Efecto Mojabilidad en La Perm Relativa

5/20/2018 Efecto Mojabilidad en La Perm Relativa

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Tomado de:ANDERSON, William G., et al. Wettability literature survey part 5: The effects of wettability onrelative permeability. Journal of Petroleum Technology, 1987, vol. 39, no 11, p. 1,453-1,468.

REVISIN BIBLIOGRFICA DE MOJABILIDADPARTE 5: EFECTOS DE LA MOJABILIDADEN LA PERMEABILIDAD RELATIVA.

WILLIAM G. ANDERSON, SPE, CONOCO INC.


Resumen. La mojabilidad es un factor importante que controla la localizacin, flujo y distribucin de los fluidosen un reservorio. La mojabilidad de un ncleo afectar a casi todos los tipos de anlisis bsicos, incluyendo lapresin capilar, la permeabilidad relativa, el comportamiento de inyeccin de agua, sus propiedades elctricasy el recobro terciario simulado. Los resultados ms precisos se obtienen cuando el estado nativo o estadorestaurado del ncleo se evala con el petrleo crudo nativo y la salmuera a la temperatura y presin delreservorio. Dichas condiciones proveen ncleos que tienen la misma mojabilidad del reservorio.

La mojabilidad original de una roca reservorio mojada por agua puede ser alterada por la adsorcin decompuestos polares y/o la depositacin de materiales orgnicos que estuvieran originalmente en el petrleocrudo. El grado de alteracin es determinado por la interaccin de los constituyentes del petrleo, la superficiemineral, y la qumica de la salmuera. Los procedimientos para obtener los ncleos en estado nativo, limpio yestado restaurado son discutidos as como los efectos del corazonamiento, preservacin y las condicionesexperimentales de mojabilidad. Tambin se revisan los mtodos para controlar artificialmente la mojabilidaddurante los experimentos de laboratorio.

INTRODUCCIN

Este documento es el quinto de una serie de

encuestas bibliogrficas que cubre el efecto de lamojabilidad en el anlisis de ncleos, se hademostrado que la humectabilidad afecta elcomportamiento de inundacin, la permeabilidadrelativa, la presin capilar, la saturacin de aguairreducible, ROS, la dispersin, el recobro simuladoterciario, y las propiedades elctricas. Antes, perode manera poco completa, artculos que cubranlos efectos de la humectabilidad y la permeabilidadpueden ser encontrados en las referencias desde la6 hasta la 16.

La permeabilidad relativa es una medida directade la habilidad del sistema poroso de conducir unfluido cuando uno o mas fluidos estn presentes.Estas propiedades de los fluidos son el efectocompuesto de la geometra del poro,humectabilidad, distribucin de fluido, e historia dela saturacin.

La humectabilidad afecta la permeabilidadrelativa debido a que es un factor muy importanteen el control de la locacin, flujo y distribucin

espacial de los fluidos en el corazn. Craig y razahan dado buenas sinopsis de los efectos de lahumectabilidad de la distribucin de agua y aceiteen el ncleo. La mayora de los estudiosexperimentales que examinan la distribucin defluidos como una funcin de la humectabilidadusan paquetes de cuentas u otros micro modelos,aunque algunos estudios recientes han usado rocasde reservorio y fluidos como el epoxi o el metal deWood que pueden ser solidificados in situ.

Considere una roca fuertemente humedecida

por agua inicialmente en IWS. El agua, la fasehmeda, ha de ocupar los poros pequeos yformara una pelcula delgada sobre la superficie dela roca. El aceite la fase no hmeda, ocupara loscentros de los poros ms grandes. Esta distribucinde fluidos ocurre porque es energticamente msfavorable. Cualquier aceite que se ubique en los


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poros pequeos ser desplazado hacia el centro delos poros grandes por imbibicin natural del agua,porque esto disminuir la energa del sistema.

Durante una inundacin de un sistema de fasehmeda agua, el agua se mueve a travs de losporos medianos en un frente uniforme, el aguainyectada tendera a imbibirse en cualquier poro detamao mediano o pequeo, moviendo el aceite alos poros grandes donde se depositara fcilmente.Solo el aceite se mover adelante del frente, En lazona de frente, cada fluido se mueve en su propiared de poros, pero con un fluido hmedo localizadoen cada poro. En esta zona, donde ambos el aceitey el agua estn fluyendo, una porcin de aceite

existe en canales continuos con unasramificaciones con terminaciones muertas,mientras que el resto del aceite es atrapado englbulos continuos.

