API RP 40, API PRÁCTICAS RECOMENDADAS PARA EL

PROCEDIMIENTO DE ANÁLISIS DE NÚCLEOS

SECCIÓN 1: COMO PLANEAR UN PROGRAMA DE SONDAJE

1.1 GENERAL

1.1.1 Alcance

Estudiar la planeación de un programa de sondaje.

1.1.2 Principio

Se avanza por una fase de exploración de fuentes

alternas de información - pruebas de pozos,

registros de sucesos, núcleos anteriores, y

muestras o núcleos de paredes laterales.

Se requiere personal de petrofísica, yacimientos,

geología, perforación y producción.

Cuando se discuten los objetivos, cada gasto debe

resultar finalmente en la producción de más crudo

o gas a menor costo unitario.

Se indicarán las restricciones en presupuesto,

lugar, y tiempo en el programa. El tamaño de la

perforación, el ángulo de perforación, temperatura,

presión, y tipo de roca influirán en la selección de

las herramientas de sondaje.

1.1.3 Objetivo

El objetivo de cada operación de sondaje es

recolectar información para hacer más eficiente la

producción de crudo o gas. Algunas tareas

específicas son:

a. Objetivos geológicos:

1. información litológica:

(a) Tipo de roca

(b) Ambiente deposicional

(c) Tipo de poros

(d) Mineralogía/geoquímica

2. Mapas geológicas

3. Orientación de fracturas

b. Ingeniería petrofísica y de yacimientos:

1. Información de permeabilidad:

(a) Correlación de permeabilidad/porosidad

(b) Permeabilidad relativa

2. Datos de presión capilar

3. Datos para los registros de sucesos:

(a) Propiedades eléctricas

(b) Densidad de granos

(c) Registro de gamma de núcleos

(d) Mineralogía y la capacidad de intercambio de

catión

4. Estudios del recobro mejorado de crudos

5. Estimación de reservas:

(a) Porosidad

(b) Saturación de fluidos

c. Perforación y terminación:

1. Estudios de la compatibilidad de fluido/formación

2. Datos del tamaño de grano para el diseño de

relleno de grava

3. Datos de la mecánica de la roca

1.1.4 Fluidos para el Sondaje

1.1.4.1 La selección de un fluido para sondaje

debe basarse en cuatro puntos:

a. Seguridad.

b. El objetivo principal del programa de sondaje.

c. Intereses ambientales.

d. Costo.

1.1.4.2 La seguridad (prioridad)

El fluido de perforación debe diseñarse para

soportar las presiones esperadas de la formación

como también limpiar, lubricar, y estabilizar la

perforación.

1.1.4.3 Los intereses ambientales deben

considerarse, ya que el sistema de fluido para

perforación puede ser más costoso para cumplir

con los objetivos ambientales, además de equipos

adicionales para asegurar su contención.

1.1.4.4 El costo es importante: revisar el costo de

todo el programa de análisis de núcleos y los

beneficios esperados mientras se cotizan los

sistemas de fluidos para perforación.

1.1.4.5 Se han utilizado fluidos distintos fluidos de

perforación para el sondaje, tales como lodos con

base en agua, en aceite, espuma, y aire/vapor para

cortar núcleos exitosamente.

1.2 EQUIPOS PARA SONDAJE

1.2.1 Alcance

Presentar las herramientas para sondaje. Se debe

obtener los detalles de sistemas particulares de

sondaje, y recomendaciones.

1.2.2 Principio

Los equipos de sondaje están diseñados para

recuperar muestras de roca desde la profundidad

de la tierra para estudios geológicos y de

ingeniería.

1.2.3 Aparato

Los sistemas de sondaje consisten de un saca-

núcleo interior suspendido de un montaje giratorio

dentro de un saca-núcleo exterior conectado a la

cadena del taladro.

Se conecta una barrena corta núcleos al fondo del

cilindro exterior y se adapta un colector de

muestras en el fondo del cilindro interior. Se

bombea el fluido para perforación por la cadena del

taladro, a través del montaje giratorio, por la corona

circular entre los cilindro interior y exterior, y sale

por la broca del taladro.

1.3 SISTEMAS CONVENCIONALES DE

SONDAJE

1.3.1 Saca-núcleos Convencional

Existen herramientas convencionales de sondaje

para cortar núcleos con diámetros exteriores de

1.75 a 5.25 pulgadas (44.5 a 133.4 milímetros). La

longitud del núcleo puede variar de 1.5 pies (.46

metros) para aplicaciones de pozos horizontales de

radio corto hasta más de 400 pies (121.9 metros)

para formaciones consolidadas gruesas y

uniformes. El tamaño de la perforación, el ángulo

de perforación, fuerza de la roca, y litología

controlarán el diámetro y la longitud del núcleo que

puede ser cortado en un solo recorrido. La Tabla 1-

1 resume las opciones convencionales de sondaje

disponibles.

1.3.2 Saca-núcleos Convencionales Reforzados

Se han desarrollado herramientas de sondaje

especiales para trabajar en formaciones más duras

que las normales, y cortar núcleos de longitud

extendida. Diseñados para cortar núcleos hasta

5.25 pulgadas (133.4 milímetros) en diámetro. Se

utilizan los sistemas de sondaje reforzados para

mejor ventaja cuando se sondean longitudes más

largas de formaciones homogéneas o cuando se

anticipan cargas de par de torsión más altas que

las normales. El saca-núcleos marino fue el

precursor a los saca-núcleos de trabajo pesado de

la generación de hoy en día. Desarrollado para ser

más fuerte que los sistemas de sondaje existentes,

la herramienta fue desarrollada para uso en

aplicaciones mar adentro. El saca-núcleos marino

incrementa el margen de seguridad contra fallas en

las herramientas, pero está limitado a cortar

núcleos de 3 pulgadas (76.2 milímetros) de

diámetro.

1.3.3 Forros de los Saca-núcleos

El uso de un forro en un cilindro interior de acero

tiene dos funciones principales: mejorar la calidad

del núcleo soportando el material de núcleo

físicamente durante su manejo y servir como un

sistema de preservación de núcleos. Se han usado

plásticos PVC y ABS, fibra de vidrio, y aluminio

como forros de cilindro interiores. Los forros se

deslizan en un cilindro interior convencional y son

agarrados por el montaje del colector de muestras

y fricción. Los forros típicamente son de 30 pies

(9.14 metros). Se pueden cortar para aplicaciones

especiales, pero su longitud máxima es rara vez es

de 30 pies (9.14 metros) debido a las limitaciones

de fabricación y el manejo de materiales. Los forros

son indicados a menudo cuando se hace sondaje

en formaciones no consolidadas o fracturadas.

También son apropiados cuando se corta roca dura

en lugares remotos y mar adentro cuando se

requiere una preservación de núcleos inmediata.

Los forros plásticos son adecuados para

temperaturas hasta 180ºF (82.2ºC). Los forros de

fibra de vidrio pueden utilizarse hasta 250ºF

(121ºC), 350ºF (176.7ºC) si se utiliza una resina

especial para temperaturas altas. Se recomienda el

aluminio por lo general cuando se esperan

temperaturas mayores a 250ºF (121ºC). La

desventaja de los forros de saca-núcleos es que

ellos reducen el diámetro efectivo del cilindro

interior por aproximadamente 0.5 pulgadas (12.7

milímetros).

1.3.4 Cilindros Interiores Desechables

Los cilindros interiores desechables sirven para los

mismos propósitos generales que los forros.

Además, el diámetro exterior del núcleo no es

reducido, como sería el caso con un forro de

cilindro interior. Existen cilindros interiores

desechables de aluminio, fibra de vidrio, y acero

dulce, y son fabricados de varios tamaños para

adaptarse a la mayoría de los sistemas

convencionales de sondaje.

1.3.5 Sondaje de Pozos Horizontales o de

Ángulo Elevado

Los pozos de radio medio [radios de 290 a 700

pies (88.4 a 213.4 metros)] y aquellos con longitud

extendida pueden sondearse con saca-núcleos

convencionales alimentados desde el tablero

giratorio o por un motor dentro del pozo (la mayoría

de núcleos son cortados sin el uso del motor). El

uso de un motor dentro del pozo permitirá que se

realice el sondaje sin girar la cadena del taladro.

Se colocaría típicamente un saca-núcleos

convencional largo de 30 pies (9.14 metros)

adelante del motor de lodo dentro del pozo. Un

sondaje sin el motor dentro del pozo puede mejorar

el control del ángulo del pozo.

1.4 SISTEMAS ESPECIALES DE SONDAJE

1.4.1 General

Se han desarrollado sistemas especiales de

sondaje para satisfacer las necesidades de

sondaje.

Los saca-núcleos de presión retenida y de esponja

surgieron para mejores datos de saturación de

crudo. Los sistemas de sondaje de manga de

caucho y de cierre completo fueron desarrollados

para mejorar la calidad de los núcleos cortados de

formaciones no consolidadas. Entre otros sistemas.

La Tabla 1-2 resume algunas de las opciones

especiales de sondaje disponibles.

1.4.2 Sondaje de Presión Retenida

Los saca-núcleos de presión retenida son

diseñados para recoger núcleos mantenidos en

condiciones de presión de yacimiento. Siendo el

mejor método para obtener datos de saturación de

crudo (los núcleos capturan gases de ycto.)

Existen saca-núcleos de presión retenida en dos

tamaños: 6 pulgadas (152.4 milímetros) y 8

pulgadas (203.2 milímetros) de diámetro exterior

que cortan núcleos de 2.50 y 3.75 pulgadas (63.5 y

95.3 milímetros) de diámetro exterior,

respectivamente. El cilindro de diámetro exterior

corta hasta 20 pies (6.1 metros) de núcleo de 2.5

pulgadas (63.5 milímetros) de diámetro mientras

mantiene una presión máxima de 10.000 psi (69

Mpa). El cilindro de diámetro exterior de 8 pulgadas

(203.2 milímetros) corta 10 pies (3.05 metros) de

núcleo de 3.75 pulgadas (95.3 milímetros) de

diámetro mientras retiene un máximo de 5.000 psi

(34.5 Mpa) de presión interna. La máxima

temperatura de operación recomendada es de

180ºF (82ºC).

1.4.3 Sistema de Sondaje Forrado con Esponja

Fue desarrollado para mejorar la precisión de los

datos de saturación de crudo basados en núcleos.

Un sistema de sondaje de esponja atrapa el crudo

expulsado cuando se saca el núcleo a la superficie.

Un sistema de sondaje de esponja tiene la ventaja

de ser menos costoso para operar que un sistema

de sondaje de presión retenida. La esponja es

estable a una temperatura de 350ºF (176.7ºC). El

sistema de sondaje de esponja es limitado a cortar

un máximo de 30 pies (9.14 metros) de núcleo de

3.5 pulgadas (88.9 milímetros) de diámetro por

recorrido.

1.4.4 Sistemas de Sondaje de Cierre Completo

Fueron desarrollados para mejorar el recobro de

formaciones no consolidadas. Estos sistemas

utilizan forros para saca-núcleos o cilindros

interiores desechables, y un sistema especial de

colección de muestras para recobrar las rocas

dificultosas.

Los sistemas de sondaje de cierre completo están

limitados actualmente a cortar núcleos de 3.5

pulgadas (88.9 milímetros) o 4 pulgadas (101.6

milímetros de diámetro. La longitud recomendada

de núcleos es de 30 pies (9.14 metros).

1.4.5 Saca-núcleos de Manga de Caucho

Fue el primer sistema desarrollado para mejorar las

posibilidades de recobrar arenas no consolidadas,

conglomerados, y formaciones duras fracturadas.

El saca-núcleos de manga de caucho es único

porque la parte superior del cilindro interior no se

mueve con respecto al núcleo durante el sondaje.

El cilindro exterior es perforado alrededor de una

columna de roca que es encerrada

progresivamente en una manga de caucho. Solo

existe un tamaño de saca-núcleos de manga de

caucho, que corta 20 pies (6.1 metros) de núcleo

de 3 pulgadas (76.2 milímetros) de diámetro por

recorrido. Temperaturas límite de 200ºF (93ºC). No

se recomienda la herramienta para uso en

perforaciones de más de 45 grados de inclinación.

Además, el sondaje debe

1.4.6 Saca-núcleos Recobrable Wireline

Las herramientas de sondaje recobrable son

operacionalmente similares a los sistemas

convencionales de sondaje excepto que están

diseñados para sacar el cilindro interior a la

superficie por wireline. Esto acelera la operación

de sondaje eliminando la necesidad de interrumpir

toda la cadena del taladro para cada núcleo.

Las herramientas de sondaje recobrable son por lo

general más pequeñas y más livianas que los

sistemas convencionales de sondaje.

1.5 SONDAJE DE PAREDES LATERALES

WIRELINE

1.5.1 General

Se desarrollaron los sistemas de sondaje de

paredes laterales wireline para obtener muestras

de núcleos de un pozo después de que este haya

sido perforado y registrado, y antes de pasar el

entubado.

1.5.2 Sondaje de Percusión de Paredes

Laterales

La mayoría de los núcleos de paredes laterales

wireline se obtienen con sistemas de sondaje de

percusión de paredes laterales. Estas herramientas

(pistola) disparan balas cilíndricas huecas, por

impulsos eléctricos controlados desde la superficie

y el movimiento de la pistola saca las balas, que

contienen las muestras, de la pared de la

perforación (recobrables en la pared de perforación

sin entubado). Hasta 66 muestras de 1 pulgada

(25.4 milímetros) en diámetro por 1 3/4 pulgadas

44.5 milímetros) de longitud, pueden tomarse

durante un recorrido en el pozo.

Las ventajas del sondaje de percusión de paredes

laterales son velocidad, bajo costo, y la capacidad

de sacar muestras en zonas de interés después de

correr registros en perforaciones abiertas. La

desventaja es que la bala usualmente altera la

formación, fracturando la roca más dura o

comprimiendo los sedimentos más blandos. Esto

reduce el valor cuantitativo de los datos de análisis

de los núcleos de paredes laterales.

1.5.3 Sondaje de Paredes Laterales por

Perforación

La herramienta giratoria o de perforado para

paredes laterales fue diseñada para recobrar

muestras de núcleos en paredes laterales wireline

sin el impacto destructivo del sistema de percusión.

Apropiada para roca dura-a-friable.

Se puede tomar un máximo de 30 muestras, 15/16

pulgadas (23.9 milímetros) de diámetro por 1 3/4

pulgadas (44.5 milímetros) de longitud en cada

recorrido.

1.5.4 Sistemas de Sondaje de Paredes Laterales

Están diseñados para adquirir una muestra de

núcleos más grande y más continua de un pozo

perforado y registrado que lo posible con las

herramientas existentes para el sondaje de

paredes laterales.

El primer sistema es similar al saca-núcleos

convencional. El sistema de sondaje de paredes

laterales está diseñado para cortar hasta 10 pies

(3.05 metros) de núcleos de 2 1/2 pulgadas (63.5

milímetros) de diámetro

1.6 SONDAJE ORIENTADO

1.6.1 Generalidades

Los núcleos orientados son utilizados para orientar

fracturas, campos de esfuerzo, y tendencias de

permeabilidad. Las operaciones de exploración,

producción, y perforación utilizan la información

para la búsqueda de yacimientos fracturados, el

diseño de inundaciones de agua, y la planeación

de pozos horizontales.

Los núcleos orientados se cortan típicamente

utilizando un saca-núcleos convencional adaptado

con un anillo especial de trazado, y un aparato

para registrar la orientación de la cuchilla de

trazado principal en relación con el norte

magnético. Los métodos de laboratorio utilizados

para orientar núcleos son correlación del núcleo

con los registros de imagen de pozos y el método

paleo magnético. La Tabla 1-3 indica los métodos

usualmente utilizados para orientar núcleos.

1.7 BROCAS PARA SONDAJE

1.7.1 Generalidades

Las brocas para sondaje son una parte básica del

sistema de sondaje. Sin embrago las brocas de

sondaje vienen en una confusa variedad de estilos.

Existen pautas generales de brocas/formaciones

de los fabricantes para ayudar en la selección de la

broca apropiada. Con un poco de información

básica, es posible tomar decisiones informadas

sobre los tipos de cortadores, perfiles de brocas, y

consideraciones hidráulicas para el margen de

condiciones de sondaje anticipadas.

La dureza (fuerza compresiva), abrasividad, y

variabilidad de las rocas a sondear influye sobre la

selección de cortadores. Para formaciones duras

se sugiere el uso de cortadores más pequeños,

más resistentes a impactos. Las brocas de taladro

de descarga frontal con baja invasión diseñadas

para formaciones de resistencia no consolidada-a-

mediana pueden ser utilizadas en rocas más duras

o más abrasivas, pero la vida útil de la broca puede

ser reducida drásticamente.

La información presentada en la Tabla 1-4 ofrece

un resumen de los tipos de brocas para sondaje

disponibles.

1.7.2 Brocas de Diamantes Naturales

Se utilizan brocas de taladro de diamante natural

cuando la formación es demasiado dura (alta

resistencia compresiva) y/o abrasiva para otro tipo

de elementos cortadores. Se pueden montar

diamantes naturales grandes en una matriz de

carburo de tungsteno, o se pueden dispersar

recortes finos de diamantes en una matriz para

formar lo que se llama una broca impregnada de

diamantes. Éstas son para aplicaciones en

formaciones ultra-duras.

1.7.3 Cortadores Compactos de Diamantes

Policristalinos (CDP)

Los cortadores (CDP) compactos de diamantes

policristalinos son materiales de diamantes

artificiales que consisten de una capa de arenilla

de diamantes del tamaño de un micrón sinterizada

y adherida a espigas de carburo de tungsteno. El

grosor de la capa de diamantes policristalinos es

solo de 0.020 a 0.060 pulgadas (.51 a 1.52

milímetros). Las brocas CDP se utililzan para

sondear formaciones que varían de muy blandas a

medio duras. Las brocas son diseñadas para cortar

por cizallamiento resultando en una alta velocidad

de penetración.

1.7.4. Diamantes Térmicamente Estables (PTE)

El producto (de diamantes) térmicamente estables,

PTE, es similar a los CDP en que también es un

material de diamantes artificiales. La diferencia

principal en el material PTE es que tiene un

margen mas alto de estabilidad térmica debido al

filtrado del catalizador metálico utilizado en el

proceso de fabricación de sintetización. Estos

cortadores son apropiados para formaciones

considerados por lo general demasiado duras y/o

abrasivas para los cortadores CDP. Estos no son

recomendados para formaciones blandas.

1.7.5 Brocas de Conos Giratorios

La broca de taladro de conos giratorios utiliza

cuatro conos giratorios montados con piezas

insertadas de carburo de tungsteno o cortadores

de diente triangular para propósitos de sondaje.

Los cortadores en los conos giran y se incrustan en

el fondo del pozo y rompen la formación en

compresión con una acción cinceladora.

