de c-lculo para cada e/periencia2

@umario

Durante la práctica se comenó por determinar en primer lugar la

permeabilidad de dos muestras con el permeámetro de gas en este caso se uso aire

20

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

20/40

como gas para el e;perimento. 4ara la primera muestra se uso el medidor largo

'ariando el rango de presión y se !ueron anotando los 'alores le"dos en el medidor&

as" mismo se procedió a realiar con la segunda muestra& pero esta 'e en el medidor

medio. %a escogencia del medidor depende de la ubicación de la bolita al iniciar conla misma presión( si está por encima de 93 mm se usa el medidor peque)o& si esta en

93 mm el largo y si está por deba*o el medio. %uego aplicando !ormulas de

obtu'ieron 'alores de permeabilidad para cada muestra. 4osteriormente se paso al

permeámetro de liquido& usando la muestra uno de la e;periencia anterior primero se

le e;tra*o el gas mediante el uso de una bomba de 'ac"o y luego se saturo la muestra

con liquido 0en este caso agua1. El equipo no !unciono as" que no se pudo obser'ar el

!uncionamiento del mismo. Jinalmente se 6io un análisis granulom$trico a unamuestra de 33 gr de mecla 6eterog$nea de tres tipos de granos& donde luego de

pasada por una tamiadora y un roptador se obtu'ieron pesos que sir'ieron para la

posterior clasi!icación granulom$trica de acuerdo al tama)o de los granos.%a importancia de la practica radica en que se mostro la !orma 0en el

laboratorio1 e;perimental de calcular la permeabilidad a di!erentes muestras y con

di!erentes !luidos de muestra 0en este caso aire y agua1 as" como se ense)o a clasi!icar

los granos de acuerdo a su tama)o.

Discusión de resultados:

Molina &2 Aaier #2 ,2I: 102002BB0

21

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

21/40


%uego de realiada la práctica de la e;periencia numero 2 se obtu'ieron los

resultados de /p para cada muestra 0un total de 9 muestras1& resultando 2&2BB mD y

3& 83B mD respecti'amente.

En el medidor largo& los 'alores de K le"do en la tabla !ueron más altos que los

'alores de K le"dos para el medidor medio& de all" que el 'alor de las permeabilidades

sea di!erente.

=aciendo un análisis comparati'o entre ambas muestras y sus resultados de

/p& se determina que la muestra numero 2 resulto ser más permeable que la muestra

numero 9 ambas !ueron sometidas al mismo rango de presiones desde 3& atm

aumentando 3&3 6asta llegar a 2 atm.

Esto indico que la muestra numero 2 tiene mayor !acilidad y libertad para que

el gas !luya con mayor libertad mientras que en la muestra 9 el gas se desplaara pero

con mayor di!icultad.




4ara la e;periencia 9& en el permeámetro a liquido solo se uso una muestra

para su escogencia se aplico el criterio de que la muestra sometida en el permeámetro

22

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

22/40

a gas que alcano la mayor altitud 0en el medidor1 cuando se le aplico la menor

presión 03& atm1& teniendo como resultado la muestra numero 2& ya que alcano una

altitud de 93 mm cuando su presión !ue de 3& atm.

Se procedió a e;traer de la muestra el gas inyectado en la e;periencia 2& luego

se saturo la muestra con liquido 0agua1 para posteriormente calcularle /

0permeabilidad1 el 'alor de / !ue de 3& 38@ mD.

Es notable obser'ar la di!erencia usando la misma muestra para ambos

e;perimentos y que solamente al 'ariar el !luido cambia de !orma radical el 'alor de

la permeabilidad. Esta di!erencia radica básicamente en la 'iscosidad del !luido para

el gas es muc6o menor que para el agua. Htro !actor que in!luye en dic6a di!erencia

es el cálculo de la tasa 0K1.



/periencia 3( Determinación del tama)o de los granos de una muestra.