La Fig1.a tomada de Raza et al. Muestra como elagua desplaza aceite de los poros humedecidos conagua. La superficie de la roca es preferiblementehumedecida por agua, as que el agua avanzara atravs de las paredes de los poros, desplazando

aceite delante de ella. En cierto punto, el cuelloconectando el aceite en el poro con el aceiteremanente se convertir inestable y se romper,dejando as un glbulo esfrico de aceite atrapadoen el centro del poro. Una vez el frente de aguapase, casi todo el aceite se mantendr inmvil.Debido a esta inmovilidad en este caso de

humedecimiento por agua, hay muy poca si no esnada produccin de aceite despus la ruptura delagua en el sistema. El aceite desconectado,residual, existe en dos formas: 1) glbulospequeos y esfricos en el centro de los porosgrandes y 2. Grandes parches de aceite extendidospor muchos poros y completamente rodeados deagua.

En una roca fuertemente humedecida por aceite, laroca esta preferiblemente en contacto con aceite, yla locacin de los dos fluidos es lo contrario que elcaso de la fase mojante acuosa. Aceitenormalmente ser encontrado en los porospequeos y como una pelcula delgada en lasuperficie de la roca, mientras que el agua estarlocalizada en el centro de los poros largos. Lasaturacin de agua intersticial parece estarlocalizada como pequeas gotas en los centros delos espacios porosos en algunos yacimientosbastante humedecidos por aceite. Una inundacinen una roca fuertemente humedecida por aceite esmucho menos eficiente que una realizada en unaroca humedecida por agua. Cuando la inundacinse inicia, el agua formara canales continuos o

dedos a travs de los centros de los poros grandes,empujando aceite al frente de ella. El aceite esdejado en los pequeos poros. A medida que lainyeccin del agua continua, el agua invade losporos pequeos para formar ms canalescontinuos, y el WOR de los fluidos producidosaumenta. Cuando suficientes canales de agua son


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formados para permitir flujo de agua sinrestriccin, el flujo de aceite prcticamente cesa. Elresto de aceite es encontrado llenando los porospequeos, como una pelcula continua sobre lasuperficie porosa, y como grandes

empaquetamientos de aceites rodeados por agua.Debido a que mucho de este aceite todava escontinuo a travs de las pelculas delgadas deaceite, este puede ser producido en una ratabastante baja, el ROS no est bien definido.

Tabla 1- Reglas de Craig del dedo gordo para determinar la mojabilidad

Mojado en agua Mojado en aceiteSaturacin de agua intersticial Normalmente mayor que de

20-25%Normalmente menor que el15% de PV, frecuentementemenor que el 10%

Saturacin a la cual laspermeabilidades relativas deagua y aceite son iguales

MAYOR al 50% en saturacinde agua.

MENOR al 50% en saturacinde agua.

Permeabilidad relativa al aguaen la saturacin mxima delagua, basados en lapermeabilidad efectiva del

aceite en la saturacin delagua intersticial del reservorio

Normalmente menor al 30% Mayor al 50% y acercndose al100%

En este documento, los trminos "mojado" y "nomojante" sernutilizados adems de agua-aceite hmeda y aceite-hmedo. Esto nos har ms fcil sacarconclusiones sobre un sistema con la mojabilidadopuesta. Por ejemplo, una inyeccin de agua en unsistema de una mojabilidad se comportar dela misma manera que una inyeccin de aceite en el

mismo sistema con la mojabilidad invertida. Curvasde permeabilidad relativaTambin muestran que los fluidos puedenintercambiar posiciones y el comportamiento deflujo debido a la permeabilidad relativa. Porque lapermeabilidad relativa es una funcin del historialde saturacin, la histresis en las curvas depermeabilidad relativa es a menudoobservada cuando se comparan permeabilidadesrelativas medidas con saturaciones de faseshmedas crecientes y decrecientes. "Imbibicin A

menudo se utiliza para referirse al flujo queresulta en el aumento de saturacioneshumectacin-fase, mientras que "drenaje" serefiere al flujo con saturaciones decrecientes de lafase humeda. Por ejemplo, inyeccin de agua enroca mojada en agua es un proceso de imbibicin,

mientras que una inyeccin de agua en rocamojada en aceite es un proceso de drenaje.

