permeabilidad KlinkenbergKlinkenberg afirma que la permeabilidad a un gas es una funcin del camino libre promedio de paso a las molculas de gas, y por lo tanto, depende de los factores que afectan a tal camino libre de paso, tales como la temperatura, presin y clase de gas. Por lo tanto cuando el camino libre de paso de las molculas, es pequeo, como en el caso de altas presiones, es de esperar que la permeabilidad (K) a los gases se aproxime a la de los lquidos.Donde:

K a: Permeabilidad al aire a una presin promedio pmK: Permeabilidad correspondiente al valor Ka, extrapolado a una presin infinita.b: Constante que depende del tamao de la abertura de los poros aproximadamente en proporcin inversa a los radios de los capilares.

Como b aumenta a medida que la permeabilidad disminuye y viceversa, no se conoce ley de variabilidad de b con relacin a las caractersticas de los yacimientos.

La permeabilidad Klinkenberg K o permeabilidad a una presin infinita se obtiene:

Este fenmeno es presentado en la figura 1; donde la permeabilidad al gas es graficada versus el reciproco de la presin promedio (pm), usado en la medicin de la permeabilidad. Aparentemente en teora esta curva extrapolada al reciproco de la presin promedio de cero da una permeabilidad equivalente a la permeabilidad al liquido o la permeabilidad absoluta que debido a esta situacin representara una presin promedio infinita y el gas se comportara como un liquido a presiones muy altas. No obstante, el efecto Klinkenberg presentado en esta forma es algo desorientador debido a que hay alguna permeabilidad mnima al gas igual a la permeabilidad absoluta, y esa es alcanzada antes de alcanzar una presin promedia infinita.

Fig. 1 Efecto Klinkenberg

Fig.1.1 Factor de Klinkenberg (b) vs. Permeabilidad no Newtoniano (Kl)Por definicin la permeabilidad de un medio poroso es una constante especfica que depende nicamente, de la constitucin de la textura del mismo medio y a su vez depende del tipo de fluido homogneo que fluye a travs. Sin embargo en muchos casos, se ha observado que la permeabilidad a los lquidos es menor que la permeabilidad al aire, debido a las siguientes razones: Obstruccin debido a hinchamiento de arcillas y material cementante o partculas que se encuentran en suspensin en el lquido. Entrampamiento del lquido como residuo de una saturacin residual de aire.Curvas de Presin Capilar

En este caso, la curva de trazo grueso y color rojo muestra el cambio de la saturacin de agua con la altura,, correspondiente a un sistema poral heterogneo, pero uniforme.

Fig. - Presin en diferentes puntos de la zona de ascenso capilar.

En dicha Figura se identifican algunos puntos y zonas tpicas d elas curvas de presin capilar.

FWL = Nivel de agua libre ("Free Water Level"). Es el nivel en el que se presentara la interfase agua petrleo en ausencia de medio poroso.

WOC = Contacto Agua-Petrleo ("Water Oil Contact). Es el nivel ms bajo en que se puede detectar petrleo. La diferencia entre el WOC y el FWL corresponde al ascenso capilar generado por los poros de mayor "dimetro" de la red poral.

Swirr = Saturacin de agua irreductible. Es la mnima saturacin de agua obtenida por desplazameinto capilar. En los capilares cilndricos la Swirr es nula (no hay fases residuales), pero en los medios porosos naturales toma valores, en general superiores al 10 15 % VP, siendo frecuentes Swirr superiores al 25% VP. Este tema se discute con detalle en otras pginas de este sitio.

Zona de Transicin Capilar: Es la zona que incluye todos los niveles en que la Sw vara entre el 100 % VP y la Swirr.

Pruebas de presin Capilar.

Pueden hacerse dos tipos de prueba:

a. Pruebas de presin capilar por drenaje tienden a duplicar la acumulacin del petrleo en el yacimiento y se emplean para estimar las saturaciones iniciales de agua.

b. Pruebas de presin capilar por imbibicin se usan para predecir la extraccin de petrleo por empuje de agua.

En la preparacin de ncleo para hacer la prueba de presin capilar de drenaje, se extrae todo el fluido y la muestra se seca antes de saturarla con un fluido humectante bajo ms alta presin. Para logara un contraste entre el fluido humectante y el no humectante, generalmente se emplea un lquido para la fase humectante y un gas para la no humectante.

Se han usado dos mtodos para las pruebas de presin capilar La de drenaje y de centrifuga.

Pruebas de drenaje:

Se usa ms porque el tiempo y el costo son mucho menores. Pueden simularse presiones capilares ms altas.

Centrifugacin:

Una centrfuga es una mquina que pone en rotacin una muestra para poder separar sus fases (generalmente una fase slida de una lquida) a travs de la fuerza centrfuga que se genera. Hay diversos tipos de centrfugas, comnmente para objetivos especficos.

La muestra saturada con un solo liquido se pone en la centrifugadora cuya velocidad determina la presin capilar El liquido que es generalmente es un aceite de baja viscosidad, como el kerosene, es extrado del ncleo por la fuerza centrifuga. La centrifuga se hace girar a baja velocidad constante hasta que el liquido deje de fluir. El lquido producido acumulado se anota para cada velocidad. La prueba termina cuando se obtiene un aumento de velocidad de la centrifuga.