Mojabilidad y Presión Capilar en Rocas: Conceptos y Métodos de Medición

Conceptos Fundamentales de la Interacción Roca-Fluido

Ángulo de Contacto

El ángulo de contacto es una medida de la mojabilidad de una roca. Los ángulos cercanos a 0° y 180° corresponden a rocas fuertemente mojadas por agua y por petróleo, respectivamente. Los ángulos más cercanos a 90° presentan valores intermedios de mojabilidad. Este ángulo depende de la mojabilidad y la tensión superficial, y determina la forma que adoptará la gota del fluido en la superficie.

Tipos de Rocas Según su Afinidad a los Fluidos

• Roca hidrófila: Se denomina así a las rocas que poseen tendencia a mojarse con agua.
• Roca oleófila: Se denomina así a las rocas que poseen mayor facilidad para mojarse con aceite o crudo.

La determinación de si una roca es hidrófila u oleófila dependerá del ángulo de contacto entre el fluido y la superficie de la roca.

Humectabilidad y Mojabilidad

Humectabilidad: Es la condición de la superficie que determina cuán rápidamente un líquido la mojará, o si será repelido y no se derramará sobre ella.

Mojabilidad: Depende del líquido y de su capacidad de extenderse y dejar una traza sobre un sólido. Está influenciada por las interacciones intermoleculares entre las moléculas superficiales. Estos conceptos son cruciales para entender la relación roca-fluido.

Presión Capilar

La presión capilar es la diferencia de presión a través de la interfase que separa dos fluidos inmiscibles cuando se ponen en contacto en un medio poroso.

Pc = PNM - PM

• Pc: Presión capilar
• PNM: Presión no mojante
• PM: Presión mojante

Procesos de Drenaje e Imbibición

Proceso de Drenaje

Es el desplazamiento de un fluido mojante presente en la muestra rocosa por un fluido no mojante.

Proceso de Imbibición

Es el desplazamiento de un fluido no mojante por un fluido mojante. Este proceso es espontáneo debido a que la presión capilar introduce el fluido en la muestra.

Métodos de Medición de Presión Capilar en Laboratorio

Métodos de Desplazamiento

1. De los Estados Restaurados

   Es el método más exacto. Utiliza cualquier combinación de fluidos desplazante-desplazado: petróleo, gas o agua. Se realiza a través de una membrana porosa colocada en la entrada del testigo de roca. En este proceso, se aplica presión para introducir el fluido desplazante en pequeños incrementos y por etapas. Este método tarda de 10 a 30 días en completarse.

2. De Inyección de Mercurio

   Acelera la determinación de la curva de presión capilar en función de la saturación. La muestra de roca se inserta en la cámara de mercurio, y este es inyectado a presión, desplazando el aire. Estos dos métodos operan en estado transitorio.

3. Dinámico

   Establece un flujo estacionario y simultáneo de dos fluidos a través de la muestra de roca. La presión en cada fase y la presión capilar se miden con discos mojados en cada uno de los fluidos y transductores de presión adecuados.

Método Centrífugo

Este método también se utiliza para determinar la presión capilar, pero no se detalla en el texto original. Se puede investigar más a fondo para complementar la información.