CURVAS DE PERMEABILIDAD RELATIVA ENSISTEMAS MUY HMEDOS

Antes de analizar cmo los cambios en lamojabilidad afectan a la permeabilidad relativa,vamos a examinar las curvas de permeabilidad

relativa medidas en agua fuertemente-hmeda ysistemas de aceite muy hmedos. El fluidohumectante en un sistema uniformemente humedecido generalmente se encuentra en los poros mspequeos y como una pelcula delgada en losporos ms grandes, mientras que el fluido nohumectante est localizado en los centros de losporos ms grandes. En general, a una saturacindada, la permeabilidad relativa de un lquido esmayor cuando es un fluido no mojante. Porejemplo, La permeabilidad relativa de agua es

mayor en un sistema de aceite hmedo de lo quesera si el sistema fuera de agua hmeda. Estoocurre porque el lquido humectante tiende a viajara travs de los poros ms pequeos, menospermeables, mientras que los fluidos nohumectantes se desplazan ms fcilmente en losporos ms grandes. Adems,


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en una saturacin baja de una fase no hmeda, lafase no mojante quedar atrapada en forma deglbulos discontinuos en los poros ms grandes.Estos glbulos bloquearan las gargantas de losporos, y esto conlleva a la reduccin de lapermeabilidad relativa de humectacin de lafase. Por otra parte, la permeabilidad relativa de lafase no mojante es alta debido a que la fase nomojante fluye a travs de los centros de los porosms grandes. A bajas saturaciones de fasehumectante, la Permeabilidad efectiva de la faseno mojante a menudo se acerca a lapermeabilidad absoluta, demostrando que la fasede humectacin no restringeconsiderablemente el flujo de la fase no mojante.Jennings midi permeabilidades relativas delestado estable en alundum sintetico mojado en

agua y mojado en aceite (oxido dealuminio sinterizado) ncleos con salmuera yheptano. El ncleo de Alundum humedecido conaguase arrojo a 1832F (1000C) para eliminarcualquier material adsorbido, mientras que elncleo humedecido en aceite se prepar contratamiento con compuestos orgnicosclorosilanos. La mojabilidad se midi con laspruebas de imbibicin. Ambos corazonesfueron entonces saturados con heptano, y laspermeabilidades en estado estable fueron

medidas con saturaciones de salmuera crecientes,los resultados se muestran en la figura. 2, conlas permeabilidades relativas normalizadas a lapermeabilidad absoluta del aceite al l00%.En cualquier saturacin dada, la permeabilidad delagua es mayor y lapermeabilidad del aceite es menor en el ncleohumedecido por aceite en comparacin con aquelhumedecido con agua. La permeabilidad delagua con respecto a ROS para el ncleohumedecido en aceite es aproximadamente80%,mientras que es inferior al 40% para el coraznhumedecido en agua. El punto de cruce, donde elaguay las permeabilidades relativas delpetrleo son iguales, se producen a una saturacinde agua de aproximadamente el 35%, PV para elncleo de humedecido en aceite y

aproximadamente del 65% PV para aquelhumedecido en agua.

Ntese que las curvas de permeabilidad relativapara el ncleo humedecido en agua y aceite estnen buen acuerdo si se trazan vs la fase desaturacin mojable (aceite para el sistema mojadoen aceite, agua para el sistema humedecido enagua), lo que indica la reversin delas posiciones yel comportamiento del flujo del petrleo y agua.

Craige presenta varias reglas prcticas, quefiguran en la Tabla 1, queindican las diferencias en las caractersticas depermeabilidad relativade ncleos fuertemente humedecidos por agua yaceite.Estas reglas son demostradas en la figura

3, tomada de Craig, 6 que muestraejemplos de curvas de permeabilidad relativa ensistemas fuertemente humedecidos. Fig. 2 muestratambin los efectos de la mojabilidad en el puntode cruce y la permeabilidad del agua relativamxima (nada se puedepuede decir de la saturacin de agua intersticial yaque las mediciones comenzaron en la saturacin deaceite al 100%). Un ejemplo adicional se muestraen la figura. 4, tomado de Donaldson y Thomas, elcorazn 1 es fuertemente

humedecido con agua, mientras que el corazn 5es fuertemente mojado en aceite. Treiber et al.Generalmente encontraron una buena relacinentre el ngulo de contacto y las medidas depermeabilidad relativa en la obtencin de laindicacin cualitativa de la mojabilidad. Medicionesadicionales en sistemas fuertemente humedecidospor agua y fuertemente humedecidos de aceite deacuerdo con las reglas de Craig se puedenencontrar en las referencias. 28, 29, 34(ver Refs. 35 y 36), y 37 a 45 .

