Rocas sedimentarias productivas: porosidad, permeabilidad y saturación en petrofísica

Resumen

El documento introduce los fundamentos de petrofísica aplicados a pozos petroleros. Explica por qué las rocas sedimentarias son las principales productoras de hidrocarburos, su clasificación en clásticas y carbonatadas, y los tres parámetros clave para evaluar un yacimiento: porosidad, permeabilidad y saturación. Es un material útil para entender los perfiles eléctricos de pozos.

Puntos clave

La mayoría de las rocas productivas de hidrocarburos son sedimentarias; las ígneas o metamórficas solo ocasionalmente contienen petróleo o gas.
Las rocas productivas más importantes son areniscas, calizas y dolomitas.
La porosidad es la capacidad de una roca para contener fluido; puede ser primaria (espacios entre partículas) o secundaria (lixiviación, fracturamiento, fisuramiento).
La porosidad primaria depende de empaquetamiento, selección, cemento, angularidad/redondez y compactación.
La permeabilidad es la capacidad de flujo de los fluidos y solo existe cuando los poros están conectados.
La saturación es la relación entre el volumen de fluido en los poros y el volumen total de poros, expresada en porcentaje.
Parte de los fluidos de un yacimiento no puede extraerse y se denomina saturación residual o irreducible.

Ponte a prueba

Tema N° 1: Perfiles Eléctricos de Pozos

Consideraciones Petrofísicas

La comprensión de las características básicas de las rocas es **fundamental** en la evaluación de una formación que contiene petróleo y gas.

Rocas Productivas

Aunque las rocas ígneas o metamórficas ocasionalmente contienen petróleo o gas, la mayor parte de las rocas productivas de hidrocarburos son **rocas sedimentarias**.

Para nuestro propósito, las rocas sedimentarias pueden dividirse en dos grandes grupos:

Clásticas
Carbonatadas

Los tres tipos generales de rocas productivas de mayor importancia en la industria son:

Areniscas
Calizas
Dolomitas

Clasificación de Rocas Sedimentarias

Las rocas sedimentarias se clasifican de la siguiente manera:

Rocas Clásticas

Arenisca
Lutitas

Rocas Carbonatadas

Calizas
Dolomita

Las **rocas clásticas** están generalmente compuestas de fragmentos o partículas de minerales, roca o conchas. Como consecuencia de la *meteorización*, *erosión* y *transporte*, estos fragmentos se depositan generalmente en cuencas marinas junto con material de origen marino.

Los **Carbonatos** están compuestos por caliza y dolomita. La matriz o cemento de estas rocas se deposita directamente del agua marina.

Características del Yacimiento

La evaluación de rocas productivas requiere básicamente tres clases de información petrofísica clave: la **porosidad**, la **permeabilidad** y la **saturación**.

Porosidad

Es la capacidad que tiene una roca de **contener fluido**.

Tipos de Porosidad

Se distingue entre porosidad primaria y secundaria:

Porosidad Primaria: Es consecuencia de los espacios vacíos entre los fragmentos o partículas después de su acumulación como sedimento.

Los factores que afectan a la porosidad primaria son:

Empaquetamiento
Selección
Cemento
Angularidad/Redondez
Compactación

Porosidad Secundaria: Es muy importante y es consecuencia de agentes geológicos tales como *lixiviación*, *fracturamiento* y *fisuramiento* de la roca durante el proceso de formación.

Los **carbonatos** son ejemplos excelentes de la porosidad secundaria; en las rocas productivas calcáreas, los poros pueden ser bastante grandes.

Permeabilidad

Es la **capacidad de flujo** de los fluidos contenidos dentro de una roca. Para que un yacimiento sea comercial, es necesario no solo que la roca contenga petróleo o gas, sino que estos fluidos puedan desplazarse dentro de la roca y salir a la superficie. Por consiguiente, es obvio que la roca solo es permeable cuando los **poros están conectados**. Si la interconexión no existe, la roca puede ser porosa pero carece de permeabilidad.

Saturación

La saturación de fluido en una roca es la relación entre el **volumen de fluido** en los poros y el **volumen total de los poros**. La saturación se expresa como porcentaje del volumen de los poros.

En un yacimiento de hidrocarburos se pueden encontrar simultáneamente **agua**, **petróleo** y **gas**. Sin embargo, debido a los efectos de la gravedad, los fluidos se separan en el yacimiento. Parte del fluido de un yacimiento no puede extraerse. Esta porción de los fluidos se denomina **saturación residual** o **irreducible**.

Preguntas frecuentes

¿Qué diferencia hay entre porosidad y permeabilidad?

La porosidad es la capacidad de una roca para contener fluido, mientras que la permeabilidad es la capacidad de los fluidos para desplazarse por ella. Una roca puede ser porosa pero no permeable si sus poros no están conectados.

¿Cuáles son los tipos de porosidad?

Se distingue entre porosidad primaria, que resulta de los espacios entre fragmentos o partículas tras su acumulación, y porosidad secundaria, que se forma por agentes geológicos como la lixiviación y el fracturamiento durante la formación de la roca.

¿Qué es la saturación residual?

Es la porción de fluidos de un yacimiento que no puede extraerse, también llamada saturación irreducible. Se produce porque los fluidos se separan por efecto de la gravedad.