1.8 CARACTERÍSTICA DE DESCARGA DE

FLUIDOS DE CORTANÚCLEOS

1.8.1 Descarga por la Entrada

Los cortanúcleos de descarga por la entrada están

diseñados para tener el 100 por ciento del fluido

pasar entre el anillo cortante y el diámetro interior

del cortanúcleos (la "entrada"). Las brocas de

descarga por la entrada están diseñadas para

limpiar el diámetro interior del cortanúcleos,

removiendo los recortes de esta área para

asegurar una entrada muy uniforme del núcleo al

sacanúcleos. La acción limpiadora reduce la

tendencia a atascarse de las formaciones duras y/o

quebradizas.

1.8.2 Descarga Frontal

Los cortanúcleos de descarga frontal están

diseñados para desviar algún fluido que

normalmente pasaría a través de la entrada de la

broca al frente de la broca.

Esto limpia la superficie de la broca y reduce la

cantidad de fluido que puede friccionar el núcleo

mientras entra en el sacanúcleos. Se recomiendan

las brocas de descarga frontal para uso en

formaciones blandas y friables.

1.8.3 Perfil de Baja Invasión

Están diseñados para maximizar la velocidad de

penetración, y minimizar la invasión de filtrado de

fluido de perforación en el núcleo. Se recomienda

el uso de cortanúcleos con perfil de baja invasión

para formaciones de resistencia blanda a mediana.

Las formaciones mas duras disminuirían la

velocidad de penetración y posiblemente dañaría

los cortadores.

1.9 COLECTORES DE MUESTRAS

1.9.1 Generalidades

La parte más crítica de cada sistema de sondaje es

el colector de muestras que mantiene el núcleo en

el cilindro mientras es llevada a la superficie. La

Tabla 1-5 indica los colectores de muestras

disponibles y sugieren aquellos más apropiados

para tipos de roca específicos.

SECCIÓN 2 PROCEDIMIENTOS DE MANEJO Y PRESERVACIÓN DE NÚCLEOS EN LAS

INSTALACIONES DE POZOS

2.1 GENERALIDADES

2.1.2 Los objetivos de un programa de manejo de

núcleos son los siguientes:

a. Obtener material de roca representativa de la

formación.

b. Minimizar la alteración física del material de

roca durante el manejo y el almacenamiento del

núcleo. Los problemas más grandes enfrentados

por aquellos que manejan y preservan rocas de

yacimientos para el análisis de núcleos son los

siguientes:

(a). Selección de un material no reactiva de

preservación y un método para prevenir la pérdida

de fluido o la adsorción de contaminantes.

(b). Aplicación de métodos apropiados de manejo

y preservación de núcleos basados en el tipo de

roca, grado de consolidación, y tipo de fluido.

2.1.3 La terminología

Por ejemplo, el término "estado nativo" se ha

utilizado a menudo para referirse a un núcleo

perforado con lodo en base de aceite o crudo

"lease" para tomar mediciones exactas de

saturación de agua.

"estado fresco" se ha utilizado a menudo para

indicar que el núcleo fue perforado con fluido de

perforación blando con base en agua y preservado

en las instalaciones del pozo para limitar las

pérdidas por evaporación. Se recomienda la

siguiente terminología:

2.1.3.1 núcleo fresco: Cualquier material de núcleo

recobrado preservado tan pronto como sea posible

en las instalaciones del pozo para prevenir

pérdidas por evaporación y exposición al oxígeno.

2.1.3.2 núcleo preservado: Similar al núcleo fresco,

pero este implica algún periodo de

almacenamiento.

El núcleo preservado está protegido de

alteraciones por cualquiera de una variedad de

técnicas (ver 2.5).

2.1.3.3 núcleo limpio: Núcleo del cual los fluidos

han sido removidos por solventes.

2.1.3.4 núcleo de estado restaurado: Núcleo que

ha sido limpiado, luego expuesto nuevamente a

fluidos del yacimiento con la intención de

restablecer la condición de humectabilidad del

yacimiento.

2.1.3.5 núcleo con presión retenida: Material que

ha sido mantenido, hasta donde sea posible, en la

presión del yacimiento con el fin de evitar cambios

en las saturaciones de fluido durante el proceso de

recobro.

2.1.4 Para pruebas, se debe tomar una muestra del

núcleo. Con el fin de obtener un análisis

representativo de los núcleos de una formación de

interés, se recomienda tomar muestras de todo el

núcleo. Se debe retener toda la sección del núcleo.

Las muestras para la descripción de litología, por

ejemplo, pueden tomarse de algunos pedazos

quebrados del núcleo sin dañar ninguna parte de la

roca intacta. Si está intacta,

La selección de muestras es bastante sencilla para

formaciones uniformes. Sin embargo, si una

formación contiene una litología muy variada y

tipos de porosidad heterogénea (tal como

conglomerados, variedades de cuarzos,

yacimientos fracturados, y esquistos y arenas

intercalados.

2.1.5 Los procedimientos para el manejo y la

preservación de núcleos prescritos son aplicables

para todo material de roca convencionalmente

sondeado. El éxito de cualquier técnica dada es

directamente relacionado con las propiedades de la

roca del núcleo. Los procedimientos de manejo

también deben basarse en la tecnología utilizada

para recobrar el material de roca los objetivos del

programa de sondaje

2.2 PROCEDIMIENTOS DE MANEJO DE

NÚCLEOS

2.2.1 Generalidades

Existen varios métodos para la adquisición de

núcleos. Se pueden dividir las técnicas de sondaje

continuas convencionales de diámetro completo en

dos grupos: aquellas que emplean un cilindro

interior estándar de acero para uso repetido, y

aquellas que utilizan cilindros interiores

desechables o forros. Otros procesos especiales

de sondaje, incluyendo los métodos de presión

retenida y de esponja, están disponibles para

obtener resultados de análisis de núcleos y fluidos

más representativos de las condiciones in situ.

El material de núcleos consolidado obtenido con un

cilindro interior estándar de uso repetido debe

sacarse del cilindro tan pronto como sea posible

después de llegar a la superficie para minimizar la

imbibición de fluido de perforación. Entre los

posibles efectos indeseables de la imbibición de

fluidos se encuentran los siguientes:

a. Cambios en las saturaciones de fluido, equilibrio

geoquímico y de soluciones de gas.

b. Cambios en humectabilidad.

c. Movilización de arcillas intersticial y mineral de

grano fino.

d. Dilatación de arcilla y la degradación asociada

de propiedades mecánicas.

Varios tipos de roca y métodos de sondaje

requieren niveles variables de atención y pueden

dividirse en dos categorías principales:

a. Manejo básico - Esta categoría requiere una

capacitación y/o experiencia mínima e incluye:

(1). Un cilindro interior estándar de acero para uso

repetido utilizado para obtener núcleos en rocas

consolidadas moderadamente homogéneas.

(2). La adquisición de núcleos de paredes laterales

por wireline con sondaje de percusión o giratorio.

b. Manejo especial - Esta categoría requiere una

capacitación extensiva y/o equipos especiales e

incluye:

(1). Cilindros interiores desechables y saca-

núcleos orientados utilizados para obtener núcleos

de rocas fracturadas o no consolidadas que

pueden requerir una estabilización mecánica

(Skopec, et al., 1992).

(2). Saca-núcleos retenida a presión para

mantener el núcleo en la presión del yacimiento

para minimizar la expansión de fluido de la

reducción en presión y la expulsión de fluido

mientras se lleva el núcleo a la superficie (Sattler,

et al., 1988)

(3). Saca-núcleos de aluminio con un forro de

esponja dentro de un cilindro interior de acero para

atrapar los fluidos durante la expansión por la

reducción en presión mientras se lleva el núcleo a

la superficie (Park, 1983).

2.2.2 Remoción del Núcleo de un Cilindro

Interior Estándar de Acero para Uso Repetido

El núcleo debe removerse del cilindro interior en

una posición horizontal cuando sea posible. Se

debe tener cuidado para minimizar la sacudida

mecánica durante la extracción.

En toda manipulación física se debe intentar

exponer el núcleo al mínimo esfuerzo mecánico

posible. Se debe evitar el uso de agua fresca u

otros fluidos extraños para el núcleo. Si se

presiona agua por el pistón y este entra en

contacto con el núcleo, se pueden obtener valores

erróneamente altas de saturación de agua en un

análisis subsecuente de núcleos porque cualquier

presión excesiva en el cilindro puede hacer que el

fluido penetre el núcleo.

2.2.3 Clasificación y Registro de Núcleos

Se debe extender y empacar el núcleo en el piso

de las instalaciones si hay espacio disponible.

Alternativamente, el soporte de tubería puede

utilizarse para este propósito. La clasificación y

registro del núcleo no debe interferir con la

operación de perforación y/o sondaje.

Se debe tener cuidado para mantener la

orientación, y preservar la secuencia correcta de

los pedazos de núcleo. El punto clave es que el

núcleo debe clasificarse y marcarse de tal manera

que todo el intervalo de núcleo pueda volverse a

ensamblar en el futuro. Se debe proteger al núcleo

de temperaturas extremas, humedad, y

deshidratación, i.e., sol directo, motores calientes,

lluvia, vientos fuertes, y baja humedad relativa. Los

materiales y equipos de preservación de núcleos

deben estar cerca del área de manejo de núcleos

para facilitar una operación rápida. Mediciones

precisas de recobro deben ser tomadas y

registradas.

Los siguientes datos y observaciones pueden ser

útiles para determinar el origen de recobro

adicional y la falta de recobro:

a. Parámetros de perforación - tiempo de

perforación, velocidad de penetración, presión de

bombeo, etc.

b. Condiciones generales del núcleo - continuidad,

secciones quebradas, fracturas inducidas, etc.

c. Condición del equipo de sondaje de

perforaciones de fondo.

Marque las profundidades de los núcleos de arriba

abajo e indique en la parte de abajo si son de

recobro adicional o falta de recobro. La parte de

arriba del siguiente núcleo debe tener la

profundidad perforada.

Esto quiere decir que en el caso de recobro

adicional, habrá la misma profundidad en dos

núcleos. Sin embargo, estos núcleos serán

distinguibles uno del otro por sus números.

Las siguientes son las pautas apropiadas para

extender y marcar el núcleo:

a. La parte de abajo del núcleo sale del cilindro

primero y la primera pieza del núcleo debe

colocarse en el fondo de una bandeja, caja, o

pileta, y cada pieza siguiente se coloca mas cerca

de la parte de arriba.

b. Se debe tener mucho cuidado para mantener la

secuencia apropiada y la orientación del núcleo

para asegurar que los segmentos individuales del

núcleo no estén fuera de lugar o al revés.

Cualquier porción del núcleo que esté muy partida

debe meterse en bolsas de plástico y colocarse en

su posición apropiada.

c. Arme el núcleo para que los extremos

irregulares casen, luego mida la totalidad del

recobro.

d. No lave el núcleo (ver 2.4, 3.5 y 3.6). Si hay

demasiado fluido de perforación en la superficie del

núcleo, se puede limpiar con un trapo limpio

saturado en fluido de perforación, y este se puede

exprimir tan a menudo como sea necesario.

e. Con marcadores indelebles rojos y negros,

pegados con cinta, marque el núcleo de arriba

abajo con líneas paralelas (ver Figura 2-1). La línea

roja debe estar en el lado derecho si el individuo

que marca se encuentra mirando de la parte de

abajo del núcleo hacia arriba. Se deben utilizar

flechas apuntando hacia arriba para evitar

confusiones.

f. Con un marcador indeleble o pintura, empezando

de arriba, dibuje una línea a través del núcleo a

cada pie de distancia, y marque cada línea con la

profundidad apropiada.

g. Para obtener un análisis confiable del núcleo, la

velocidad es esencial en remover, extender,

marcar y preservar el núcleo para minimizar las

alteraciones debidas a exposición (ver 2.5).

h. El núcleo debe preservarse (ver 2.5) y colocarse

en recipientes numerados para ser transportado al

laboratorio.

2.2.4 Manejo de Forros y Cilindros Interiores

Desechables

El uso de forros interiores de saca-núcleos y

cilindros interiores desechables mejoran el recobro

de las formaciones fracturadas o de consolidación

deficiente.

Estos son hechos de plástico, fibra de vidrio, o

aluminio y están clasificados para varias

temperaturas. Cuando se hace sondeo en

formaciones no consolidadas o de consolidación

deficiente, elija el forro o el cilindro desechable

para soportar la temperatura circulante. Los

estratos duros tal como el esquisto son sondeados

mejor utilizando fibra de vidrio o aluminio para

prevenir el atascamiento y consecuentemente un

recobro de núcleos deficiente.

Ciertos aditivos de fluido para sondaje tal como el

cáustico reaccionan con cilindros de aluminio

causando la descarga de iones de aluminio, que

pueden reaccionar con el núcleo para alterar las

propiedades de su superficie.

Un núcleo dañado es de uso limitado para el

análisis de núcleos. El sacanúcleos debe ser

llevado a la superficie suavemente. Durante los

últimos quinientos pies, el núcleo debe llevarse a la

superficie lentamente para minimizar la expansión

de gas que puede dañar el núcleo no consolidado

severamente si la presión es reducida muy

rápidamente.

Todas las perforaciones deben ser selladas si el

forro o el cilindro interior desechable es utilizado

como recipiente de preservación de núcleos.

Alternativamente, toda la sección perforada puede

ser colocada en bolsas de plástico para prevenir

lapérdida de fluidos.

2.2.5 Núcleo retenida a presión

Los saca-núcleos retenida a presión son diseñados

para obtener la mejor saturación de fluido posible

in situ. Este método de sondaje ofrece una

alternativa al saca-núcleos convencional que

pierde presión a su recobro a la superficie. Para

permitir la medición de saturaciones de fluido en el

laboratorio, el núcleo debe pasar por un manejo

extensivo.

Los siguientes procedimientos realizados sobre

núcleos congelados deben ser supervisados por la

empresa operadora:

a. Remover el cilindro interior retenida a presión

del hielo, colocar en una cubierta de seguridad, y

cortar en los largos deseados.

b. Colocar cada sección nuevamente en el hielo,

mientras se va cortando. Tener cuidado de

asegurar que las secciones son extendidas de tal

manera que la parte superior y la parte inferior y la

posición en la sección del núcleo se pueda

identificar claramente (ver 2.2.3).

c. Levantar un extremo de la sección del núcleo a

la vez y colocar la tapa del núcleo con etiqueta a

cada extremo, asegurándolo con una abrazadera

de manguera (ver 2.2.4).

d. Las etiquetas deben ser marcados con el

nombre de la empresa, presión recuperada,

ubicación legal, margen de profundidad del núcleo,

y la profundidad del núcleo procesada.

e. Colocar las secciones del núcleo procesadas en

cajas de embarque aisladas y empacar con hielo

seco. Marcar la caja con la información del d.

2.2.6 Núcleo Esponjoso

Está diseñado para mejorar la medición de las

saturaciones de fluido en yacimientos. Cuando el

núcleo es llevado a la superficie, el fluido que se

perdería de lo contrario por expulsión debido a la

reducción en presión es atrapado por una esponja

de poliuretano absorbente que rodea el núcleo. El

equipo de sondaje consiste de 6 largos pre-

cortados de 5 pies (1.52 metros) de forro de

aluminio dentro de un cilindro interior estándar de

acero.

2.2.7 Sondaje de Paredes Laterales Wireline

Los núcleos de paredes laterales wireline son

extraídos de la formación por varios medios. El

sondaje de paredes laterales por percusión implica

el uso de una carga explosiva que impulsa un

proyectil hueco en la formación. Debido a las

fuerzas producidas por la entrada de la bala en la

formación, ocurre la compactación, fractura, y

desorden de los granos de la roca. Se debe tener

mucho cuidado cuando se maneja este material de

núcleos.

De manera alternativa, los núcleos de paredes

laterales wireline pueden perforarse

mecánicamente de la formación con una broca

giratoria. Se minimizan los daños con esta técnica.

Sin embargo, este método no es factible en todos

los tipos de roca.

2.2.8 Sondaje Continuo Recobrado de Wireline

En las operaciones de sondaje continuas

recobradas de wireline (WRC), el sacanúcleos es

recobrado mientras la cadena del taladro

permanece dentro de la perforación. El tiempo de

viaje es reducido y consecuentemente, el método

puede ser menos costoso que el sondaje

convencional.

2.2.8.1 Marcado de Profundidad en Núcleos WRC

Una buena comunicación entre el personal de

recobro de núcleos y el perforador en el campo es

necesaria para el marcado exacto de

profundidades en núcleos WRC. En el sondaje

convencional, el perforador suministra la

profundidad superior e inferior del intervalo

sondeado.

En el sondaje WRC, el núcleo metido en una

sección puede sacarse en la siguiente sección, así

que la verdadera profundidad del núcleo actual

puede estar en el intervalo previamente sondeada.

El recobro de "núcleo metido" también significa que

el volumen del núcleo sobre-recobrado es más

grande que el comúnmente encontrado en el

sondaje convencional.

El marcado de núcleos luego debe moverse de

abajo hacia arriba. Si se obtiene un recobro del 100

por ciento o más en la sección previa, las

asignaciones de profundidad deben seguir los

procedimientos convencionales, con el marcado de

profundidad empezando en la parte superior.

Para un recobro deficiente, se debe utilizar la

siguiente ecuación para contar el núcleo faltante:

Núcleo faltante

= Profundidad Perforada - Longitud del Núcleo

= [CDD - PDD] - [CBL + PC - VOID] (1)

Dónde:

MC = longitud del núcleo faltante, pies (metros)

CDD= profundidad del perforador actual, pies

(metros)

PDD=profundidad del perforador anterior, pies

(metros)

CBL = longitud del saca-núcleos, pies (metros)

PC = núcleo prominente

VOID = vacío en el sacanúcleos, pies (metros)

En un recobro deficiente, las profundidades del

núcleo deben marcarse de arriba hacia abajo,

asignando recobro deficiente a la sección inferior

del intervalo sondeado.

2.2.8.2 Método Alternativo para el Marcado de

Profundidad en Núcleos WRC

Una alternativa al método mencionado en 2.2.8.1

es asignar profundidades de la misma manera que

los núcleos convencionales (ver 2.2.3). En cuanto a

los núcleos convencionales, puede haber un

recobro deficiente o un sobre-recobro. Empezando

desde arriba, marque el núcleo con marcas de

profundidad cada pie hasta el final del núcleo.

2.2.8.3 Lavado de Núcleos WRC

En cuanto al sondaje convencional, se debe tener

cuidado para evitar daños en la roca; e.g.,

lavándola con fluidos no apropiados. Si existe

alguna ambigüedad acerca de los efectos dañinos,

elija la precaución, por ejemplo, evitando el lavado

del núcleo.