23

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

23/40

=aciendo un análisis granulom$trico a la muestra de 33 gr de una mecla

6eterog$nea de gra'illa& arena !ina y arena gruesa en proporciones di!erentes y

desconocidas de cada una y con los resultados obtenidos se demuestra principalmente

que la composición del interior de la tierra es 'ariable en cuanto al tama)o de susgranos ya que al 6acer pasar la muestra por los tamices de di!erentes diámetros 0uno

más peque)o que otro y ordenados decrecientemente1 se determinaron pesos 0en gr1

de tama)os de granos que !ueron quedando en la parte superior de la maya del tami.

%a sumatoria de los pesos de los B tamices dio un total de @&? gr lo que

representa un & 29: de los 33 gramos de la muestra. El 3&: restante equi'alen

a @&@ gr dic6a cantidad pudo ser derramada al momento de destapar los tamices&

pudo 6aberse quedado en las mayas de los tamices o pudo tambi$n caerse un poco de

la muestra en el traslado desde la mesa 6asta la balana para tomarle el peso.


Aosmile7 .$risonis2 ,2I2 123>02

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

24/40

Se tomaron tres 091 muestras aleatorias llamadas 2 y 9 para ser e;aminadas y

determinar su permeabilidad absoluta respecto al gas. 7na 'e determinadas las

dimensiones de las muestras se procedió a determinar la porosidad de cada una de

ellas suministradas en el laboratorio& el cual consta de un porta n,cleo a tra'$s delcual se adaptaron las muestras& un manómetro& para medir las distintas presiones y

medidores de !lu*o de distintos rangos 0%argo& Medio y 4eque)o1& Introducimos el

n,cleo& regulamos la presión 6asta la indicada y seleccionamos el medidor de !lu*o.

Luestro procedimiento e;perimental nos se)ala los cambios a 6acer en el medidor en

caso de el !lotador no alcanar un numero de di'isiones requerido& por lo tanto

nuestro medidor !ue seleccionado en el medidor largo porque no paso a las 93

di'isiones y se incrementó su presión a 3.atm en donde se tomaron los 'alores dealtura para as" determinar la tasa de cada medida y la permeabilidad correspondiente a

cada 'alor& con estos 'alores calcular la permeabilidad promedio de cada muestra.

Del total de muestras suministradas& la que mostró me*or 'alor de permeabilidad& !ue

la muestra 2& debido a que requirió de una menor presión para alcanar el rango de

'ariación establecido& pudi$ndose concluir que su capacidad de !lu*o es bastante

ele'ada y que presenta una m"nima compactación.

%as permeabilidades 'an aumentando a medida que aumenta la presión. Elincremento de presiones abre los espacios porosos obstruidos y es menos compacta la

!ormación. Se re!le*a en las tablas 2 y 9& este aumento. + se obser'a que el n,cleo con

mayor capacidad de desplaamiento de !luidos es el n,cleo 2.


8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

25/40

En esta e;periencia obteniendo parámetros de un permeámetro a l"quido

determinamos la permeabilidad del primer n,cleo utiliado en nuestra práctica. Se

satura la muestra 2 ya que !ue la más permeable& obser'ándose salida de burbu*as es

decir& la salida del gas. 7na 'e saturada la muestra se procede a colocar la muestra al permeámetro l"quido. 4ero este e;perimento no se pudo terminar de lle'ar a cabo ya

que el instrumento se encontraba da)ado en el laboratorio.


8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

26/40

4ara la realiación de un análisis granulom$trico& se agrego 33gr de una

mecla 'ariada de gra'illa& arena !ina y arena gruesa sobre un *uego de tamices

ordenados de arriba aba*o por orden decreciente.& someti$ndose a mo'imientos

'ibratorios por 93 minutos. Dando una composición de B di!erentes tipos de granos&desde los mas gruesos 6asta los mas !inos. 4ara determinar el porcenta*e de

recuperación y longitudes de diámetro de cada mati. %a sumatoria de peso !ue de

2?.? gr & Su peso total de @.? gr. Nusti!icando esto decimos(

gr s pesodehoja gr gr ?.@E?1092?.C2? =−


8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

27/40


2. %a permeabilidad de una muestra depende de la composición de los granos

presentes en el mismo.9. =ay que introducir con cuidado la muestra en el portanucleos ya que estas son

muy !rágiles y pueden romperse ocasionando un error a la 6ora de realiar la

práctica.8. Se enciende la bomba para inyectarle gas a la muestra& luego de un tiempo se

apaga y se 'a regulando la presión.@. Se requiere de muc6a precisión al momento de manipular la manilla de la