Las diferencias en las permeabilidades relativasmedidas en sistemas fuertementemojadas con agua y fuertemente mojadas enaceite son causadas por las diferencias en lasdistribuciones de fluidos. Consideremos unncleo fuertemente mojado con agua.En los IWS, el agua se encuentra en los pequeos


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poros, donde tiene muy poco efecto sobre el flujode petrleo. Debido a que el agua no bloquea enforma significativa el flujo de aceite, lapermeabilidad efectiva del aceite esrelativamente alta, a veces acercndose a lapermeabilidad absoluta. En contraste,la permeabilidad efectiva del agua en ROS es muybaja, porque una parte del aceite residual quedaatrapado en forma de glbulos en los centros delos poros ms grandes, donde es muy eficaz parareducir la permeabilidad al agua. Por lo tanto, lapermeabilidad al agua a ROS es mucho menor quela permeabilidad de aceite a IWS, con una relacinde menor de 0,3 para un ncleo fuertementehumedecido con agua. En un ncleo fuertementehumedecido con aceite, las posiciones de los dosfluidos se invierten. La permeabilidad de petrleo

en IWS es relativamente baja debido a que el aguaresidual bloquea el flujo de petrleo. Lapermeabilidad al agua en ROS es alta debido a queel aceite residual se encuentra en los porospequeos y como una pelcula sobre la superficie,donde tiene poco efecto sobre el flujo de agua. Enconsecuencia, la relacin de las dospermeabilidades puede acercarse a 1 o ser inclusomayor. El valor exacto es variable debido a que unainyeccin de agua en un ncleo humedecidocon aceite es muy ineficiente, y la

permeabilidad de ROS y el agua en relacin alas ROS depender de la cantidad de PV deagua que se inyecta. `

La segunda regla de oro de Craig es que lasaturacin de agua en donde las permeabilidadesrelativas del agua y el aceite son iguales es mayorque un 50% en un ncleo fuertemente humedecidocon agua y menos del 50% en uno fuertementehumedecido con aceite. La permeabilidad efectivay relativa de un fluido es una funcin de la

movilidad de la fase a unasaturacin dada. La movilidad es una funcin de laspropiedades de humectacin y de el promedio derea de seccin transversal del fluido desaturacin. El fluidomojado tiene una movilidad relativamente baja encomparacin con el lquido no mojado porque el

lquido humectante est situado al ladode las paredes de los poros, mientras que ellquido no mojado est localizado en los centros delos poros. En consecuencia, el rea en seccintransversal (saturacin) del lquido mojad debe sersuperior al punto transversal de la permeabilidadrelativa transversal para compensar su menormovilidad.La regla final general de Craig fue que la saturacinde agua intersticial fue generalmente menor queun 15% PV que en un sistema humedecido poraceite y mayor del 20 al 25% dePV en un uno humedecido conagua. Para una roca humedecida por agua, lasaturacin de agua intersticial llena los pequeosporos y forma una delgada pelcula sobre lassuperficies de roca, de ah que la saturacin de

agua es relativamente alta. Por otrolado, la saturacin de agua intersticial en algunasrocas humedecidas fuertemente y uniformementede aceite se encuentra en forma degotitas discretas en los centros de los poros msgrandes. Porque no hay ningn requisito que elagua cubrir las superficies de los poros, lasaturacin de agua intersticial es generalmentemucho menor. Sin embargo, afirman que sehan encontrado excepciones a esta reglageneral. Adems, la saturacin del agua

intersticial es tambin una funcin de permeabilidade y la estructura de los poros, en particular paralas rocas humedecidas por agua.Las reglas empricas de Craig generalmentedan una indicacin de la mojabilidad de laroca, pero hay excepciones. Una razn es que lapermeabilidad relativa es tambin dependientede la saturacin inicial y la geometra de los poros(Caudle et aI.) encontr que las curvas depermeabilidad relativa medidas en una piedraarenisca humedecida con agua dependen dela saturacin de agua inicial. La disminucin dela saturacin de agua inicial cambi la ubicaciny forma de las curvas. Craig establece quela saturacin inicialde agua influye mucho en las curvas depermeabilidad relativa en aguas fuertementehumedecidas con agua, pero tiene poco efecto


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sobre las curvas medidas sobre rocas mojadas enaceite, siempre y cuando la saturacin deagua inicial sea menor a aproximadamente el 20%.