2.2.8.4 Análisis de los Núcleos WRC

El punto hasta el cual se analiza el núcleo WRC

varia en cada operador. Los procedimientos de

análisis de núcleos WRC difieren significativaente

de aquellos utilizados para núcleos

convencionales. En las operaciones de sondaje

convencional, el núcleo es devuelto a un

laboratorio para su análisis y, en algún momento

futuro, se ajustan los resultados del análisis del

núcleo para las profundidades perforadas. Con el

núcleo WRC, mucho del análisis es realizado en el

campo, y en algunos casos, el núcleo no puede

archivarse nunca.

2.2.9 Saca-núcleos Orientado

La orientación del saca-núcleos se logra utilizando

instrumentos electrónicos de disparos múltiples y

equipos especializados de trazado de núcleos.

Alternativamente, la signatura de roca

paleomagnética puede utilizarse para propósitos

de orientación de núcleos.

2.3 MUESTREO Y ANÁLISIS EN CAMPO

2.3.1 Generalidades

En general, no se recomienda el muestreo del

material de núcleos recobrado en el pozo. Si es

necesario tomar muestras inmediatamente, se

deben tomar precauciones para minimizar el

tiempo de exposición del núcleo. El muestreo debe

ser rápido, eficiente, y realizado de acuerdo con las

prácticas correctas de seguridad. Siempre obtenga

muestras utilizando el método menos dañino o

menos contaminante disponible. Todo el núcleo

debe ser guardado en todos casos.

La muestra removida debe ser preservada,

marcada, y empacada de una manera consistente

con la prueba deseada. Los datos adicionales

pertinentes deben acompañar las muestras al

laboratorio o deben estar disponibles para análisis

en el pozo.

2.3.2 Transporte y Logística

El método de transporte debe ser práctico y debe

ofrecer protección contra daños por cambios

ambientales, vibraciones mecánicas, y el maltrato.

Por razones de seguridad, puede ser necesario

tratar a los núcleos empacados en hielo seco como

"productos químicos" para propósitos de

transporte.

2.3.3 Hoja de Datos

Se debe conseguir una hoja de datos adecuada y

esta debe ser diligenciada por el ingeniero o el

geólogo del pozo, para proporcionar un registro

mas completo de las condiciones del sondaje. Esta

información será valiosa para la cualificación de la

interpretación de los datos de análisis del núcleo.

La siguiente es una lista de información deseable:

a. Identificación del pozo, número API del pozo,

elevación, números y contactos del vendedor,

como también sus teléfonos, números de fax y

direcciones.

b. Tipo de fluido de perforación, contenidos, y

datos medidos.

c. Tipo de núcleo y equipos utilizados.

d. La(s) formacion(es) sondeadas, con la

profundidad del perforador superior e inferior.

e. Indicación de la información crítica de sondaje y

cualquier nota pertinente, i.e., tiempo total de

sondaje/viaje, dificultades, y recobro.

f. Salinidad de la formación de agua y los datos del

fluido de producción.

g. Pautas de preservación. Tiempo de exposición.

h. Análisis solicitado.

i. Registro de sondaje y registros de perforación.

j. Una descripción del núcleo.

k. Registros de pozo y registros del lodo.

2.4 TIPOS DE ROCA Y CONDICIONES

ESPECIALES DE MANEJO

2.4.1 Generalidades

Las descripciones geológicas de la roca son más

complejas y se han trazado esquemas de

clasificación para categorizar tipos de roca

específicos con respecto a textura, tipo de

cementación, tamaño de grano, etc. Se deben

tener en cuenta muchas consideraciones

especiales cuando se diseña un programa para el

manejo de núcleos en el campo.

2.4.2 Roca Consolidada

Las rocas consolidadas son duras como resultado

de cimentación. Las rocas pueden describirse

como consolidadas, mal consolidadas (friable), o

no consolidada, dependiendo del grado de

compactación y cimentación. Las rocas

consolidadas comunes incluyen caliza, dolomita,

arenisca y una variedad de cuarzo.

2.4.3 Roca No Consolidada

Las rocas no consolidadas tienen poco cemento, o

no lo tienen y son esencialmente sedimentos

compactados. Se debe tener cuidado para prevenir

el desmoronamiento del núcleo. Esto incluye el

asegurar que el núcleo es llevado a la superficie,

extendido suavemente, y preservado de tal manera

que sobrevivirá el transporte (ver 2.5.2).

2.4.4 Roca No Consolidada - Aceite Liviano y

Gas

Es crítico preservar núcleos no consolidados que

contienen aceite liviano de una manera eficiente y

apropiada. Se deben evitar los movimientos

innecesarios del núcleo. Los dos métodos

comúnmente utilizados para preservar este tipo de

roca comprenden métodos ambientales, tales

como la congelación o refrigeración y estabilización

mecánica con epoxi, resina de espuma, etc. El

núcleo no consolidado que contiene aceite liviano

es susceptible a pérdidas significativas de fluido

durante el manejo en superficie.

Si se utiliza la congelación para estabilizar

materiales no consolidados, el núcleo no debe ser

transportado hasta que no esté completamente

congelado, porque la congelación parcial puede

causar daños estructurales en el núcleo

2.4.5 Roca No Consolidada - Aceite Viscoso

La dificultad más grande en el manejo de rocas no

consolidadas que contienen aceite viscoso es la

prevención o la minimización de la expansión de

núcleo retardada.

El mejoramiento de la calidad del núcleo en

areniscas de aceite viscoso no consolidadas

requiere las siguientes consideraciones:

a. Proporcionar restricción mecánica a la

expansión.

b. Proporcionar un medio para permitir el drenaje

del gas.

c. Proporcionar resistencia mecánica al núcleo.

2.4.6 Carbonatos "Vuggy"

Los vugs grandes pueden debilitar el material del

núcleo y causar dificultades en el recobro. En

muchos casos, el recobro del núcleo es reducido

en intervalos "vuggy" friables.

2.4.7 Evaporados

Las rocas salinas son por lo general bastante

competentes y, excepto por su solubilidad, pueden

considerarse rocas consolidadas. El núcleo que

contenga sales en secuencias continuas o como

rellenos de vugs y fracturas no debe lavarse con

agua dulce bajo ninguna circunstancia.

El transporte y el almacenamiento de núcleos que

contienen sales siempre debe realizarse

manteniendo la naturaleza soluble del material en

cuestión. Los núcleos de evaporados, anhídridos,

yeso y calcita no presentan problemas especiales

de manejo.

2.4.8 Roca Fracturada

Muchas rocas de yacimientos son naturalmente

fracturadas. Se recomienda el uso de cilindros

interiores desechables o forros de aluminio o fibra

de vidrio para el sondaje de roca fracturada

2.4.9 Rocas Ricas en Minerales de Arcilla

Puede haber minerales de arcilla en pequeñas

cantidades en las rocas, y a pesar de esto tener un

impacto profundo sobre las propiedades de las

rocas.

Algunas de las principales preocupaciones en las

rocas que contienen minerales de arcilla incluyen:

a. La presencia de esmectita (un mineral de arcilla

que se dilata),

b. Los minerales de arcilla intersticiales pueden

ser movilizados físicamente por cambios en

contenido de fluido, química, o alteración

mecánica, resultando en el bloqueo de secciones

de paso.

c. Los minerales de arcilla en contacto con sus

fluidos naturales están el equilibrio termodinámico,

y la exposición a otros fluidos alterará esto

resultando en cambios en la actividad de minerales

de arcilla, cationes intercambiables, y cambios

consecuentes en comportamiento mecánico y de

flujo.

d. Los esquistos y areniscas esmécticos pueden

dilatarse cuando se remueve el esfuerzo restrictivo

si hay agua libre.

2.4.10 Esquisto

Estos materiales tienen planos de rajadura de baja

resistencia que pueden partirse espontáneamente,

aun si se maneja el núcleo con mucho cuidado.

Una vez un núcleo de esquisto rajadizo se haya

partido, puede ser imposible obtener muestras lo

suficientemente grandes para un análisis de

núcleo.

2.4.11 Roca de Baja Permeabilidad

La evaporación de fluidos, un problema en todos

los materiales de núcleos, es una dificultad

especial en los núcleos de baja permeabilidad y de

baja porosidad donde el cambio porcentual en

saturación puede ser mucho más grande para el

mismo volumen de fluido evaporado.

2.4.12 Carbón

El contenido de gas, el comportamiento de sorción

del gas, la permeabilidad, permeabilidad relativa,

análisis de clivajes y fracturas, composición del

núcleo, y comportamiento mecánico in situ son los

principales intereses en el análisis de carbón para

la producción de metano en estratos de carbón.

2.4.13 Diatomita

Las diatomitas son por lo general rocas de alta

porosidad y baja permeabilidad compuestas de

fases de cuarzo opalino con cantidades variables

de material detrítico. Las diatomitas son sondeadas

con cilindros interiores desechables o forros (ver

2.2.4).

La diatomita puede ser preservado por medios

ambientales, envoltura, etc. No se recomienda la

congelación de diatomita. Se debe controlar la

temperatura para mantener una temperatura

constante de 35 a 40ºF (1.67 a 4.44ºC) durante las

operaciones en el pozo y de transporte.

2.5 PRESERVACIÓN DE NÚCLEOS PARA

ANÁLISIS

2.5.1 Generalidades

La preservación de un núcleo es un intento para

mantenerlo, antes de su análisis, en la misma

condición que existió en el momento de su

remoción del sacanúcleos.

La preservación y el empaque de núcleos pueden

variar dependiendo de las pruebas requeridas, la

cantidad de tiempo antes de pruebas, y la

posibilidad de realizar pruebas en el pozo.

.

2.5.2 Métodos de Preservación de Núcleos

No existe un método de preservación mejor que

otro. La experiencia puede ayudar a determinar el

método mas satisfactorio para el tipo de roca en

cuestión. La elección del método dependerá de la

composición, grado de consolidación, y las

características distintivas de la roca. Por lo tanto, el

uso general de un método específico de

preservación no aplicará para todos los tipos de

roca.

Los métodos preferidos para preservar núcleos

para análisis de laboratorio incluyen uno o mas de

los siguientes:

a. Estabilización mecánica.

b. Preservación ambientalmente controlada

utilizando refrigeración, humedad regulada, o

congelación, si es necesario (ver 2.5.2.2).

c. Laminados de plásticos sellados a calor.

d. Bolsas plásticas.

e. Baños y revestimientos.

f. Sellado en cilindros interiores desechables,

forros, y tubos.

g. Frascos anaeróbicos.

2.5.2.1 Estabilización Mecánica

Todos los tipos de roca deben ser estabilizados

mecánicamente antes de enviarlos al laboratorio.

Esto es particularmente cierto para rocas no

consolidadas (ver 2.4.4 y 2.4.5). El núcleo que ha

sido cortado utilizando cilindros interiores con

forros plásticos, de fibra de vidrio, o de aluminio o

desechables puede ser encapsulado utilizando

resina, cera, o espuma para llenar el espacio

anular entre el núcleo y la manga.

Se debe tener cuidado para evitar la alteración de

núcleos mal consolidados o fracturados antes de la

estabilización mecánica.

2.5.2.2 Preservación Ambiental

El control de las condiciones ambientales a las

cuales el núcleo es sometido por refrigeración o

manteniendo un ambiente húmedo pueden ayudar

a preservar el núcleo (consultar la información

sobre la preparación de núcleos en la Sección 3).

La refrigeración de núcleos se usa principalmente

para minimizar la evaporación de fluido y para

proporcionar una estabilización mecánica. Esta

técnica es útil para evitar que el núcleo se seque.

Sin embargo, su eficacia está sujeta al tipo de

fluido de sondaje y las propiedades de la roca y el

fluido del yacimiento.

2.5.2.3 Laminados Plásticos Sellados a Calor

Existen diferentes laminados plásticos que se

pueden sellar a calor. Se puede utilizar papel

aluminio o Mylar para agregar rigidez al laminado.

El empaque laminado de preservación de núcleos

debe actuar como una barrera impenetrable al

vapor de agua y gases, y debe ser resistente a la

alteración química y degradación por fluidos. Los

laminados son fáciles de usar y el proceso de

preservación puede ser realizado rápidamente. Se

debe tener cuidado para evitar desgarres o

perforaciones en el laminado. Se requiere una

superficie limpia y plana para alisar el laminado

antes de sellar. Todo el núcleo debe ser envuelto

previamente y pegado con un plástico durable u

otro material para tapar los extremos del núcleo y

los bordes afilados. Se debe marcar el segmento

empacado con la información del pozo y la

profundidad.

2.5.2.4 Bolsas Plásticas

Se recomiendan bolsas plásticas únicamente para

la preservación de corto plazo. Las muestras de

núcleos deben tener un espacio mínimo de aire

entre el núcleo y las paredes de la bolsa. La parte

sobrante de la bolsa puede ser doblada contra la

pared del núcleo y pegada con cinta para asegurar

un encaje ajustado.

2.5.2.5 Baños y Revestimientos

Se utilizan baños y revestimientos cuando los

núcleos van a ser probados después de pocas

horas o días y cuando el material va a ser

transportada por largas distancias. También

pueden utilizarse con laminados plásticos para

agregar integridad mecánica.

CUIDADO: Los núcleos nunca deben ser bañados

directamente con cera derretida o material plástico

derretido.

2.5.2.6 Cilindros Interiores Desechables, Forros y

Tubos Rígidos Un medio conveniente de

preservación de núcleos es posible cuando se

utilizan cilindros interiores desechables o forros

hechos de plástico, aluminio o fibra de vidrio (ver

2.2.4). El núcleo puede preservarse tal como está

sellando los extremos del cilindro interior o el forro

cortado. Esto no se recomienda como método de

preservación de largo plazo, pero esto permitirá

que el núcleo se procese rápidamente y sin

equipos especiales.

2.5.2.7 Frasco Anaeróbico

La inmersión del núcleo en líquido dentro de un

frasco anaeróbico puede utilizarse para prevenir la

oxidación, evaporación secado durante el manejo

del núcleo. El recipiente anaeróbico es un frasco

alargado con una tapa sellable, en el cual se puede

introducir un líquido y se puede remover el oxígeno

libre. El líquido de inmersión debe ser compatible

con los fluidos del núcleo y de poros, y debe ser

capaz de mantener la humectabilidad actual de la

muestra (ver 2.6).

Típicamente, los siguientes fluidos son utilizados

para inmersión:

a. Salmuera de formación desoxigenada o

salmuera de formación sintética con insecticida.

b. Crudo.

c. Aceite mineral refinado despolarizado.

Como siempre, siga todas las precauciones de

seguridad cuando se utilicen frascos anaeróbicos

para la preservación de muestras de un yacimiento

k. Registros de pozo y registros del lodo.

3 SELECCIÓN DE NÚCLEOS Y PREPARACIÓN DE NÚCLEOS

3.1 GENERALIDADES

La selección y preparación de núcleos implica que el operador o usuario pueda hacer uso de materiales, operaciones, y equipos peligrosos. Es la responsabilidad del usuario el establecer prácticas apropiadas de seguridad y salud antes de usarlos y el cumplir con todos los requerimientos reglamentarios.

3.2 DESCRIPCIÓN DE NÚCLEOS

3.2.1 Fundamento

La descripción del núcleo tiene como propósitos:

Reconocimiento de características litológicas, deposicionales, estructurales, y diagenéticas de núcleos enteros o tajados.

Las descripciones cualitativas y cuantitativas de núcleos

Los cuales proporcionan la base para el muestreo regular del análisis de núcleos, y otros estudios de yacimientos tales como la calidad del yacimiento y análisis de núcleos suplementarios.

3.2.2 Aparatos y Suministros

Algunos equipos utilizados en las descripciones estándar de núcleos son:

a. Formulario de registro para la recolección sistemática de datos.

b. Microscopio o lupa de mano.

c. Escala para la medición de longitud.

d. Escala para el tamaño de grano.

e. Productos químicos apropiados tales como:

1) Agua o salmuera para mejorar la visibilidad de estructuras geológicas.

2) Ácido HCl diluido para identificar minerales carbónicos.

3) Alizarina roja para diferenciar calcita y dolomita.

4) Solventes de hidrocarburos para facilitar la detección de la fluorescencia de aceite bajo luces ultravioletas.

f. Registro de sondaje, informe de perforación, registros de lodo, información del pozo sobre núcleos perdidos.

g. Registro gamma de núcleos.

h. Luz ultravioleta.

3.2.3 Precauciones

a. Se debe evitar la exposición de las muestras al aire y a productos químicos hasta que se hayan terminado los análisis sobre el núcleo.

b. Elegir un formato apropiado para el registro, para así poder representar el núcleo con precisión.

3.2.4 Procedimientos

Extender en núcleo sobre una mesa, comparar la cantidad de núcleo con la del informe del sondaje y reportar cualquier daño o alternación al núcleo durante el manejo y transporte en el campo. Revisar la numeración u orden de las cajas, y medir la longitud de cada una. Si hay registros de rayos gamma del pozo disponibles, se debe hacer una comparación con los registros de los rayos gama del núcleo para verificar que las profundidades de intervalos sondeados sean consistentes con las profundidades del registro de pozo. Registrar las características principales:

1. Litología del núcleo (esquisto, arenisca, caliza, etc.)

2. Color. Anotar la cualquier mancha de aceite y fluorescencia relacionada

3. Estratificación (grosor, contactos de los estratos, marcadores de erosión).

4. Textura (tamaño de grano, angulosidad/redondez y distribución).

5. Composición (granos, cemento, fósiles).

6. Tipos de porosidad.

7. Características diagenéticas y tectónicas.

Registrar rocas que no sean del yacimiento. Especificar información de fractura tal como ancho, extensión, densidad, orientación de fractura si el núcleo está orientado, y la

presencia de lodo. Si es posible identificar entre fracturas naturales y aquellas inducidas por el sondaje.

3.3 REGISTROS DE RAYOS GAMMA DE NÚCLEOS Y REGISTROS DE RAYOS GAMMA ESPECTRALES DE NÚCLEOS

3.3.1 Fundamento

Las emisiones de rayos gamma que ocurren naturalmente son a causa del uranio y torio junto con el potasio 40. Estas emisiones permiten registrar mediciones de rayos gamma con profundidad. Este es un registro medido en superficie que se puede comparar con las lecturas de rayos gamma tomadas de un registro de rayos gama en el pozo. Estos resultados pueden ser usados para ajustar la profundidad del núcleo y para identificar las zonas donde se han perdido partes del núcleo.

3.3.2 Aparatos

El aparato recomendado consiste de un transportador para un núcleo en movimiento y los detectores de rayos gama adecuados. Un sistema detector típico consiste de un cristal de escintilación, el cual es constituido normalmente por yoduro de sodio revestido con talio [NaI(Tl)]. Otros cristales de escintilación incluyen yoduro de cesio (CsI) y germanio de bismuto (BiGeO).