'ál'ula que regula la presión del gas.. %a 'ariación de permeabilidad 'a a depender de la muestra de estudio y la

presión a la que sea está sometida.


E;periencia 1: permeámetro a liquido R7S/#.

2. Se debe e;traer el gas de la muestra antes de ser usado en el e;perimento de

permeámetro a l"quido.9. %a muestra debe ser saturada con el agua& no sobresaturada porque causar"a un

error al momento de realiar los cálculos.

28

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

28/40

8. El l"quido a usar en el permeámetro debe ser el mismo con el que se saturo la

muestra pre'iamente.@. Se debe e;traer el aire contenido en la manguera que conecta el bulbo 0lleno

de agua1 con la bureta calibrada.

?ota: el e"uipo no funciono7 por ende no pude concluir acerca de sus resultados2



2. %a balana digital debe estar calibrada& es decir& con el bea

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

29/40

8. Se debe agregar la mecla con cuidado para e'itar que sea derramada o en su

de!ecto pase el peso requerido para la practica 033gr.1.@. %os siete tamices deben estar bien colocados antes de 'erter la mecla en la

parte superior.. Se debe 6acer pero a la roptadora 0equipo usado para 6acer que los tamices

'ibren y giren1 ya que se mue'e o en su de!ecto& por sus mo'imientos

generados ocasionar"a que la tapa de la tamiadora caiga y se derrame su

contenido.?. Lo se debe apoyar o 6acer presión en la mesa donde está la balana& ya que

esto ocasiona que se descalibre.


,onclusiones $enerales e/periencias 071 y 32

2. %a permeabilidad de los suelos 'ar"a de acuerdo a la naturalea del mismo& su

granulometr"a& ambiente de depósito& 6umedad 'olum$trica& succión& y de

acuerdo al tipo de !luido.

30

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

30/40

9. El permeámetro a l"quido no está dise)ado para medir 'alores de

permeabilidad muy altos.8. %a permeabilidad más importante como ingenieros petroleros es la

permeabilidad e!ecti'a.@. %a permeabilidad es una 'ariable importante en la producción y recobro de

6idrocarburos en los yacimientos.. Mientras mayor sea la presión e;istirá una me*or e;pulsión de !luido de los

poros& permitiendo as" un aumento de permeabilidad.?. %a permeabilidad puede 'erse a!ectada por la reacción del sólido a causa del

!luido.B. 4ara poder cuanti!icar correctamente el 'alor de la permeabilidad es necesario

que e;ista un !lu*o de !luidos

. Es posible tener cero en permeabilidad en un suelo altamente poroso.. %a permeabilidad disminuye cuando los di!erenciales de presión aumentan.


8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

31/40

9. Tener identi!icadas las muestras en cuanto al tipo de granos que las

constituyen.8. Realiar el e;perimento con 'arios poros"metros distintos ya que no se sabe si

el que se uso está bien calibrado o en buen !uncionamiento.



2. #l igual que en el e;perimento anterior& usar otro liquido para la 'ariación de

las permeabilidades& ya que esta se 'e a!ectada por la 'iscosidad del !luido.9. usar guantes en este e;perimento& ya que se está traba*ando con materiales y

equipos que son o contienen 'idrio que puede romperse y pro'ocar una

6erida.