La geometra de los poros tambin puede tener unfuerte efecto sobre la medida relativa de lascurvas de permeabilidad, incluyendo factores talescomo el cruce punto y los IWS. Morgan y Gordon"midieron permeabilidades relativas en ncleosmojados con agua limpios y se encontrarondiferencias significativas en las rocas con porosgrandes e interconectados que cuando secomparaban con rocas que contengan porosms numerosos, ms pequeos ymenos interconectados. En estos ncleos mojadospor agua, los poros ms pequeos estn llenos con

agua, lo que aumenta el IWS, pero contribuye muypoco al flujo de agua . Al comparar las dosmuestras con la misma permeabilidad absoluta, laroca que contiene poros ms numerosos, pero mspequeos, tiene un IWS ms grandes y el punto decruce delas permeabilidades relativas se produjoen una saturacin de agua ms alta. Debido a otros

factores adems de la mojabilidad puedentener una influencia similar en las curvasde permeabilidad relativa, es preferible efectuarmediciones independientes de mojabilidad en lugarde confiar nicamente en las reglas de oro de Craigpara evaluar mojabilidad.


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PERMEABILIDADES RELATIVAS DRENAJE EIMBIBICIN.

En muchos sistemas fuertemente humedecidos, la

permeabilidad relativa de la fase hmeda esprincipalmente unafuncin de su propia saturacin, esdecir, la histresis entre la fase humectante dedrenaje y permeabilidades relativasde imbibiciones mucho menor que la histresis dela fase no mojante. Adems, las permeabilidadesrelativas de la fase hmeda son muy similares paralas mediciones de permeabilidad relativa tantopara dos fases como para tres fases en sistemafuertemente hmedo a una saturacin de la fasehmeda dada.

En la figura 5, Owens y Archersl compararon enestado inestable drenaje de gasoil conpermeabilidades relativas de imbibicin en estadoestable de agua/aceite, en un ncleo fuertementehmedo de arenisca Torpedo. Las mediciones deaceite / agua que utiliza un aceite

mineral refinado y salmuera con una pequea

cantidad liquido oryus KTM (un detergente enaguade humectacin) aadido.

El ngulo de contacto agua-aceite medido en uncristal de cuarzo fue de 0 , lo que indica que elsistema aceite/arenisca/torpedo estabafuertemente humedecido por agua. Tenga encuenta que "agua mojada" se refiere ala humectacin preferente de la roca por elagua sobre el petrleo.

El gas es casi siempre una fase no mojante paraambos gas/arenisca y para mediciones depermeabilidad relativa gas/aceite) Laspermeabilidades relativas de drenaje gas/aceite,

donde el aceite es unlquido fuertemente humectable, se muestrancomo lneas de trazos en la fig. 5.

Las permeabilidades relativas agua/gas, donde elagua es el fluido humectante fuerte, se muestran


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como lneas slidas. Tenga en cuentaque la permeabilidad relativa del agua, donde lasaturacin del fluido mojante esta aumentando, esuna continuacin de la permeabilidad relativa depetrleo, donde la saturacin del flujo mojanteesta decreciendo.

Treiber et al. tambincompar las permeabilidades relativas del estadoestable de agua/aceite y el estado inestable degas/aceite y encontr una buena concordancia conlas mojabilidades medidas en los ngulos decontacto. En un sistema humedecido por agua,encontraron una buena concordancia entre lapermeabilidad relativa de la fase hmeda; agua enlos test de agua/aceite y aceite en las pruebas degas/aceite (drenaje). de modo que

encontraron poca histresis en la permeabilidadrelativa de la fase hmeda. Las dos curvas noestaban de acuerdopara sistemas intermedios o sistemas hmedos poragua. Geffen et al. compararon el estado estable delas tasas de permeabilidad relativa de gas/areniscay de aceite/arenisca y encontraron que estoconcordaba con un corazn de alundumfuertemente mojado por agua.