Se procesan las señales en los detectores y los rayos gamma son clasificados por energía y contados en unidades APIU. Con las unidades de rayos gamma espectrales, estas cuentas son convertidas en concentraciones de potasio, uranio y torio. Estas son ploteadas en formatos de registro y escala de pozo para una comparación directa con los registros de pozo.

3.3.4 Ventajas

Es utilizado en la práctica general para correlacionar la profundidad del núcleo con la profundidad del registro.

El aparato de rayos gamma espectrales diferenciará las concentraciones de uranio, torio y potasio

puede utilizarse para identificar y diferenciar el esquisto

particularmente en

los núcleos de arenisca con grandes cantidades de feldespato y mica de potasio

3.3.5 Limitaciones

Esta técnica no es capaz de detectar la baja actividad de rayos gamma.

puede sufrir de interferencias significativas de fondo

3.3.6 Calibración

Las calibraciones son sensibles al tamaño del núcleo y el alcance de energía de rayos gamma.

El aparato de rayos gamma total requiere un tubo de calibración que contiene potasio (K-40), uranio (U-238), y torio (T-232)

Un tubo de calibración en blanco debe ser medido para asegurar que una cantidad mínima de rayos gamma de fondo están interfiriendo con el aparato

3.4 FORMACIÓN DE IMÁGENES DE NÚCLEOS

Una imagen registrada del núcleo es esencial. Este registro proporcionará información que puede utilizarse si la observación del núcleo no es posible. Todo registro debe incluir información sobre la profundidad del núcleo junto con una escala.

El registro puede incluir imágenes visuales de las características de la superficie el núcleo utilizando técnicas fotográficas, representaciones visuales de las estructuras internas del núcleo tales como radiografías, tomografías computarizadas de rayos x, imágenes de resonancia magnética, o imágenes acústicas.

3.4.1 Fotografía

3.4.1.1 Fundamento

El núcleo normalmente es fotografiado bajo la luz natural (5.500 K) o la luz ultravioleta (254-365 nm). Las fotografías de luz natural muestran la litología y las estructuras sedimentarias y las características específicas de núcleos. Las fotografías de luz ultravioleta pueden resaltar las zonas que contienen hidrocarburos causando la fluorescencia de la mayoría de aceites:

Marrón anaranjado para aceites viscosos. Amarillo brillante para aceites de alta

gravedad.

Los condensados pueden ser entre blanco y blanco azulado.

Las zonas que no contienen hidrocarburos serán las regiones violetas, aunque algunos minerales como las calizas cretáceas también son violetas

3.4.1.2 Ventajas

La fotografía de núcleos proporciona un registro visual del núcleo.

Puede utilizarse para reconstruir partes del núcleo dañado, minimizar el manejo del núcleo

Identificar la ubicación de muestras si son fotografiadas después de la toma de muestras.

3.4.1.3 Limitaciones

Los colores fotográficos pueden ser diferentes a los verdaderos colores del núcleo.

Las características del relieve puede requerir la humectación de la superficie del núcleo para la fotografía.

Se requiere una escala de colores y una barra cromática si se necesitan ajustes.

3.4.2 Técnicas de Rayos X

3.4.2.1 Fundamento

Las técnicas de rayos x pueden utilizarse de manera no invasiva para examinar la naturaleza interna de un núcleo.

Un haz de rayos x es dirigido hacia el núcleo y se miden las variaciones en la atenuación de incidencia.

Estas técnicas son: fluoroscopio, radiografía x, y tomografía computarizada (exploración CT).

La utilidad de estos métodos depende de su sensibilidad a los contrastes de densidad dentro del núcleo. Las áreas densas, no porosas, serán contrastadas contra las áreas porosas de baja densidad.

3.4.2.5 Ventajas

Las técnicas de rayos x proporcionan representaciones cuantificadas y objetivas del núcleo.

Estas representaciones pueden proporcionar ventajas similares para fotografías de núcleos sin la necesidad de exponer una superficie del núcleo.

3.4.2.6 Limitaciones

La resolución de las imágenes es menor que aquella proporcionada por fotografías.

La atenuación de rayos x puede variar con la mineralogía, dependiendo de la energía del haz de rayos x.

Algunas aplicaciones aún están en la etapa de desarrollo.

3.4.3 Resonancia Magnética Nuclear (RMN)

3.4.3.1 Fundamento

Proporciona una imagen reconstruida de fluidos dentro de una muestra de núcleo. Los núcleos que pueden formar imágenes incluyen H, P, Na, C.

Las mediciones RMN se basan en la aplicación de una energía de excitación. La energía de excitación es suministrada por un campo magnético oscilante en resonancia con los núcleos. Cuando se remueve la excitación se mide la velocidad en el núcleo, la cual se mide a través de una bobina receptora sintonizada.

3.4.3.2 Ventajas

Las imágenes de resonancia magnética no son Invasoras.

Proporcionan una imagen que muestra las ubicaciones de fluido dentro de una muestra.

Las ventajas aplican siempre que la muestra sea contenida dentro de un soporte adecuado no metálico.

3.4.3.3 Limitaciones

Esta técnica no es descriptiva del núcleo sino de los líquidos dentro del núcleo.

La técnica requiere una alta densidad de núcleos resonantes para una señal adecuada. Por lo tanto, los núcleos de baja porosidad darán señales débiles.

Los minerales pamagnéticos o ferromagnéticos pueden inhibir o degradar la señal medida y pueden distorsionar la imagen.

3.5 MUESTREO DE NÚCLEOS Y PREPARACIÓN DE NÚCLEOS (ANÁLISIS BÁSICO DE NÚCLEOS)

3.5.1 Fundamento

El procedimiento de muestreo para el análisis básico de núcleos considerará:

a. Distribución litológica.

b. Variaciones de porosidad y permeabilidad dentro de las unidades litológicas.

c. Distribución de hidrocarburos.

3.5.1.1 Muestras de Tapones

Estos tapones proporcionarán datos sobre las propiedades de la matriz.

Estos deben ser removidos de secciones de núcleos enteros que están orientados vertical u horizontalmente con respecto al eje completo del núcleo o con respecto a la normal de los planos de estratificación

3.5.1.2 Muestras de Diámetro Completo

Las muestras de diámetro completo (secciones de núcleos enteros) deben ser tomadas de los siguientes tipos de zonas o donde existen heterogenidades significativas de gran escala en donde son diferentes las propiedades de la matriz. Estas zonas pueden ser:

a. Carbonatos "vuggy" b. Yacimientos fracturados c. Conglomerados

3.5.2 Corte, Arreglo, y Montura de Muestras

3.5.2.1 Fundamento

El núcleo debe ser cortado y arreglado para proporcionar muestras de formas regulares, más comúnmente cilindros rectos.

3.5.2.2 Aparatos y Suministros

a. Sierra de tajada grande con hoja de diamante.

b. Sierra de guarnición con hoja de diamante.

c. Prensa taladradora con brocas de núcleos de diamante, capaces de perforar muestras cilíndricas.

d. Afilador para cuadrar los extremos de los tapones.

e. Bombas de fluido para llevar diferentes refrigerantes (salmuera, aceite, aire, agua, N2 líquido) a las superficies de cortado.

f. Medios de marcado indeleble tal como tinta India.

g. Mangas de plomo, aluminio, o plástico que encoge con el calor para montar muestras blandas, no consolidadas, o muy frágiles

3.6 LIMPIEZA DE NÚCLEOS

3.6.1 Introducción

Antes de las mediciones de porosidad y permeabilidad de laboratorio, los fluidos originales (hidrocarburos, agua y salmuera) deben ser completamente removidos de la muestra del núcleo. Esto por lo general se logra por medio de la purga, el desagüe, o el contacto con diferentes solventes.

3.6.4 Procedimientos

3.6.4.1 Purga de Solvente por Presión Directa

La extracción de hidrocarburos y sal de las rocas de yacimientos puede lograrse inyectando uno o más solventes en la muestra de núcleo bajo presión y a temperatura ambiente. La presión utilizada debe ser dependiente de la permeabilidad de la muestra y puede variar de 10 a 1.000 psi. Las muestras de núcleos pueden colocarse en un aparato portanúcleos adecuado que permitirá el flujo de solvente a través de la matriz de la muestra. El volumen del solvente requerido para remover los hidrocarburos completamente en la muestra del núcleo es dependiente de los hidrocarburos presentes en la muestra y el solvente utilizado. El núcleo se considera limpio cuando la corriente saliente está limpia.

3.6.4.2 Purga por Centrífuga

Una centrífuga con una cabeza especialmente diseñada es utilizada para rociar solvente limpio y tibio (de un destilador) contra las muestras de núcleos. La fuerza centrífuga hace que el solvente fluya a través de las muestras desplazando y extrayendo el aceite (y el agua). Se debe variar la velocidad de rotación de unos cientos a unos miles de revoluciones por minuto (rpm), dependiendo de la permeabilidad y el grado de consolidación del núcleo. Se pueden utilizar la mayoría de los solventes comunes.

3.6.4.3 Extracción por Solvente a Gas

En este procedimiento, un núcleo es sujeto a ciclos repetidos de impulso interno disuelto o solución-gas hasta limpiar el núcleo de hidrocarburos. Se remueven el solvente restante y el agua por medio de un horno de secado.

Cuando se lleva un núcleo de una formación petrolífera a la superficie y este se despresuriza, el gas disuelto en el aceite sale de la solución y desaloja alguna cantidad de aceite y agua del núcleo. Esto resulta en algunos espacios de poros llenos de gas a presión atmosférica. Los espacios llenos de gas en el núcleo pueden llenarse casi completamente con solvente rodeando el núcleo con un solvente adecuado que contenga un gas disuelto y aplicando la presión hidráulica suficiente. Bajo esta condición, el solvente se mezcla con el aceite en el núcleo y la subsecuente despresurización a la presión atmosférica remueve alguna cantidad del aceite residual.

El gas de bióxido de carbono es excelente para este propósito por el poco peligro de incendio o explosión y la alta solubilidad en la mayoría de los solventes.

Algunos solventes que se pueden utilizar son nafta, tolueno, o mezclas de solventes.

3.6.4.4 Método de Extracción por Destilación

Se pueden utilizar un extractor Soxhlet y un solvente o solventes adecuado(s) para disolver y extraer aceite y salmuera. La extracción puede arreglarse en un colector para que el solvente cargado de agua y aceite se pase a través de un sifón, el solvente es continuamente destilado, condensado y redistribuido fresco a los extractores.

3.6.4.5 Extracción por Gas Licuado

La extracción por gas licuado utiliza un extractor Soxhlet presurizado y un solvente polar condensado de un punto de ebullición bajo. El proceso es un procedimiento de extracción por destilación que utiliza solvente presurizado para limpiar el núcleo. El solvente se vuelve a generar a través de la destilación a baja temperatura. Este puede practicarse sobre núcleos sensibles a calor tales como aquellos que contienen yeso.

3.8 PRESERVACIÓN DE MUESTRAS

La preservación de muestras en el laboratorio dependerá de la cantidad de tiempo entre pruebas y el tipo de pruebas a realizarse. Cualquier técnica de almacenamiento o preservación debe asegurar la integridad estructural y evitar el secado, evaporación y oxidación no deseados.

SECCIÓN 4: MÉTODOS DE SATURACIÓN DE FLUIDOS

4.1 INTRODUCCIÓN

Esta sección describe las técnicas especializadas desarrolladas para el análisis de saturación de fluidos en muestras de núcleos con diferentes características físicas y tamaños, obtenidos con diferentes métodos de corazonamiento. Estos métodos de saturación se aplicarán en:

Núcleos de diámetro completo Tapones: definidos como muestras

perforadas o formadas de núcleos de diámetro completo.

Núcleos de pared: se definen como núcleos obtenidos después de que el pozo haya sido creado.

Muestras que contienen yeso Muestras de oil shale y de carbón: pueden

obtenerse con aparatos de corazonamiento de diámetro completo. Sin embargo, el oil shale y el carbón también pueden ser extraídos de formaciones superficiales o poco profundas.

Hay que tener en cuenta que resulta imposible recobrar un núcleo que tenga la misma saturación y distribución de fluidos como las de la formación antes del corazonamiento. Ya que ocurren cambios en el contenido y distribución de fluidos durante las fases de corazonamiento, recobro, preservación y transporte. Los procesos de laboratorio como son el manejo, muestreo y prueba pueden causar alteraciones adicionales. Problemas que influyen en los valores finales de saturación de fluidos suministrados en un informe de laboratorio de análisis de núcleos.

La Tabla 4-1 indica las técnicas principales para determinar las saturaciones de fluidos de núcleos.

4.2 MÉTODO RETORTA A PRESIÓN ATMOSFÉRICA

4.2.1 Procedimiento Básico

4.2.1.1 Fundamentos de Análisis

Se obtienen las saturaciones de fluidos de agua y aceite con un proceso de retorta en el cual el aceite y el agua contenidos en una muestra fresca de material de núcleo triturado son vaporizados, condensados y recolectados en probeta calibrada. La saturación de gas se determina en una muestra adyacente litológicamente similar colocándola en una bomba de mercurio y midiendo la cantidad de mercurio inyectado con el agua y/o aceite en sus lugares.

4.2.1.2 Aparato

Retortas de acero inoxidable: Estas retortas están diseñadas para contener de 100 a 175 gramos de material de núcleo triturado. Cada retorta tiene una tapa roscada, que a su vez tiene un empaque para prevenir el escape de gases condensables. Se conecta un tubo de condensación largo de acero inoxidable. Se coloca una malla gruesa en el fondo de la retorta para evitar que el material de núcleo triturado entre en el tubo de condensación.

Horno: Estos hornos son capaces de

contener múltiples retortas. Se emplean

elementos eléctricos de calentamiento tipo

cinta. También se requieren un regulador

de temperatura y un termopar (Dispositivo

para medir temperaturas).

Baño de María: Un baño de María debe

ubicarse para que los tubos de

condensación pasen por él, así

intensificando la condensación de los gases

emitidos.

Tubo de recepción de vidrio calibrado de 15

ml, aunque puede ser de mayor capacidad.

El tubo de recepción se conecta al extremo

del tubo de condensación con un tapón de

caucho.

Martillo y triturador de roca: Se puede

utilizar una pica de geólogo o un martillo de

mampostería.

Sierra de diamante

Bomba de mercurio: vienen con un arreglo

de celda, tapa y válvula. Tienen capacidad

para un volumen de 10 a 15 cm3.

Centrífuga: Una centrífuga manual capaz

de contener cuatro tubos de centrífuga de

15 ml y fuerzas centrífugas necesarias.

4.2.1.3 Procedimientos/Precauciones

El procedimiento básico normalmente es realizado en muestras tomadas de núcleos de diámetro completo.

Se realizan análisis típicos pie por pie. Una muestra representativa de

aproximadamente 2 pulgadas de longitud se parte de cada pie utilizando un martillo de geólogo.

Esta muestra se parte en mitades a lo largo. Una mitad se utiliza para la muestra de saturación de fluidos y la otra mitad se utiliza para obtener un tapón para determinar la permeabilidad y/o la porosidad de la ley de Boyle.

La muestra (10 a 15 gramos) para la medición de espacio de gas debe ser colocado en la celda de la bomba de mercurio. Se cierra la válvula de la celda y se incrementa la presión de 750 a 1.000 psi dependiendo de la permeabilidad y/o porosidad de la muestra. Se registra la cantidad de mercurio inyectado.

La muestra para la medición de agua y aceite debe ser triturado en fragmentos de 1/4 pulgada. Una cantidad de este material (usualmente con precisión de 100 a 175 gramos) se vierte en la retorta. Se coloca dentro del horno.

La temperatura del horno se mantiene inicialmente en 350ºF (177ºC) hasta que las muestras dejen de producir agua (el agua de poros, el agua absorbida, agua de arcilla entre capas, y las aguas de hidratación, pero no agua de arcilla hidroxilo). Los volúmenes de agua son registradas.

luego la temperatura del horno se aumenta a una temperatura entre 1.000 y 1.200ºF. Puede producir volúmenes de aceite incorrectos. Algunos materiales de núcleos pueden contener hidrocarburos sólidos, kerógeno. que se descomponen a estas temperaturas.

Se supervisan los tubos de recolección de fluidos y cuando todas las muestras dejan de despedir fluidos, el proceso es considerado completo.

El tiempo de retorta por lo general varía de 20 a 45 minutos. Se registran los volúmenes totales de agua y aceite

4.2.1.4 Cálculos

4.2.1.5 Ventajas

a. Los fluidos son recolectados de muestras relativamente grandes asegurando la mejor representación de la litología y siendo más precisas las mediciones.

b. El proceso analítico es rápido y proporciona los datos de saturación requeridos dentro de pocas horas.

c. Los volúmenes de fluidos son medidos directamente.

d. La pérdida de granos, comúnmente asociado

con areniscas y algunos carbonatos, no afecta los datos de saturación de fluidos.

4.2.1.6 Limitaciones

a. La saturación de agua (y porosidad) puede ser demasiado alto si las muestras contienen grandes cantidades de montmorillonita o yeso que se descomponen en altas temperaturas. Esto implica saturaciones bajas de aceite.

b. La saturación de aceite (y porosidad) puede ser demasiado alto si la muestra (e.g., algunos shales) contiene hidrocarburos sólidos que se descomponen en altas temperaturas. Esto implica saturaciones bajas de agua porque el agua de poro se expresa como porcentaje de un volumen poroso demasiado alto.

c. Se requieren curvas de corrección del volumen de aceite y en ocasiones no se pueden encontrar correcciones apropiadas.

d. Se requiere un segundo fragmento del material de núcleo para determinar el volumen total, densidad natural y el volumen poroso lleno de gas. Esta muestra debe ser litológicamente similar a la muestra triturada para los datos de aceite y agua.

e. Los líquidos destilados pueden formar emulsiones.

4.2.2 Núcleos de Pared por Percusión

4.2.2.1 Fundamentos de Análisis

Este método es una modificación del procedimiento básico de retorta (ver 4.2.1). La diferencia principal es que las mediciones de los volúmenes de gas, aceite y agua son realizadas sobre la misma muestra a diferencia del procedimiento básico en donde se requieren fragmentos de núcleos adyacentes. Por ser más pequeñas, las muestras

los equipos son reducidos a escala para proporcionar una precisión comparable.

4.2.2.2 Aparatos

Retortas de acero inoxidable: El diseño general es similar a las retortas utilizadas en el procedimiento básico. La retorta está compuesta de una capa larga que contiene la muestra, un arreglo de empaque/tapa, y un tubo largo de condensación.

Horno y la bomba de mercurio: pueden ser los mismos usados en el Procedimiento Básico.

Tubos receptores de vidrio calibrado: No se recomienda el tubo de centrífuga de 15-ml, más bien el tubo receptor debe ser de un de máximo de 5 ml).

Un cromatógrafo de gas es opcional

4.2.2.3 Procedimientos/Precauciones

4.2.2.3.1 Procedimientos

Las muestras deben recibirse en el laboratorio sellados en frascos de vidrio. Y deben ser organizadas en orden de profundidad descendiente.