8. Crear una e;periencia o e;perimento que nos indique a determinar cuándo unamuestra está saturada y cuando no.

32

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

32/40



2. Realiar dos o más 'eces el e;perimento 'ariando el tiempo en el roptador

para e'idenciar que ocurre.9. 7sar una cernidora o malla 0tipo colador de *ugo1 manualmente con la misma

cantidad de mecla para que obser'emos la di!erencia.8. Ji*ar al suelo o cualquier otro elemento r"gido el equipo 0el roptador1 para

e'itar que los alumnos tengas que ser usados como agentes de peso.

33

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

33/40


#ecomendaciones $enerales de las e/periencias 07 1 y 32

2. Reemplaar los equipos e instrumentos necesarios en cada práctica con la

!inalidad de reducir el margen de error en los resultados obtenidos.9. Tener la precaución necesaria en cuanto al mane*o de los instrumentos y

muestras a utiliar& ya que pueden alterar cualquier 'alor al momento de

realiar los cálculos.8. #l traba*ar con los permeámetros de Rus

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

34/40

?. #segurarse de saturar la muestra de n,cleo para liberar el aire de los poros.B. Golpear sua'emente el 'idrio del manómetro durante la medición en el

permeámetro de R7S/# para que la medición sea más e;acta y no

e;cedernos en la presión que necesitamos.. Tener más de un permeámetro de R7S/# para que todos puedan obser'ar

me*or los resultados del e;perimento.. Estructurar una nue'a practica o e;perimento que permita determinar la

permeabilidad a muestras de rocas no consolidadas.


8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

35/40

.p*ndice

cuaciones usadas

A=2∗

π ∗

r∗

L

r=d

2

K = μ∗Q∗ L

A∗∆ P

Kp= Σ k

Nk

36

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

36/40

Q=V

t

log(diametroenmm)

X =25,4 mm∗¿ ?

1 pulg

#e$las de tres:

X =100∗¿?500 gr

?'T.: el alor de FGH es cada uno de los tabulados en la tabla

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

37/40

K =0,0181∗19∗1,68

13,195∗0,05=0,8757mD

?'T.: se procede a reali+ar de la misma forma para cada alor de 6J elalor de 5 se lee en la $rafica2

/periencia 1( permeámetro a liquido R7S/#.

%os resultados de esta e;periencia !ueron calculados en la tabla de resultados.


Para el c-lculo del porcentae de recuperación (=)

X =100∗¿ ?

500 gr =

100∗9 gr

500gr =1,8

?'T.: se procede a reali+ar los mismos c-lculos ariando el alor del

peso sin la ;oa2

Para el c-lculo del Lo$ di-metro del tami+ (mm)2

log(diametroenmm)

log (diametroenmm )=log (3,3528mm )=0,53

?'T.: @e reali+a de la misma forma para el resto de los tamices2

Transformaciones de pul$ a mm:

38

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

38/40

X =25,4mm∗¿?

1 pulg =

25,4mm∗0,132 pulg1 pulg

=3,3528mm

X =25,4

mm∗

¿ ?1 pulg =25,4

mm∗0,0331

pulg1 pulg =0,8401mm

X =25,4mm∗¿?

1 pulg =


=0,14986mm

X =25,4mm∗¿?

1 pulg =


=0,0889mm

.ne/os

39

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

39/40

!i$2 0 Muestras !i$2 1 4ermeámetro a gas

!i$2 3 4ermeámetro a l"quido !i$2 4 alana

7ni'ersidad de Hriente

L,cleo de #noátegui

Escuela de Ingenier"a y Ciencias #plicadas

Departamento de 4etróleo

#signatura( %aboratorio de +acimientos I

40

8/18/2019 2 Informe..!! (2).docx

40/40

Código( 3?88292

I?!'#M II

(Determinación de la permeabilidad y an-lisis $ranulom*trico)

Profesor: ac;iller:

%oreno #rditi #grisonis Nosmile. C.I( 938?20sección( 381

T*cnico: Molina Na'ier. C.I( 923222

Edooardo Ma'o

Preparadora:

Nesica #lly

arcelona& #bril de 932

2 informe..!! (2).docx

Documents