Se indica la longitud de la muestra, por las marcas de calibración en el costado del frasco.

Se saca cada muestra del frasco y es limpiada de los sólidos de fluidos de perforación utilizando una cuchilla sencilla o una navaja.

La muestra es pesada con una precisión de 0.01 gramo.

Se coloca la muestra en la celda de una bomba de mercurio precalibrada, y se determina el volumen total por desplazamiento de mercurio.

Con la muestra sumergida en mercurio, se cierra una válvula y se aumenta la presión a 750 psi. En muestras compactas (baja permeabilidad), se aumenta la presión a 1.000 psi.

Este procedimiento mide el volumen poroso llenos de gas suponiendo que la compresibilidad del agua y/o aceite presentes en los otros espacios de poros es mínima.

4.2.2.3.2 Precauciones

El material de núcleos de pared está sujeto a la pérdida de fluidos debido a evaporación así que se debe minimizar el tiempo de exposición a condiciones ambiente.

4.2.2.4 Cálculos

4.2.2.5 Ventajas

a. Se realizan las mediciones de gas, aceite y agua utilizando una muestra.

b. El método es relativamente rápido. c. Este es un método "directo" de medición

donde las mediciones de gas, aceite y agua son realizadas independientemente.

4.2.2.6 Limitaciones

a. Los líquidos destilados pueden formar emulsiones.

b. Los volúmenes de aceite <0.1 ml son difíciles de determinar con exactitud.

c. Para arenas muy friables o no consolidadas el volumen poroso llenos de gas puede ser alto debido a la expansión de la muestra cuando se libera la presión de sobrecarga.

d. Los valores de porosidad y saturación de fluidos pueden ser erróneos si hay yeso o arcillas hidratables presentes ya que no se toman las precauciones para registrar únicamente el agua "de poros"

4.3 METODO DE EXTRACCIÓN POR DESTILACIÓN (DEAN STARK)

4.3.1 Muestras de Tapones

4.3.1.1 Fundamentos de Análisis

Este procedimiento es apropiado para muestras de tapones y para núcleos de pared por rotación. Depende de la destilación de la fracción de agua, y la extracción del solvente de la fracción de aceite de la muestra. Se pesa la muestra y la fracción de agua es vaporizada por un solvente en ebullición.

Se condensa el agua y se recolecta en un recipiente calibrado. El solvente vaporizado también se condensa, remoja la muestra y extrae el aceite. La muestra se seca al horno y se pesa. El contenido de aceite es determinado por diferencia gravimétrica.

4.3.1.2 Aparatos y Reactivos

General: El aparato consiste de un aparato

eléctrico calentador con controles

termostáticos. La unidad de destilación

/extracción para una muestra consiste de

un frasco de ebullición, un cartucho, sifón o

trampa calibrada, y un condensador.

Frasco: Es de boca ancha, cuello largo, y

soporta el cartucho de extracción.

Sifón: El sifón o la trampa tiene una sección

graduada marcada en divisiones de 0.1 ml.

Junto a la sección graduada está un tubo o

la trampa de vidrio doblado en ángulo

recto.

Condensador: Es enfriado por agua, de

reflujo, de tubo de vidrio de 11.8 pulgadas

(300 milímetros) de largo y una cámara de

aire (ver Figura 4-4).

Soporte desecante: Se conecta en la parte

superior del condensador cuando se están

extrayendo muestras y se utiliza un tapón

de caucho cuando el aparato está inactivo.

Cartuchos de extracción: Se recomienda un

cartucho de vidrio con fondo de vidrio

poroso para sostener la muestra de tapón.

Permiten ver el tapón para asegurar que el

solvente está goteando y remojando la

muestra para una extracción completa.

Vaso de extracción: están adaptados con

sifones para sostener los cartuchos y

permitir ciclos alternantes de inmersión

/drenaje.

Horno de secado: Se puede utilizar un

horno de convección o de vació.

Perlas de ebullición: Son glóbulos de vidrio

que ayudan a reducir la tendencia del

solvente a "golpearse" cuando se vuelve

más saturado de aceite. Si ocurre un golpe

o un calentamiento excesivo, se crea un

proceso de ebullición indeseable,

contaminando la muestra y extendiendo el

tiempo requerido para la fase inicial del

proceso de extracción por destilación.

Solvente: Tolueno (calidad reactivo) u otro

solvente adecuado.

4.3.1.3 Procedimientos/Precauciones

4.3.1.3.1 Procedimientos

Las muestras se preparan utilizando un

fluido compatible con el fluido utilizado para

cortar los núcleos. Esto asegura la

preservación de aceite residual o la

saturación de agua dependiendo del uso

del fluido base aceite o agua. En el caso de

las muestras congeladas, se debe utilizar

nitrógeno líquido.

La superficie de la muestra debe tener una

apariencia seca (con un brillo opaco) y no

brillante con un exceso de fluido.

La muestra de tapón debe pesarse con una

exactitud de un miligramo (0.001 gramos)

con una balanza analítica.

Después del peso final, las muestras y/o

cartuchos deben colocarse dentro del

aparato

cartuchos de extracción se deben encontrar

a temperatura ambiente y deben estar

completamente secos.

Las muestras son extraídas con un solvente

que no aporta ni absorbe el agua

recolectada.

El soporte del desecante asegura que la

humedad atmosférica no afecta el agua

recolectada. Luego se pesa la muestra.

El peso del agua recolectada en la trampa

se resta de la pérdida total de peso líquido

para determinar el peso del aceite extraído

de la muestra de tapón.

El proceso de destilación / extracción

continua durante un mínimo de 48 horas.

Se deben supervisar los niveles de agua a

diario y finaliza cuando no hay cambio en el

volumen de agua recobrada en 24 horas.

Esto es para asegurar que el solvente

utilizado ha extraído todo el aceite posible

del material de tapón.

La eficiencia de extracción se evalúa

tratando la muestra con cloroteno bajo una

fuente de luz ultravioleta para determinar si

aún existe aceite, que despide rayos de luz

fluorescente, o midiendo la densidad del

grano de la muestra.

Si la densidad de grano es menor que la

anticipada para el tipo de roca, la muestra

puede necesitar una extracción adicional.

4.3.1.4 Cálculos

Las saturaciones normalmente son expresadas

como porcentajes de espacio poroso de la

muestra. Por lo tanto, se requieren la porosidad de

la muestra, la densidad del agua (solución salina

altamente concentrada), y la densidad del aceite.

Conociendo la salinidad y la densidad de la

salmuera, uno puede calcular el volumen de

salmuera que se encontraba en el núcleo

4.3.1.5 Ventajas

a. Las determinaciones del volumen de agua

por lo general son bastante exactas.

b. Generalmente, la muestra no se daña y

puede utilizarse para pruebas adicionales.

Su humectabilidad puede ser alterada.

c. Se utilizan temperaturas relativamente

bajas [212ºF (100ºC)]; por lo tanto, se

remueve poco o nada de las aguas de

hidróxilo en la arcilla.

d. El procedimiento es sencillo.

4.3.1.6 Limitaciones

a. Pueden aparecer errores en la

determinación de agua: alta humedad

atmosférica, evaporación del agua de la

muestra, la saturación de agua puede ser

demasiado alta si las muestras contienen

grandes cantidades de yeso o arcillas de

montmorillonita.

b. Los volúmenes de aceite no se encuentran

directamente.

4.3.2 Núcleos de Diámetro Completo

4.3.2.1 Principios de Análisis

El método de extracción por destilación para

determinar las saturaciones de fluidos en muestras

de diámetro completo es fundamentado por los

mismos procedimientos que en las muestras de

tapón.

4.3.2.2 Equipos

Recipiente de vidrio: Debe ser más grande

que el recipiente de análisis de tapones con

un volumen de solvente mayor para la

extracción de petróleo.

Trampa: La trampa o brazo tiene que ser lo

suficientemente grande como para

acomodar el volumen de agua presente en

muestras más grandes.

Protector de Extracción de la Muestra: En

términos generales no se utilizan cartuchos

para trabajar con muestras de diámetro

completo. En su lugar se puede utilizar un

material envolvente hecho de algodón para

prevenir la pérdida de finas partes del

núcleo de diámetro completo.

4.3.2.3 Procedimientos

Los procedimientos son iguales a aquellos

para las muestras de tapón.

Con la excepción de que los pesos de las

muestras deben aproximarse a la décima

de gramo (0.1).

También, el tiempo de limpieza de 48 horas

se puede extender con el fin de limpiar

totalmente las muestras de volumen mayor.

4.3.2.6 Limitaciones

a. Se requieren equipos más costosos como

por ejemplo material de vidrio, hornos,

sierras.

b. Se necesita un mayor espacio en el

laboratorio.

c. Se utilizan volúmenes más grandes de

solventes y por lo tanto la inversión es

mayor.

d. Se necesitan períodos más largos para el

proceso de destilación y limpieza de las

muestras.

4.3.3 Análisis de Núcleos con Presión Retenida

4.3.3.1 Introducción

El objetivo es proporcionar datos de saturación de

fluidos sobre núcleos para los cuales se han

mantenido la misma presión del fondo del pozo a

condiciones de superficie, gracias a que se

minimizan la expulsión de fluidos durante la

recuperación por medio de una válvula de bola.

4.3.3.2 Principios del Análisis

Los núcleos se mantienen congelados con

hielo seco. Esto reduce la presión de poros,

congela el agua, inmoviliza el petróleo y

atrapa el gas que no se licúa ni se congela

a la temperatura del hielo seco.

Mientras el núcleo se descongela en las

celdas de recolección de gas, el gas sale de

la solución y expulsa tanto aceite como

agua que son atrapados en un tubo

receptor en el fondo de la celda.

4.3.3.3 Equipos

Cajas para el almacenamiento de núcleos:

En donde se mantienen los núcleos con

suficiente hielo seco para mantener el

núcleo en estado congelado hasta iniciar el

análisis. Las cajas deben tener el tamaño

suficiente para contener secciones de

núcleo de 5 pies

Hielo seco

Nitrógeno Líquido: Se utiliza para cortar los

barriles que contienen el corazón y también

durante su preparación, en los procesos de

limpieza, perforación y revestimiento.

Máquina de Corte

Frasco dewar de Dos Litros de Capacidad:

Utilizado para sumergir la muestra de

manera periódica dentro del nitrógeno

líquido para ayudar a la limpieza y para

mantener el corazón congelado.

Herramientas para la remoción del Fluido

de perforación o del Gel de baja invasión:

Se incluyen varias herramientas como

cuchillos, guantes aislantes, un martillo

pequeño etc.

Celdas para la Recolección del Gas:

equipadas con un medidor de presión para

determinar los volúmenes de gas.

Cilindros para la Recolección de Gas (250

centímetros cúbicos: Se utilizan para la

toma de muestras del gas presente en la

celda con destino al análisis cromatográfico.

Centrífuga: Se utiliza para centrifugar los

tubos de recepción para obtener una buena

separación de las fases petróleo /agua

/sólidos.

Bomba de vacío portátil: Se utiliza para

hacer vacío en la celda de recolección de

gas y en los cilindros de 250 centímetros

cúbicos antes de la recolección del gas.

Tubos de Acero Inoxidable: de diámetro de

3 pulgadas (76.2 milímetros) con fondos de

malla, las muestras de núcleo se colocan

en estos tubos.

Material Quirúrgico Envolvente: Utilizado

para encapsular las muestras de núcleo

durante el proceso de extracción con CO2

manera minimizar la pérdida de granos.

4.3.3.4 Procedimientos

4.3.3.4.1 Procedimientos para la Preparación

del Núcleo

Las muestras de corazón, encapsuladas en

tubos de acero se llevan del pozo al

laboratorio.

Estos tubos se coloca en un recipiente lleno

de hielo seco unido a una máquina de

corte. Se cortan dos ranuras

diametralmente opuestas a lo largo del tubo

de acero a una profundidad ligeramente

menor que el grosor de la pared del tubo. El

nitrógeno líquido es dirigido hacia el punto

de corte para mantener una temperatura

igual del hielo seco.

Las secciones de muestra se sumergen en

nitrógeno líquido periódicamente para de

esta manera garantizar que permanece

congelado.

se seleccionan las muestras para el análisis

y son cortados con una sierra diamantada.

Los segmentos cortados de núcleo

congelado se envuelven en plástico y papel

aluminio (evitando daños por sublimación) y

se almacenan bajo hielo seco hasta que se

inicien las pruebas de laboratorio.

4.3.3.4.2 Procedimientos para la Recolección

del Gas

La muestra de núcleo cortada y congelada

se coloca en un cilindro metálico con una

malla fina en el fondo, se pesa rápidamente

y se coloca en el sistema de recolección de

gas (ver figura 4-6).

Se evacua durante 45 segundos para retirar

el aire sin sacar el gas de la muestra. Se

permite la descongelación de la muestra a

temperatura ambiente.

El agua y el petróleo que salen por causa

del gas en movimiento se recogen en un

tubo graduado.

El gas que sale se recoge en la celda de

recolección respectiva.

El sistema viene equipado con un

manómetro que permite el monitoreo de la

presión dentro de la celda. Si la presión en

la celda excede los 0 psig, se abre una

celda secundaria al vacío para recoger

cualquier cantidad de gas adicional.

Se registran periódicamente los valores de

presión barométrica, temperatura ambiente,

presión del sistema y volúmenes de líquido

producido.

La muestra de gas que se recoja en una

celda distinta a la primaria se analiza para

determinar la gravedad y el porcentaje

molar del gas.

Se determina el contenido de cloruro y de

bromuro en el agua y se halla la gravedad

del petróleo.

Se retiran de la celda la muestra y el

cilindro correspondiente, se pesan y se

colocan en un aparato de destilación

4.3.3.4.3 Procedimientos de Extracción

Destilación (Dean – Stark).

Se coloca la muestra en un aparato de

tracción Destilación (ver sección 4.3.1.2), se

ensambla el sistema y se aplica calor para

destilar el agua restante que permanece en

la muestra y para extraer el petróleo que

queda.

Cuando finaliza el proceso se registra el

volumen de agua. Se retiran la muestra y el

dedal y se colocan en un horno de vacío a

240 °F (116 °C) para de esta manera retirar

el solvente de extracción. Al final se pesa.

Se determina el volumen de petróleo

adicional extraído de manera gravimétrica,

utilizando la densidad del petróleo la cual

ha sido determinada a partir del petróleo

producido en el paso de recolección de gas.

La muestra junto con todos los granos

perdidos se envuelve con material

quirúrgico envolvente antes de hacer

procedimientos adicionales de extracción.

4.3.3.4.4 Saturación y Extracción de Solvente

Empujado por Gas

Se pesan las muestras en el material

envolvente y se colocan en el extractor de

solventes empujado por gas donde son

sometidas a una limpieza utilizando tolueno

cargado con dióxido de carbono y calentado

a 180 °F (82°C).

Esta fase tiene como objetivo retirar

cualquier aceite remanente. La pérdida de

peso resultante de este proceso de

extracción representa el peso del petróleo

adicional que ha sido retirado y que se

convierte en volumen de petróleo utilizando

la densidad calculada previamente.

Las muestras se colocan en un horno de

convección (también denominado horno de

vacío) y se someten a un secado a 240°F

hasta que el peso se estabilice. Manejar

horno húmedo para arcillas.

Las saturaciones en las condiciones del

tanque se calculan utilizando el volumen

poroso total de la muestra y el total de

petróleo y de agua que se recuperaron de

estos segmentos. El volumen de gas que se

recogió de las muestras se determina a

partir del volumen conocido del sistema de

recolección de gas, este volumen de gas se

corrige posteriormente a condiciones

estándar.

4.3.3.5 Cálculos

El volumen de gas a temperatura y presión

estándar y el peso del gas:

Saturaciones:

4.3.3.6 Ventajas y Limitaciones

a. El corazonamiento con presión retenida es

una operación costosa, meticulosa y toma

su tiempo realizarlo.

b. Minimizar el lavado del espacio poroso

durante el corazonamiento para obtener

valores cercanos de los valores de

saturación in situ. Los procedimientos de

corazonamiento con presión retenida están

diseñados para evitar alteraciones por la

caída de presión, pero no por el lavado. Si

se presenta una gran cantidad de lavado,

las saturaciones medidas indican más bien

los valores residuales.

c. Esto se consigue utilizando fluidos de

perforación de pérdida baja y penetrando la

formación lo más pronto posible.

4.3.4 Análisis de Corazones en Esponja

4.3.4.1 Principios de Análisis:

En esta técnica la muestra entra en una

manga hecha con esponja de Poliuretano o

de celulosa que se coloca dentro de un tubo

de aluminio.

A medida que la muestra se acerca a la

superficie, los gases en expansión

desplazan el crudo y el agua que se

capturan por medio de mangas hechas de

esponja

La manga humedecida con petróleo está

hecha de poliuretano y tiene una porosidad

de aproximadamente el 70%.

La esponja se satura con salmuera antes

de introducirla en el pozo (compatible con la

salinidad y densidad del agua en la

formación a ser corazonada)

Cuando el petróleo que salga de la muestra

va a desplazar el agua presente en la

esponja y se distribuirá sobre las paredes

de los poros de la esponja.

La esponja mojada por el agua está hecha

de una mezcla de fibra de celulosa con

poliuretano.

La esponja se satura con aceite mineral

seco antes de introducirse en el pozo a

corazonar, con un fluido de perforación

base aceite.

El objetivo es capturar cualquier cantidad

de agua que escape de la muestra en el

momento en que sale a la superficie.

4.3.4.2 Sistemas

4.3.4.2.1 Equipo

Una sierra de mesa de alta velocidad

Una hoja de por lo menos 10 pulgadas

(25.4 centímetros) de diámetro hecha de

carburo de diamante.

Un motor de 1.5 caballos de potencia para

abrir el barril de aluminio.

4.3.4.2.1.1. Equipo para el Análisis de la

Esponja impregnada de Petróleo

Recipiente para sostener la esponja (una

lata metálica, un Soxhlet grande etc.)

Un espectrómetro para determinar la

cantidad de crudo en solución:

Un espectrómetro visible (detecta la

intensidad del color del crudo)

Un espectrómetro de Fluorescencia

Ultravioleta (detecta aromáticos)

Un espectrómetro infrarrojo próximo

(detecta los enlaces C – H y los asfaltenos).

Espectrómetro de resonancia Magnética

Nuclear (detecta el cambio en C-H)

Cromatógrafo de gas (opcional).

4.3.4.2.1.2 Equipo para el Análisis de la

Esponja Mojada por Agua

Además de 4.3.4.2.1, el análisis de esponja mojada

por agua requiere un aparato de extracción por

destilación estándar (por ejemplo, Dean-Stark)

para determinar el volumen de agua recobrado (ver

4.3.2).

4.3.4.2.2 Reactivos

4.3.4.2.2.1 Análisis de Esponja Mojada por

Aceite

Se utiliza cualquier buen solvente de crudo que:

No tenga color visible, si se utiliza el

espetrómetro visible.

No tenga aromáticos, si se utiliza el

espectrómetro de fluorescencia ultravioleta.

Preferiblemente que no tenga enlaces C-H,

si se utiliza el espectrómetro de infrarrojo

próximo o el espectrómetro de resonancia

magnética (por ejemplo, clorocarbonos o

clorofluorcarbonos libres de hidrógeno).

4.3.4.2.2.2 Análisis de la Esponja Mojada por

Agua

Cualquier solvente estándar para destilación

extracción, por ejemplo el tolueno.

4.3.4.3 Procedimiento/Precauciones

4.3.4.3.1 Manejo en el Sitio de Perforación

Después del recobro, los corazones pueden

cortarse en secciones (típicamente alrededor de 5

pies) y almacenarse en recipientes para transporte

con el mismo fluido utilizado para saturar la

esponja.

4.3.4.3.2 Análisis de Esponja Mojada por Aceite

Debido a que la esponja se satura

previamente con agua y es altamente

compresible debe medir el aceite

directamente, y no inferir el volumen de

aceite como en el método de extracción por

destilación.

Sin embargo la compresión mecánica de la

esponja no constituye un buen método para

tratar de recobrar el aceite que ha sido

capturado allí.

Se puede utilizar un instrumento de

Resonancia

Magnética Nuclear de diámetro interior

grande directamente para determinar la

cantidad de aceite en la esponja, siempre y

cuando la manga de esponja se retire del

forro de aluminio conductor de electricidad.

Desde 1993, el método más ampliamente

aplicado es la disolución del crudo

capturado con solvente seguida de una

determinación espectroscópica de la

cantidad de crudo en solución.

4.3.4.3.3 Análisis de Esponja Mojada por Agua

Evitar que la esponja absorba humedad del

ambiente porque esto podría tener un

impacto en la saturación de agua.

Se pueden realizar análisis estándar de

destilación por extracción en la esponja

mojada por agua para determinar el

contenido de agua.

4.3.4.4 Cálculos

4.3.4.4.1 Análisis de Esponja Mojada por Aceite

Cantidad total de crudo que fue absorbida

originalmente por la esponja.

Rpwf= respuesta del espectrómetro por fracción de

peso del crudo absorbido por la esponja en el

extracto de solvente final. Las unidades de Rpwf

deben ser iguales a las unidades de Ra

Ra= Respuesta del espectrómetro para una

alícuota del extracto solvente recobrado de un

pedazo de esponja.

Wts= Peso de la solución total de crudo recobrado

de un pedazo de esponja, g.

Wtc= Peso total del crudo que estaba en un

pedazo de corazón de esponja, g.

Vtc = Volumen total del crudo que estaba en un

pedazo de corazón de esponja, cm3

ρc= Densidad del crudo, g/ cm3

4.3.4.4.2 Análisis de Esponja Mojada por Agua

Si se conoce la salinidad de la salmuera y la

densidad, el volumen de la salmuera presente en la

esponja puede calcularse a partir de

4.3.4.5 Ventajas/Limitaciones

El corazón de esponja es una alternativa

menos costosa y más sencilla

(operacionalmente).

La cantidad de aceite (o de agua) capturada

en la esponja se agrega a la cantidad de

aceite (o agua) que permanece en el

corazón para obtener valores de saturación

de aceite (o agua) más exactos.

A diferencia de los corazones de presión,

los gases de hidrocarburos que se liberan

no son retenidos, y por lo tanto no se

encuentran disponibles para el análisis.

4.3.5 Shale Productiva

4.3.5.1 Principios de Análisis

Análisis saturaciones de fluido en espacios

porosos en "shale productora de petróleo”

rocas compuestas de partículas de tamaño

que varía desde la arcilla hasta el limo y

son productoras de petróleo.

Su baja permeabilidad, una posible

presencia de agua densa y presencia

potencial de orgánicos sólidos impide que

se aplique el proceso de retorta para,

orgánicos sólidos en temperaturas

utilizadas en este proceso generarán

petróleo produciendo altos volúmenes.

Se debe utilizar un proceso de destilación

para determinar los datos de saturación de

fluido.

4.3.5.2 Equipo

El equipo para extracción por destilación es igual

que en 4.3.1.2.

4.3.5.3 Procedimientos/Precauciones

Los procedimientos son iguales a los de

4.3.1.3.

Medir los volúmenes totales y las muestras

deben pesarse antes de aplastarlo (agilizar

la remoción de hidrocarburos o la

determinación de volúmenes de grano)

Se aplasta la muestra con el mortero y el

mano y luego se pesa nuevamente

4.3.5.4 Cálculos

Los cálculos deben realizarse de la manera

estipulada en 4.3.1.4.

4.3.5.5 Ventajas

a. Todas las mediciones pueden realizarse

sobre la misma muestra.

b. Los orgánicos sólidos no son representados

en volúmenes de petróleo.

c. Se pueden medir densidades de grano

exactas

4.3.5.6 Limitaciones

a. Se requieren largos tiempos de extracción

debido a la baja permeabilidad de este tipo

de material rocoso.

b. La pérdida de la muestra es crítica para la

determinación del contenido de petróleo.

4.3.6 Análisis de Arena de Brea (Petróleo)

4.3.6.1 Principios de Análisis

El método de extracción por destilación puede

utilizarse para determinar las saturaciones de fluido

en arenas de brea (petróleo) no consolidadas.

4.3.6.2 Equipo

Se pueden utilizar los mismos equipos básicos

descritos en 4.3.1.2

4.3.6.3 Procedimiento/Precauciones

El corazón no consolidado puede ser

congelado antes de obtener la muestra.

Este tapón congelado se coloca dentro de

una manga, en politetrafluoroetileno

(PTFE), para tener intacto el tapón cuando

es removido el alquitrán.

Luego se coloca la muestra en el equipo de

extracción por destilación (ver Figuras 4-4 y

4-5) utilizando tolueno como solvente.

Hay que evitar una ebullición violenta

suministrando un calor mínimo para hervir

el solvente.

Se cambia el tolueno, cuando sea

necesario, para evitar una acumulación de

la brea o sobrecalentamiento. Ya que

puede frenar el proceso de destilación

/extracción.

Si el alquitrán tiene un punto de ebullición

inicial mayor que 392°F (200°C) el

contenido de aceite puede determinarse

directamente.

Para esto los fondos de tolueno-alquitran

son transferidos a un frasco volumétrico y

se coloca en un papel de filtro de fibra de

vidrio. El tolueno se evapora y se pesa el

alquitrán.

Este método es conocido como el Método

Modificado de destilación por extracción.

4.3.6.4 Cálculos

Los contenidos líquidos de una muestra por lo

general son reportados como porcentaje de peso y

no como porcentaje de volumen poroso.

4.3.6.5 Ventajas/Limitaciones

El método es bastante rápido y los cálculos

no son complejos.

Si la muestra tiene un alto contenido de

brea (petróleo), puede ser necesario parar

el proceso de destilación para que el

tolueno sucio en el frasco de ebullición

pueda reemplazarse con tolueno limpio.

4.3.7 Análisis de Invasión de Filtrado

(Corazones de Presión)

4.3.7.1 Principios de Análisis

El objetivo del análisis de invasión de filtrado es el

de cuantificar la cantidad de filtrado de fluido de

perforación que invade el corazón durante las

operaciones de corazonamiento.

Esto se logra agregando una sustancia rastreadora

en cantidades conocidas al sistema de fluidos de

perforación y midiendo el contenido de esta

sustancia en el corazón.

El grado de concentración de este rastreador

permite determinar la cantidad de filtrado de fluido

de perforación en el corazón, lo que permite

conocer la alteración en la saturación de los fluidos

durante los análisis y el cálculo la salinidad del

agua de formación.

Para los fluidos de perforación base agua, se

recomienda el uso de agua tritiada. Para el fluido

de perforación base aceite, se ha utilizado

hexadecano tritiado.

4.3.7.2 Equipo

Prensa taladradora, capaz de cortar

muestras utilizando nitrógeno líquido como

lubricante de la broca.

Equipo de destilación por extracción de

4.3.1.2 para el análisis de tapones.

Prensa de filtro del fluido de perforación

para la extracción del filtrado de fluido de

corazonamiento.

4.3.7.3 Procedimientos/Precauciones

Por lo general se toma una muestra

aproximadamente cada 4 pies (1.22 metros)

a lo largo de toda la sección corazonada.

De cada muestra se cortan cilindros rectos

de aproximadamente 2-3 pulgadas

Se perfora un tapón vertical del centro

de cada muestra para proporcionar

porciones de tapón y de rosquilla (Fig 4-7).

Se pesan los tapones y las rosquillas y se

colocan en equipos separados de

extracción por destilación de Dean Stark

para destilar el agua del corazón y extraer

el petróleo.

Se mide el agua removida de cada muestra,

se embotella y se marca.

Debido a que el agua tritiada tiene casi las

mismas propiedades físicas y químicas del

agua común y corriente, esta no es

separada durante el proceso de destilación.

Las muestras son secadas en un horno de

convección a 240ºF hasta que los pesos se

estabilicen. Se registra el peso seco de

cada muestra.

Se determina la porosidad, la saturación del

agua y la cantidad de filtrado de fluido de

perforación en el agua

4.3.7.4 Cálculos

Saturación de agua en el tapón y la rosquilla

Invasión de filtrado en el tapón y en la rosquilla

4.3.7.5 Ventajas/Limitaciones

La ventaja de determinar la invasión de

filtrado de fluido de corazonamiento en

corazones con presión retenida, a

diferencia de corazones convencionales o

de esponja, es que se retiene toda la fase

de agua dentro del corazón durante el

recobro porque la presión del barril se

mantiene a la presión original de

corazonamiento. Por lo tanto, se puede

determinar cuantitativamente la cantidad de

filtrado de fluido de perforación contenida

en los segmentos del corazón al final de las

operaciones de corazonamiento antes de

volver a la superficie.

4.4 LAVADO CON SOLVENTE

4.4.1 Titulación de Karl Fischer

4.4.1.1 Principios de Análisis

Se limpian las muestras de tapón de núcleo por

medio de un desplazamiento miscible dinámico de

solventes y el contenido de agua recolectado son

analizados por la titulación de Karl Fischer

4.4.1.2 Equipos

General: El equipo incluye un sistema de flujo para

las inyecciones de solvente y un aparato de

titulación de Karl Fischer para el análisis del

efluente. El sistema de flujo de corazón consta de

un soporte de núcleos, un dispositivo para la

distribución del solvente y el hardware respectivo

(tuberías resistentes a la corrosión, válvulas y

accesorios para conectar el portanúcleos con el

sistema de distribución del solvente). El análisis de

Karl Fischer requiere un aparato de titulación, los

reactivos Karl Fischer apropiados, una balanza

analítica y jeringas.

Materiales y Reactivos: Reactivos Karl Fischer:

según el aparato de titulación escogido:

Tolueno, grado reactivo

Metanol, grado Karl Fischer

Frascos de vidrio, de 25 ml, Nitrato de plata, 0.1

Normal, Solución de control, 0.1% de agua en

metanol estándar.

4.4.1.3 Procedimientos/Precauciones

4.4.1.3.1 Procedimientos

Se pesa la muestra con una precisión de

0.1 g y es cargada al portanúcleos.

Se realiza una secuencia de inyección que

cambia de metanol a tolueno, empezando

con el solvente que sea miscible con la fase

móvil, es decir, metanol si la solución salina

es móvil o tolueno si el aceite es móvil.

Todos los frascos de almacenamiento,

jeringas o los recipientes de recolección

deben ser pesados

se inyecta el solvente en la muestra de

corazón en proporciones o presiones

adecuadas para el material del corazón y el

efluente es recolectado en un frasco con

tapón. Luego se inyecta el solvente alterno

y después utilizando el solvente inicial.

Para una inyección de metanol, se

recoge el efluente periódicamente y

se le realizan pruebas con nitrato de

plata para detectar la presencia de

sales. La inyección se termina

cuando una gota de nitrato de plata

deja de formar precipitados en el

efluente.

Para el tolueno, la inyección se

continúa hasta que (a) el efluente

aparezca claro o (b) el índice de

refracción del efluente sea igual al

de la solución inyectada.

La titulación de Karl Fischer se

realiza lo más pronto posible para

minimizar los cambios en el

contenido de agua debido a la

absorción de humedad

Se vuelven a pesar los frascos de

almacenamiento y los recipientes con el

efluente y se calculan los pesos del

solvente.

Utilizando una jeringa, una porción de la

solución que se está inyectando es

analizada para detectar el contenido de

agua con el método de titulación de Karl

Fischer

Los resultados son reportados en

porcentaje de peso o equivalente de ppm.

Se descarga la muestra, secada utilizando

las técnicas apropiadas, se pesa, y se

determina el volumen poroso por el método

de inyección de helio.

4.5 MÉTODOS DE EXPLORACIÓN

4.5.1 Introducción

Hay varias técnicas de laboratorio para el barrido

de mediciones de saturaciones de agua, aceite y

gas en corazones. Estas técnicas incluyen:

Absorción lineal de rayos X; (b) absorción de

microondas; (c) tomografía asistida por computador

(axial) CT; (d) absorción lineal de rayos gamma y

(e) resonancia magnética nuclear (NMR).

Otras técnicas de exploración que se han utilizado

para la determinación de saturación son la

resonancia de ondas de radio y la radiografía de

atenuación neutrónica (tiene un buen potencial

para determinar la saturación de fluidos porque los

neutrones son atenuados mucho más por fluidos

que por rocas, no necesita la adición de agentes

marcadores).

4.5.2 Principios

Las técnicas de rayos X, CT y rayos gamma miden

la absorción de una radiación electromagnética de

alta energía por los fluidos marcados con agentes

de alta absorción (por lo general elementos de alto

peso atómico) para determinar la saturación del

fluido. La técnica de absorción de microondas se

basa en la absorción de energía por las moléculas

de agua. La técnica de NMR se basa en la

detección de fluidos que contengan protones (H1),

carbono (C13), Sodio (Na23), fósforo (P31) y Flúor

(F19) por campos magnéticos que se alternan a

determinadas frecuencias de radio, mientras se

ubica la muestra en un campo magnético grande y

constante.

4.5.3 Equipos

Los equipos que se utilizan para estas técnicas son

generalmente sofisticados y costosos. Los equipos

de rayos X y CT fabricados para uso médico son

adecuados para estas mediciones de saturación.

Los equipos médicos de NMR muy poco se

emplean. Los equipos de absorción de rayos gama

y microondas usualmente han sido construidos

especialmente para estos análisis.

4.5.5 Cálculos

4.5.6 Ventajas

Suministran información sobre la

distribución espacial de la saturación de

fluidos.

Las mediciones se hacen de manera no

invasiva y no destructiva.

No se requiere la extracción de fluidos

antes de realizar las pruebas de flujo en

corazones preservados (esto puede ser

difícil en corazones de tamaño completo )

Una ventaja de las técnicas de microondas

y NMR es su capacidad de determinar la

saturación de agua en el corazón sin la

adición de agentes marcadores.

4.5.7 Limitaciones

La técnica NMR no puede manejar corazones que

contengan cantidades significativas de materiales

ferromagnéticos, arcillas o gas.

4.6 ANÁLISIS DE CARBON

4.6.1 Principios de Análisis

En el caso del carbón el fluido de principal

importancia es el agua. La saturación de agua, o

más bien, el contenido de humedad es una

propiedad fundamental del carbón que debe

determinarse con exactitud para evaluar la calidad

del carbón. El método incluye el secado del agua

en una muestra aplastada en un horno de

convección y tomar las mediciones sucesivas de

peso hasta que se logre el equilibrio. La pérdida de

peso es equivalente a la cantidad de agua sacada,

y el contenido de humedad es reportado como

porcentaje de peso de humedad con respecto al

peso de la muestra de carbón mojado.

4.6.2 Equipos

Trituradora: Para reducir el carbón al

tamaño de un tamiz No. 8 (2.38 mm).

Recipientes de secado: de un tamaño

suficiente para acomodar las muestras

trituradas extendidas en un grosor menor

de 2.5 cm. de una altura hasta de 3.8 cm.

Horno para el secado: capaz de mantener

una temperatura constante de 225ºF ± 5ºF

(107ºC ±3ºC).

Balanza: con una de precisión de 0.1

gramo y tener una capacidad para

acomodar tanto la muestra como el

recipiente.

Un tamiz No.8 (2.33 mm): debe ser grande

para contener toda la muestra preparada

mientras separa las partículas grandes. Al

menos un 95% de la muestra triturada debe

pasar a través del tamiz.

Desecador de vidrio: desecante fresco con

código de color, ya que pueden agregar

humedad a la muestra si no se encuentran

frescos.

4.6.3 Procedimiento/Precauciones

4.6.3.1 Muestreo

La muestra debe tener un peso mínimo de 500

gramos

4.6.3.2.3 Mediciones del Peso Seco

Después de que la muestra se ha secado durante

un periodo de 1 hora, sáquela del horno y

colóquela en un desecador de vidrio para que se

enfríe. Pese la muestra después de enfriarse y

registre el peso. Vuelva a colocar la muestra en el

horno. Repita este proceso de pesaje en intervalos

de media hora hasta que la pérdida de peso entre

mediciones sucesivas sea menor del 0.05 % del

peso de la muestra. La última medición tomada es

considerada el peso seco de la muestra más el

peso del recipiente.

4.6.5 Cálculos

Calcule el contenido de humedad de la muestra

4.6.6 Ventajas

Simplicidad., el procedimiento no requiere una

inversión muy grande de capital

4.6.7 Limitaciones

Algunas clases de carbón tienen la tendencia a

oxidarse cuando se utiliza esta técnica. Los

resultados del contenido de humedad serán

demasiado bajos si hay oxidación; la oxidación

añade peso y causará un peso seco muy alto.

4.7 OIL SHALES

4.7.1 Principios de Análisis

Se define el oil shale como una roca compuesta de

partículas que varían en tamaño entre arcilla y

cieno (limo) que contienen cantidades varias de

material orgánico sólido (ejemplo: kerógeno).

Se obtienen las saturaciones de petróleo y agua

utilizando un proceso de retorta de alta

temperatura.

4.7.2 Equipos

Los equipos son iguales a aquellos utilizados para

el Método Retorta a Presión Atmosférica (ver

4.2.1.2). Los fluidos son recolectados en tubos de

centrífuga de 15 cm3. Por lo general, se emite el

gas durante el proceso de retorta.

4.7.3 Procedimientos/Precauciones

El procedimiento es similar a los procedimientos

descritos en 4.2.1.3, con las siguientes

excepciones:

La muestra representativa de

aproximadamente dos pulgadas de longitud

no es dividida en dos.

No se tamiza la muestra triturada

No se prepara una muestra adyacente para

las pruebas con bomba de mercurio

descritas en 4.2.1.3, porque no se requiere

el volumen poroso lleno de gas ni la

porosidad.

No se hace ningún intento para medir el

agua del poro en la temperatura inicial del

horno. La temperatura del horno se fija

inicialmente en 1000oF (538°C). Cuando el

horno está a esta temperatura y los

volúmenes en los tubos de recolección

permanecen constantes, se considera

terminado el proceso de retorta.

4.7.4 Cálculos

4.8 CORAZONES QUE CONTIENEN YESO

4.8.1 Principios de Análisis

Los corazones que contienen yeso (CaSO4.2H2O)

a menudo provienen de formaciones de carbonato,

las cuales son heterogéneas por lo que se

prefieren los procedimientos de análisis para

corazones de diámetro completo. Sin embargo, no

se recomienda el método de extracción por

destilación (Dean Stark) para los corazones de

diámetro completo (ver 4.3.2) utilizando el tolueno

como solvente. El yeso se deshidrata en el punto

de ebullición del tolueno. Si el corazón contiene

una cantidad significativa de yeso, se van a

obtener volúmenes erróneos de agua y valores

incorrectos de volumen poroso. El volumen de

aceite extraído de la muestra no se ve afectado por

la presencia de yeso.

Se puede utilizar el método de titulación de Karl

Fischer (ver 4.4.1) para analizar los corazones que

contienen yeso determinando el contenido de agua

en los solventes lavados durante la extracción de

solventes fríos.

El método cualitativo

Se limpia una muestra de tapón con solventes

cíclicos de presión a bajas temperaturas para

extraer el aceite y el agua de la muestra sin

remover el agua que se encuentra químicamente

retenido dentro del yeso. Luego se mide la

porosidad de la ley de Boyle en la muestra limpia.

Después de determinar la porosidad de la ley de

Boyle, la muestra de tapón es replicada para

determinar la cantidad de agua retenida en la

muestra. Se utiliza la diferencia en porosidad entre

las extracciones de baja y alta temperatura para

calcular el volumen total del yeso contenido en la

muestra de corazón.

4.8.3 Procedimientos

Si se utilizan tapones de diámetro de 1

pulgada, las muestras deben tener una

longitud de por lo menos una pulgada.

Deben pesarse

El tapón debe limpiarse con un método de

bajas temperaturas, lo cual minimiza la

alteración del yeso.

Se determina la saturación de fluido de la

muestra principal a partir de la cual se

obtuvo el tapón por medio del método de

retorta a presión atmosférica (ver 4.2.1.3).

Las muestras perforadas deben limpiarse

en una vasija de presión utilizando una

mezcla azeotrópica de 1/3 de acetona, 1/3

de ciclohexano y 1/3 de metanol. Se

colocan las muestras en la vasija de presión

y se sumergen completamente en esta

mezcla. Se aplica presión de aire o

nitrógeno en la parte superior de la mezcla

impulsándola en los poros de las muestras

de tapón. Se hace circular la presión para

impulsar la mezcla adentro y afuera de los

tapones. Después de aproximadamente 24

horas, se debe revisar la fluorescencia de la

muestra para verificar que la extracción se

ha completado.

Se considera que las muestras están

limpias si no se detecta ninguna

fluorescencia de aceite.

Se colocan las muestras en un horno al

vacío a 120ºF por un período mínimo de 24

horas para remover la mezcla azeotrópica

de las muestras, hasta que se estabilice el

peso.

Se utilizan temperaturas bajas durante las

fases de limpieza y secado para que este

proceso minimice las alteraciones del yeso

en las muestras de tapón.

se determina la porosidad de la ley de

Boyle, después se remueve el agua

retenida en el yeso.

Después del proceso de retorta, se vuelve a

pesar el tapón y se vuelve a medir la

porosidad de la muestra de tapón con la ley

de Boyle. Una comparación de la porosidad

de retorta con la porosidad de baja

temperatura identifica las zonas que

contienen yeso. Cuando la porosidad de

alta temperatura es mucho más alta que la

porosidad de baja temperatura, quiere decir

que el contenido de yeso es muy alto.

Cuando las dos porosidades concuerdan,

es porque el contenido de yeso es bajo.

El volumen de petróleo extraído por el

método de retorta, no se ve afectado por la

presencia de yeso.

Si el valor de saturación del gas es un valor

diferente a cero, la saturación de agua puede ser

calculada asumiendo una densidad de grano para

el anhídrido:

4.8.6 Ventajas

Se minimizan los daños al yeso cuando se limpia la

muestra con la circulación de presión.

4.8.7 Limitaciones

El proceso de limpieza a baja temperatura puede

ser demorado dependiendo de la gravedad del

aceite y de la permeabilidad del material del

corazón

4.9 HISTORIA

4.9.1 Método de Retorta al Vacío

El método de retorta al vacío para obtener las

saturaciones de fluido en corazones es una técnica

de diámetro completo. El procedimiento consiste

en destilar los fluidos en el poro a una temperatura

máxima de 450ºF (232ºC), manteniendo un vacío

parcial en el sistema. Las probetas para la

recolección de fluidos deben sumergirse en una

baño de alcohol/hielo seco a una temperatura

aproximada de -75ºF( -59 ºC) para evitar la pérdida

de vapores a través de la bomba al vacío.

SECCIÓN 5. DETERMINACIÓN DE POROSIDAD

5.1 INFORMACIÓN GENERAL

5.1.1 Comentarios Introductorios/Ecuaciones

5.1.1.1 La porosidad, definida como la relación del

volumen poroso respecto al volumen total del

material, es una propiedad intrínseca de todas las

rocas de yacimientos. Se debe conocer la cantidad

de espacio vacío que puede ser ocupado por

hidrocarburos o agua en un yacimiento para

obtener un cálculo inteligente de la cantidad inicial

de petróleo/gas en el sitio.

5.1.1.2 La porosidad puede ser determinada por

varios métodos diferentes (ver Tabla 5-1). La

medición del volumen total (BV) y del volumen del

Grano (GV) nos da el volumen poroso (PV) por

diferencia, y porosidad (∅):

5.1.1.4 En el laboratorio, por lo general se mide

uno la porosidad efectiva o la porosidad total.

5.1.1.5 la porosidad efectiva se ha definido como el

volumen poroso interconectado ocupado por los

fluidos libres. Exceptuando el volumen del agua

ligada a arcilla o a minerales y el agua adicional

contenido dentro del shale por fuerzas capilares.

La porosidad total es ese volumen que ocupan

todos los fluidos (espacio poroso conectado y

aislado) en la roca, incluyendo el volumen ocupado

por el agua unida a la arcilla

5.1.1.6 La experiencia en el análisis de núcleos

indica que para la mayoría de las rocas de

yacimiento existen pocos poros aislados, y por lo

tanto existe muy poco (o no existe) diferencia

medible en la porosidad total y efectiva.

5.1.1.8 Otro aspecto de la medición de porosidad

es el tamaño de la muestra. La decisión sobre el

tipo que se debe utilizar preferiblemente se basaría

únicamente en la homogeneidad de la formación

que se está analizando. Muchas piedras areniscas

son lo suficientemente homogéneas para que una

muestra pequeña pueda considerarse

representativa para el análisis. Por otro lado,

cuando la formación es heterogénea en cuanto a la

estructura de los poros o la litología (carbonatos

vugulares o fracturados), las técnicas de análisis

deben ser núcleo de diámetro completo.

5.1.2 Muestras de Núcleo con Consolidación

Deficiente o Sin Consolidar

5.1.2.1 Las muestras con consolidación deficiente

o no consolidadas (desde muestras friables hasta

muestras que no tienen ninguna consolidación, sin

una cementación aparente entre los granos). La

muestra de tapón requiere un montaje en un

material envolvente apropiado para soportar el

proceso de limpieza, preparación y medición.

Usualmente utilizando un cilindro de metal o de

polímero alrededor de la de la muestra. El tamaño

de la malla debe ser lo suficientemente pequeño

para evitar la pérdida de granos, pero lo

suficientemente grande para evitar taponamientos

por finos movedizos.

5.1.2.3. Mallas de tamaño 200 o 120. Las muestras

menos consolidadas pueden utilizar dos tamices.

Un tamiz es de malla más fina para evitar la

pérdida de granos y se utiliza un segundo tamiz

menos flexible y más gruesa para darle fuerza

mecánica. El material escogido para los tamices

debe ser inerte a los solventes y las salmueras

utilizadas para limpieza y pruebas: acero inoxidable

o Monel (una aleación de níquel, cobre y hierro).

5.1.2.4. Determinar la densidad del material

envolvente y luego determinar el peso de este

material aplicado a cada muestra. Con estos datos

se puede hallar el volumen del material.

5.1.2.5 También se debe determinar el volumen de

“grano” y el "poroso o vacío” de los tamices,

aplicando la Ley de Boyle.

5.1.2.7 La porosidad de muestras de consolidación

deficiente puede ser determinada por el método de

Celda-Sencilla de la Ley de Boyle para la medición

de volumen poroso y el método de Doble-Celda de

la Ley de Boyle para el volumen de grano.

5.2 MEDICION DEL VOLUMEN TOTAL (tamaño

de tapón)

Se requiere el volumen total de una

muestra de roca para determinar la

porosidad de esa muestra.

Las técnicas de medición incluyen la

inmersión de Arquímedes, el

desplazamiento de mercurio y por medidor.

El volumen total es la suma directa del

volumen de grano y el volumen poroso.

El volumen total de una muestra

seleccionada para la medición de porosidad

debe medir preferiblemente por lo menos

10 cm3

Las muestras son cilindros rectos con

diámetros y longitudes desde los 2.54 cm

hasta 3.81 cm

5.2.1 Inmersión en Mercurio (Flotabilidad) de

Arquímedes

5.2.1.1 Principio

Se sumerge un tapón de núcleo en mercurio y el

volumen del mercurio desplazado por la muestra

se determina gravimétricamente (Principio de

Arquímedes).

5.2.1.2 Ventajas

Las muestras pueden utilizarse para tests

posteriores siempre que no ocurra una penetración

del mercurio

5.2.1.3 Limitaciones

Las muestras con cavidades (fracturas abiertas) o

que tengan una permeabilidad extremadamente

alta serán penetradas por el mercurio, resultando

en valores de volumen total bajos y dejando las

muestras inservibles para pruebas adicionales.

La superficie de la muestra debe sellarse o se

deben llenar las cavidades para evitar la

penetración del mercurio.

Se pueden utilizar tubería de Teflón para

recubrir las superficies cilíndricas de una

muestra para tapar las fisuras. El volumen

de la cobertura debe restarse del volumen

total medido

Se pueden llenar las fisuras en la superficie

(con arcilla, parafina o un epoxi)

5.2.1.5 Equipos

Balanza analítica electrónica de una sola

bandeja, con una precisión de ± 0.01 g.

Recipiente de mercurio lo suficientemente

grande para sumergir completamente el

tapón en posición horizontal sin tocar los

lados del recipiente.

Termómetro.

Tenedor ajustable con marca de referencia

5.2.1.6 Procedimiento

El volumen total (BV) se mide por el método de

Inmersión en Mercurio de Arquímedes con el

aparato que se muestra en la Figura 5-2. Se coloca

un vaso de mercurio sobre la balanza electrónica

de bandeja sencilla, y se sumerge el tenedor hasta

la marca de referencia. La marca se ubica de tal

manera que la parte superior del tapón de núcleo

quede sumergido de 3 a 7 milímetros dentro del

mercurio. Luego se tara la balanza. Se retira el

tenedor del mercurio, y el tapón que se va a medir

flota a lo largo en el mercurio con el tenedor en la

misma marca de referencia. La muestra no debe

tocar los lados del recipiente de mercurio. El peso

resultante representa la masa del mercurio

desplazado. Una base pesada para sostener el

ensamblaje del tenedor es esencial para mantener

la muestra en su lugar para asegurar la medición

precisa de pesos. Es importante utilizar la densidad

correcta de mercurio para su temperatura. Una

variación de 5ºC provocará un error sistemático de

0.02% en el volumen total.

5.2.1.7 Cálculos

5.2.2 Desplazamiento de Mercurio (Bomba de

Desplazamiento Volumétrico)

5.2.2.1 Principio

El volumen total de la muestra se mide por

desplazamiento de mercurio utilizando una bomba

de desplazamiento volumétrico a la cual se conecta

una cámara de acero inoxidable.

5.2.2.5 Equipos

La figura 5-3 muestra una bomba volumétrica de

desplazamiento de mercurio de alta presión. La

cámara para muestras podrá contener tapones

hasta aproximadamente 25cm3 de volumen.

5.2.2.6 Procedimiento/Cálculos

El volumen total de una muestra de núcleo de

forma regular o irregular se obtiene por medio de

desplazamiento de mercurio.

La cámara que no contenga ninguna muestra, se

llena con mercurio hasta el nivel de referencia. El

aparato de lectura del instrumento se coloca en

cero. Luego se baja el nivel de mercurio, se

introduce la muestra y se llena la cámara

nuevamente hasta el nivel de referencia. Se

obtiene la lectura del volumen del instrumento. La

diferencia entre esta lectura y el cero del

instrumento es el volumen total de la muestra.

5.2.3 Medidor

5.2.3.1 Principio

Las muestras que son cilindros rectos u otras

formas regulares pueden ser calibradas para

obtener el volumen total. Se puede utilizar un

micrómetro o un calibre vernier (de nonio), el cual

pueda leerse con una precisión de 0.002 cm, para

medir longitud y diámetro. Se recomienda un

mínimo de cinco mediciones. Para muestras con

fisuras superficiales y/o fracturas abiertas (5.2.3.6.)

5.2.3.2 Ventajas

La muestra puede utilizarse en pruebas

posteriores. Es un procedimiento rápido

5.2.3.3 Limitaciones

Las muestras de formas irregulares no pueden

medirse por este método. Para muestras que

necesiten forro, muestras de consolidación

deficiente o sin consolidación alguna se deben

aplicar correcciones para el grosor del tamiz y el

forro en los valores de longitud y diámetro.

5.2.3.5 Equipos

Medidores digitales o de vernier.

5.2.3.6 Procedimiento

La longitud y el diámetro de un cilindro o las

dimensiones de una muestra de forma

regular se miden en por lo menos cinco

posiciones diferentes para definir cualquier

irregularidad en la forma.

Si se utilizan medidores digitales

(medidores de vernier), se requiere menos

tiempo y se podrán tomar más lecturas. 10

lecturas de longitud en menos de 60

segundos.

5.2.3.7 Cálculos

El área transversal de la muestra cilíndrica se

calcula a partir del diámetro promedio y se

multiplica por la longitud promedio para obtener el

volumen total.

5.2.4 Flotabilidad (Arquímedes) Con Fluidos

Diferentes al Mercurio (ejemplo, Salmuera,

Aceite Refinado o Tolueno)

5.2.4.1 Principio

Un cuerpo colocado en un líquido flota por una

fuerza igual al peso del líquido desplazado.

5.2.4.3 Limitaciones

El líquido puede ser inadecuado para

pruebas posteriores y tendrá que

removerse.

Los núcleos que tengan fisuras no deben

medirse por este método.

No deben utilizarse líquidos que lixivien la

muestra o que causen hinchazón de la

matriz.

5.2.4.5 Equipos

Se requiere una balanza analítica con una

precisión de un miligramo, un soporte de alambre

fino, un recipiente para líquido y un termómetro. La

Figura 5-4 muestra dos posibles configuraciones

experimentales.

5.2.4.6 Procedimiento

5.2.4.6.1 Se satura una muestra al 100% con un

líquido de densidad conocida, no dañina, un aceite

refinado ligero o un solvente de un alto punto de

ebullición. Se sigue una saturación de presión (ver

5.3.2.2.3.6) con el saturante introducido evacuando

el espacio poroso.

5.2.4.6.2 Se remueve el exceso de líquido

cuidadosamente (evitando la pérdida de grano) de

a muestra y luego la muestra saturada se pesa en

el aire. Se debe evitar el uso de materiales (como

toallas secas) que remueven el líquido de los poros

de la superficie, se recomienda rodar la muestra

sobre un trapo húmedo libre de pelusa o sobre una

toalla de papel mojados con el líquido saturante.

5.2.4.6.3 Se llena un cubilete con líquido saturante.

Un soporte de alambre fino conectado al estribo de

una balanza se sumerge en el líquido hasta una

marca de referencia, y la balanza se coloca en

cero. Luego, se coloca la muestra en el soporte, se

sumerge hasta la marca de referencia y se obtiene

el peso sumergido de la muestra. (ver Figura 5-4A).

5.2.4.6.4 La figura 5-4 B muestra un procedimiento

alterno. Se llena un cubilete con el líquido

saturante y se coloca en una balanza. Luego se

baja el soporte de alambre fino en el líquido hasta

la marca de referencia y se ajusta la balanza en

cero. La muestra saturada se coloca luego en el

soporte, se sumerge hasta la marca de referencia y

se obtiene el peso inmerso de la muestra.

5.2.4.6.5 Se puede hacer una revisión al volumen

poroso tomando la diferencia en peso de la

muestra 100% saturada en el aire y el peso seco

Nota: No es indispensable que la esté 100%

saturada con el líquido para poder determinar el

volumen total. La técnica da un volumen total

exacto siempre y cuando la muestra no esté

absorbiendo líquido cuando se toma el peso

mientras está suspendido bajo el líquido.

5.2.4.7 Cálculos

5.2.5 Volumen Total Calculado Por Sumatoria

de Mediciones Directas de Volumen de Grano

(5.3.2.1.1) y Volumen Poroso (5.3.2.2.1)

5.2.5.1 Cálculos

BV = GV + PV

5.3 MEDICIÓN DE VOLUMEN POROSO

El volumen poroso total es el espacio vacío total,

tanto conectado como aislado en una muestra de

roca.

5.3.1 Volumen Poroso Total Calculado de la

Densidad de Grano en Muestras Desagregadas

El volumen poroso total es igual a la diferencia

entre el volumen total de la muestra y el volumen

de grano desagregado. La separación se realiza

con el fin de exponer cualquier volumen poroso

aislado

5.3.1.1 Método Seco para Determinar la

Densidad de Grano/Volumen de Grano.

5.3.1.1.1 Principio

Primero se determina el volumen total de una

muestra limpia (ver 5.2). Luego, la muestra se

seca, se pesa y se desagrega. Después de la

separación, se coloca una porción debidamente

pesada dentro de un porosímetro de la Ley de

Boyle para determinar el volumen de grano (ver

5.3.2.1.1). El volumen de grano en la muestra total

se calcula utilizando la proporción del peso seco de

la muestra consolidada con respecto al peso seco

de la muestra desagregada que se coloca en el

porosímetro.

5.3.1.1.2 Ventajas

Es rápido.

La muestra se puede utilizar para

mediciones complementarias que requieren

una muestra desagregada.

5.3.1.1.3 Limitaciones

Se necesita realizar un proceso de secado.

No es viable para las rocas que contienen

yeso o halita (soluble en el fluido limpiador).

Si el agua llena el espacio poroso y no se

remueve mientras se seca la muestra, el

volumen de grano (GV) será alto, erróneo.

5.3.1.1.5 Equipos

Pulverizador

Tamiz de malla 60

Balanza analítica, con precisión de 0.1mg.

Porosímetro de la Ley de Boyle modificado

para el manejo de muestras en polvo.

5.3.1.1.6 Procedimiento

Preparación de la muestra.

Limpiar.

Secar a 225°F

Enfriar en el Disecador.

Pesar la muestra y registrar el peso (W).

Determinar el Volumen Total (BV) (5.2).

Triture la muestra y pásela por un tamiz de

calibre 60.

Seque una porción de la muestra para

medir el Volumen de Grano (210º - 240ºF)

hasta llegar a un peso constante (Wd).

Determine el Volumen de Grano (GVd ) de

la porción desagregada de la muestra por el

método de Doble Celda de la Ley de Boyle

(ver 5.3.2.1.1)

Calibre el porosímetro con la tapa del

vaso de la muestra en su puesto.

Coloque un peso conocido (Wd) de las

muestras trituradas y secas dentro de la

cubeta de la muestra y Mida el Volumen

de Grano.

5.3.1.1.7 Cálculos.

5.3.2 Volumen Poroso Efectivo de Muestras

Agregadas

El volumen poroso efectivo puede calcularse

restando el volumen de grano del volumen total de

la muestra, o por medición directa del volumen

vacío de la muestra.

5.3.2.1 Medición del Volumen de Grano

5.3.2.1.1 Método de Doble Celda de la Ley de

Boyle (Cubeta Matriz) para el Volumen de Grano

5.3.2.1.1.1 Principio

Ley de Boyle: Cuando la temperatura permanece

constante, el volumen de una masa dada de gas

ideal varía inversamente con su presión absoluta.

Comportamiento de un gas ideal

Esta última ecuación debe utilizarse con un

dispositivo de doble celda cuando se determina el

volumen de grano de una muestra (GV). El gas

entra en una celda de referencia que tiene un

volumen conocido (V) a una presión de referencia

predeterminada (100 o 200 psig). Luego se pasa el

gas de la celda de referencia a una cámara

conectada de volumen conocido que contiene una

muestra del núcleo. Esto resulta en una menor

presión de equilibrio, de la cual se calcula GV. Se

resta posteriormente el GV del volumen total para

determinar el volumen poroso y de ahí la

porosidad.

5.3.2.1.1.2 Ventajas

No se daña la muestra y tanto puede

utilizarse para otras mediciones.

La operación es rápida, sencilla, y tiene un

excelente nivel de repetitividad.

Se pueden probar muestras que tengan

formas irregulares o fisuras.

5.3.2.1.1.3 Limitaciones

Se requiere una calibración muy cuidadosa.

El valor de porosidad resultante será más

alto que el valor de porosidad verdadero si

se adsorbe el gas en las superficies de la

muestra. El uso de helio minimiza esta

posibilidad

Este método es adecuado para muestras

forradas de consolidación deficiente o no

consolidadas si se utilizan técnicas

adecuadas. El volumen del material

envolvente y los tamices en los extremos

debe determinarse con precisión y debe

restarse del volumen de grano aparente

medido.

5.3.2.1.1.5 Equipos

El volumen de grano se mide en un aparato que

consiste de dos cámaras conectadas de

volúmenes conocidos. La figura 5-5

5.3.2.1.1.6 Procedimiento

Primero, se calibra primero el porosímetro,

obteniendo el volumen de referencia de la cámara

(Vr) y el volumen de la cámara de muestras (Vc).

Luego, se coloca la muestra en la cámara

respectiva. Se deja entrar el helio en la cámara de

referencia a una presión predeterminada,

típicamente 100-200 psig (690-1380kPa). Se

deben permitir alrededor de 30 segundos para que

haya equilibrio en la presión, y luego se registra p1

(la presión indicada por el transductor digital). Se

permite que el gas se expanda dentro de la cámara

de muestras. Se mide la presión disminuida

resultante (p2) una vez que el sistema haya llegado

a su equilibrio (ver 5.3.2.1.1.8 e). Se calcula el

volumen de grano de la muestra utilizando las

ecuaciones de la ley de los gases indicadas en

5.3.2.1.1.7.

5.3.2.1.1.7 Cálculos

La siguiente ecuación para volumen de grano

resulta del balance masivo de gas dentro de las

cámaras de referencia y de muestras.

Si existen condiciones isotérmicas (T1 = T2) y si z

se asumen iguales a 1.0, la ecuación queda:

Si las presiones absolutas P1 y P2 se expresan

presiones manométricas (P1= (p1 + Pa) y se

sustituyen en la ecuación anterior:

Si se utiliza un válvula de bola con volumen de

desplazamiento cero, y si la válvula siempre se

ventila a la atmósfera antes de cerrarla, Vv = 0.0

5.3.2.1.1.8 Precauciones

El tapón de núcleo debe secarse completa

y apropiadamente.

Cuando la salinidad del agua de poro (del

agua de la formación o de filtrado de lodos)

es superior a 100.000 mg/l, las muestras

deben lixiviarse con metanol para remover

las sales.

La presión de equilibrio es esencial para

lograr un volumen de grano exacto. Este se

logra en 1-2 minutos, aunque los núcleos

con baja permeabilidad y porosidad

requieren mayor tiempo de estabilización

(desde 30 minutos hasta varias horas).

5.3.2.2 Medición del Volumen Vacío

5.3.2.2.1 Método de Celda Sencilla de la Ley de

Boyle para la Medición Directa de Volumen

Poroso.

5.3.2.2.1.1 Bajo Esfuerzo Restrictivo

5.3.2.2.1.1.1 Principio

El volumen poroso se determina en un aparato que

consiste de una celda de referencia de presión

inicial volumen conocido, que luego se ventila en el

volumen poroso de una muestra. La muestra se

mantiene en un portanúcleos que utiliza una

manga elastomérica y tapones en los extremos.

Estos se ajustan a la muestra cuando se ejerce un

esfuerzo restrictivo en sus superficies externas

(generalmente 400 psig o menos.). La manga y los

tapones de los extremos a su vez ejercen un

esfuerzo compresivo sobre la muestra de núcleo.

El volumen poroso por lo tanto se determina

directamente utilizando la Ley de Boyle. Este en

contraste con el método de doble celda donde se

determina el volumen de grano y se calcula el

volumen poroso restando el volumen de grano del

volumen total. El portanúcleos debe ser una celda

de carga Hassier. Se permite al helio entrar en la

celda de referencia de volumen conocido (Vr) a

una presión de referencia predeterminada (100-200

psi). Luego se ventila el gas de la celda de

referencia en el volumen poroso de la muestra.

Esto resulta en una presión de equilibrio más baja,

a partir de la cual se calcula el volumen poroso.

5.3.2.2.1.1.2 Ventajas

La porosidad y la permeabilidad pueden

determinarse de manera secuencial

cargando la muestra solamente una vez.

La operación es rápida y sencilla.

Se eliminan las reacciones dañinas entre la

roca y el fluido saturante utilizando un gas

no reactivo.

5.3.2.2.1.1.3 Limitaciones

La muestra debe ser un cilindro recto de

buena calidad sin fisuras superficiales ni

esquinas desportilladas (las fisuras darán

como resultado un volumen poroso

demasiado bajo y los extremos no paralelos

darán volúmenes porosos muy altos).

La muestra debe estar libre de

hidrocarburos y seca, sino se determinarán

volúmenes porosos muy bajos.

Cuando la salinidad del agua del poro (del

agua de la formación o por filtrado de lodo)

son mayores de 100.000 mg/l, las muestras

deben lixiviarse con metanol para remover

las sales.

5.3.2.2.1.1.4 Equipos

El aparato básico mostrado en la figura 5-6 es igual

al ilustrado para el porosímetro de doble celda de

la Ley de Boyle en la Figura 5-5 (ver 5.3.2.1.1.5).

La diferencia principal es el diseño de la cámara de

muestras, la cual elimina el volumen alrededor de

la periferia de la muestra.

5.3.2.2.1.1.5 Procedimientos

El porosímetro se calibra primero, dando el

volumen de la cámara de referencia (Vr) y el

volumen muerto del sistema (Vd). Luego se inserta

un tapón de núcleo seco en una manga

elastomérica. Un esfuerzo restrictivo de 400 psi o

menos se aplica en la superficie externa del

elastómero. Si la muestra se confina en un

contenedor isostático, un esfuerzo restrictivo igual

se aplica en la superficie externa de las espigas

(ver Figura 5-6). Se deja que entre gas helio a la

cámara de referencia del porosímetro (Vr) a una

presión predeterminada (p1), la cual generalmente

es 100-200 psig Se registra la presión y la camara

de presión se evacúa en el volumen del vacío de la

muestra. Se registra entonces la presión más baja

de equilibrio que resulta. Se calcula el volumen del

poro de la muestra

5.3.2.2.1.1.6 Cálculos

Ecuación de volumen poroso por el equilibrio de la

masa de gas dentro de la celda de referencia, el

volumen muerto del sistema, el volumen de la

válvula y el volumen poroso de la muestra.

5.3.2.2.1.1.7 Precauciones

La presión restrictiva en la superficie externa de la

manga elastomérica debe aplicarse utilizando

líquido y no gas.

5.3.2.2.1.2 Esfuerzo Restrictivo Elevado

5.3.2.2.1.2.1 Principio

El principio es similar al indicado para bajo

esfuerzo restrictivo; sin embargo, en esta medición,

se determina la porosidad a un nivel de estrés

elevado. Los datos de laboratorio a su vez son

utilizados para calcular la porosidad del yacimiento

en condiciones de estrés in situ. A diferencia de

las mediciones de bajo esfuerzo restrictivo, el

conocimiento de (a) la magnitud elevada, y b) el

método de aplicación (esfuerzo isostático, esfuerzo

triaxial, esfuerzo biaxial, o esfuerzo uniaxial) debe

conocerse para medir los resultados en relación

con las condiciones del yacimiento (figuras 5-7,5-8)

Históricamente, la mayoría de las mediciones de

volumen poroso en esfuerzos elevados se han

realizado con un esfuerzo restrictivo isostático,

porque es fácilmente aplicable y más económico.

5.3.2.2.1.2.2 Ventajas

Las mediciones realizadas a un elevado esfuerzo

restrictivo representan más exactamente la

porosidad original del yacimiento.

5.3.2.2.1.2.3 Limitaciones

Se debe conocer o se debe calcular el esfuerzo

efectivo del yacimiento para utilizar los datos de

porosidad de esfuerzo elevado determinados en el

laboratorio. Los esfuerzos reales del yacimiento

que causan reducciones en el volumen poroso por

lo general no son isostáticos. El esfuerzo principal

máximo en la mayoría de los yacimientos es

vertical. Este esfuerzo efectivo vertical es igual al

peso por unidad de área de roca de recubrimiento

menos la presión del yacimiento. El esfuerzo de

recubrimiento se puede calcular de la profundidad

y un registro de densidad de pozo, o suponiendo

que la densidad de la roca es igual a 1.0 psi/pies3.

Se puede medir la presión del yacimiento, o en

áreas de presión normal, se supone que es la

profundidad multiplicada por el gradiente de agua,

lo cual es aproximadamente 0.45 - 0.5 psi/pie.

Se ha demostrado que la presencia de agua dentro

del espacio poroso debilita algunas rocas, así

incrementando la reducción de volumen poroso

cuando se aplica el esfuerzo restrictivo.

Introduciendo cierto nivel de incertidumbre.

5.3.2.2.1.2.4 Equipos

El equipo es similar al indicado para la técnica de

bajo esfuerzo restrictivo. Sin embargo, las

mediciones de alto esfuerzo restrictivo requieren un

material para la manga hecho de un elastómero

fuerte que pueda soportar las fuerzas impuestas

durante la aplicación de esfuerzo restrictivo

Esfuerzo isostático: Bajo la carga de esfuerzo

isostático, se aplica en la muestra un esfuerzo igual

en todas las direcciones, y puede ocurrir tensión en

todos los ejes de la muestra. Una reducción

excesiva de porosidad ocurre cuando el esfuerzo

isostático impuesto es igual al esfuerzo vertical del

yacimiento (es decir, el esfuerzo de recubrimiento)

Esfuerzo triaxial: Bajo condiciones de verdadero

esfuerzo triaxial, se aplica un esfuerzo desigual a

los tres ejes principales de la muestra. Por lo

general, las tensiones serán diferentes en cada eje.

Típicamente, se utilizará una muestra en forma de

cubo o prisma rectangular.

Esfuerzo biaxial: Las condiciones de esfuerzo

biaxial son un caso especial de carga de esfuerzo

triaxial. Cuando se carga un cilindro con esfuerzo

biaxial, el esfuerzo paralelo al eje del cilindro es

diferente al esfuerzo aplicado alrededor de la

circunferencia de la muestra. Las tensiones pueden

ocurrir paralelo al eje y al diámetro del cilindro.

Tensión Uniaxial: La compresión de tensión

uniaxial es un caso especial de carga de esfuerzo

biaxial. El esfuerzo aplicado a la circunferencia es

suficiente para mantener el diámetro constante

mientras se incrementa el esfuerzo paralelo al eje

del cilindro. La tensión ocurre únicamente paralelo

al eje del cilindro.

5.3.2.2.1.2.5 Procedimientos

Los procedimientos son similares a los indicados

para bajo esfuerzo restrictivo en 5.3.2.2.1.1.5.

Típicamente, el volumen poroso de una muestra se

determina a niveles seleccionados esfuerzo

restrictivo creciente.

5.3.2.2.1.2.6 Cálculos

El cálculo de la porosidad debe contabilizar la

reducción del volumen total (BV) de la muestra

mientras se incrementa el esfuerzo restrictivo.

Donde ∆PV = reducción en el volumen poroso

entre la PV inicial y la PV en cualquier nivel de

esfuerzo. Esto supone que la reducción en el

volumen total en cualquier nivel de esfuerzo es

igual a la reducción en volumen poroso en el

mismo nivel de esfuerzo.

Donde PV = volumen poroso en cualquier nivel de

esfuerzo. Esto asume el volumen de grano (GV)

determinado a un nivel de cero esfuerzo es

constante en todos los niveles de esfuerzo

restrictivo aplicados.

Mida el volumen poroso (PV), el diámetro de la

muestra, y su longitud en cada nivel de esfuerzo

impuesto y calcule el volumen total. Estos

procedimientos no se hacen de manera rutinaria.

5.3.2.2.2 Resumen de la “Sumatoria de

Porosidad de Fluidos”

La técnica de “Sumatoria de Fluidos“ para la

determinación de porosidad se discute con mayor

detalle en Métodos de Saturación de Fluidos, bajo

“Método de Retorta a Presión Atmosférica” (ver

4.2). Esto proporciona datos de porosidad

rápidamente puesto que las muestras no requieren

limpieza ni secado. El volumen poroso es calculado

midiendo y sumando los volúmenes de aceite, gas

y agua presentes en una muestra de núcleo

recientemente recobrada. La porosidad se

determina dividiendo el volumen poroso por el

volumen total de la muestra de roca.

5.3.2.2.3 Método de Saturación de Líquidos

5.3.2.2.3.1 Principio

La medición de la porosidad (espacio poroso

conectado) por el método de saturación de líquidos

implica una determinación gravimétrica del

volumen poroso obteniendo: a) el peso de muestra

de núcleo seca y limpia, b) el peso de la muestra

saturada con un líquido de densidad conocida, y c)

el peso de la muestra saturada sumergida en el

mismo líquido.

5.3.2.2.3.2 Ventajas

Se pueden manipular muchas muestras a la vez.

Nos da una medición directa del volumen poroso

5.3.2.2.3.3 Limitaciones

El procedimiento es lento con relación al

tiempo total transcurrido de medición.

El procedimiento es básicamente preciso,

pero limitado a las muestras que pueden

ser 100% saturadas y determinarse con

éxito el peso saturado.

No se recomiendan las muestras que

contienen fisuras superficiales para la

determinación de porosidad por este

método debido a la pérdida potencial de

líquido de las fisuras durante el proceso de

pesaje. Si se pierde líquido, este volumen

no sería incluido en el volumen poroso, y se

calculará una porosidad demasiado baja.

Sin embargo, el volumen de grano de

núcleos con fisuras puede determinarse con

precisión con este método.

5.3.2.2.3.5 Equipo

Balanza analítica (precisión: 1 miligramo).

Desecador al vacío y saturador de presión.

Una fuente adecuada de vacío capaz de

mantener menos de 0.1 mm de presión de

mercurio.

Un líquido filtrado de baja viscosidad y baja

presión de vapor de una densidad conocida

con el fin de saturar las muestras de

núcleos. Algunos líquidos son: 1) salmueras

2) aceites refinados de laboratorio 3)

decano y 4) tolueno.

5.3.2.2.3.6 Procedimiento

Obtenga el peso de la muestra limpia y seca. La

muestra debe desecarse sobe un material

deshidratante adecuado, tal como CaCl2 o gel de

sílice, antes de determinar el peso seco. Coloque

la muestra seca ya pesada en una cámara

(desecador al vacío y saturador de presión) y

aplique alto vacío durante aproximadamente 8

horas. El período de evacuación puede ser seguido

de una inyección de CO2 para retirar el aire

absorbido en la roca. Se pueden requerir varios

ciclos de evacuación y de inyección de CO2 para

muestras de baja permeabilidad. El líquido utilizado

para saturar la muestra limpia debe estar libre de

aire disuelto. El líquido desaereado se vacía en el

recipiente que contiene la muestra de núcleo. Se

permite que el núcleo se sature. Despues de

sumergir la muestra completamente en el líquido,

se continua el vacío durante 30 minutos a 1 hora

más. El método preferido es someter el líquido que

rodea la muestra a una presión de 2000 - 3000 psi

(13800 -20700 kPa) durante 4 horas por lo menos

para asegurar una saturación completa. Luego se

remueve la muestra del recipiente saturador y se

pesa sumergida en el líquido saturante. El exceso

de líquido se remueve de la muestra (evitando la

pérdida de grano: Rodar la muestra sobre un trapo

libre de pelusa o sobre una toalla de papel mojada

con el líquido saturante) y se pesa la muestra

saturada en el aire. Despues de pesar cada lote de

muestras, se determina la densidad del líquido

saturante desaereado utilizado en la cámara de

saturación.

5.3.2.2.3.8 Cálculos

Si la temperatura es constante y la densidad del

saturante y el líquido de inmersión son iguales, la

densidad del fluido se cancela y no se necesita en

esta ecuación para calcular la porosidad