Schneider y owens compararon las

permeabilidades relativas en estado estable deagua/ aceite en un ncleo de arenisca torpedohumedecida en agua para incrementos desaturacin de crudo, e incrementos en lasaturacin de agua. Ellos encontraronesencialmente no histresis en la permeabilidadrelativa del agua (fase hmeda). En un segundojuego de experimentos, Schneider y owensmidieron estados estables de permeabilidadesrelativas de agua/aceite en estados nativos de sanAndrs y los ncleos de grayburg, que son

humedecidos por aceite como mostrado en lasmedidas de ngulo de contacto. A partir de lasaturacin de agua inicial, en estado estacionarioaceite/agua permeabilidades relativas con lasaturacin de agua cada vez mayor {de drenaje enun ncleo mojado por aceite) fueron seguidos porpermeabilidades relativas constantes de

agua/aceite en estado estable. En un plug no habaesencialmente no histresis de permeabilidadrelativa de aceite. Otros dos plugs mostraban

alguna histresis en la permeabilidad relativa del

aceite, aunque es posible que estos no estuvieranhumedecidos fuertemente por aceite.

Mccaffery y Morrow encontraron esencialmenteno histresis en la permeabilidad relativa de la fasehmeda cuando el humedecimiento fuesuficientemente fuerte. Ellos midieron laspermeabilidades relativas en estado estable en unncleo de tefln con nitrgenos como la fase nohmeda y el heptano(=20(0.35 rad) o dodecano

(=42(0.73 rad)como la fase hmeda). Ellos

encontraron que la permeabilidad relativa de la

fase hmeda no era dependiente de la historiaprevia a la saturacin en la direccin deldesplazamiento. (Estos experimentos se muestranen las figuras 6 y 7, y son discutidos con mas detallemas adelante)


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Los experimentos discutidos, que muestranninguna o muy poca histresis de permeabilidadrelativa en la fase hmeda, usan mtodos deestado estable, para determinar la permeabilidadrelativa de la fase agua/aceite. Amaefule y Handy

midieron la imbibicin de estado estable y eldrenaje de las permeabilidades relativas usandosalmuera y un aceite refinado en fuego, ncleofuertemente hmedo de agua, y con un poco dehistresis en la permeabilidad relativa del agua.Recientemente, muchas medidas depermeabilidades relativas en estado inestable hanmostrado histresis significativa en lapermeabilidad relativa de la fase hmeda. Jones yRoszelle y Sigmund y Mccaffery midieron el drenajey la imbicin de las permeabilidades relativas enplugs hmedos de agua. En ambos experimentos,los plugs estaban inicialmente en IWS. El ncleo erainyectado con agua, y las permeabilidades relativasde imbibicin (la fase hmeda incrementando)eran calculadas de la cada de presin y los datosde produccin. Despus de que el ROS fue

alcanzado, se le hizo inyeccin de aceite al nucleo yla permeabilidad relativa de drenaje fue calculada.Ambos experimentos encontraron histresissignificativa en las permeabilidades relativas de lafase hmeda (agua), pero muy poca histresis en lafase no hmeda. La razn de esta discrepancia noes conocida, Craig y otros investigadores creen queestos problemas ocurren en medidas depermeabilidades relativas de estados inestablescon saturaciones de fase hmeda aumentando(calculando las permeabilidades relativas establesde una inyeccin de agua en un sistemafuertemente humedecido por agua)

EFECTOS DE LA MOJABILIDAD EN LA

PERMEABILIDAD RELATIVALos experimentos discutidos examinan los efectosde de la mojabilidad en la permeabilidad relativausando corazones con dos tipos diferentes desuperficie, uniformes y heterogneos. En sistemasuniformemente hmedos, la mojabilidad de lasuperficie entera es variada de mojabilidad poragua y mojabilidad por aceite, mientras intentandode mantener la mojabilidad de la superficie totaltan uniforme como sea posible. Efectos adicionalesde mojabilidad ocurrirn si el corazn tiene

humedabilidad fraccional o mezclada, donde lasporciones de la superficie de la roca estn mojadaspor agua pero es resto es mojada por aceite.

Las curvas de permeabilidad relativa pueden sernormalizadas sea con: 1)la permeabilidad absolutadel corazn saturado con una fase simple,usualmente salmuera o arenisca o 2) lapermeabilidad efectiva del corazn a unasaturacin especifica inicial, as como lapermeabilidad efectiva de el aceite en IWS. Aunquela permeabilidad absoluta no es afectada por lamojabilidad, La permeabilidad efectiva del aceiteen IWS decrece a medida que el corazn seconvierte mas hmedo en aceite: Un ejemplo esdado en la tabla 2, tomado de Owensy de Archer.La eleccin de normalizar la permeabilidad afectacomo la forma de las curvas de las


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permeabilidades relativas han de cambiar a medidaque la mojabilidad cambia. Como mostrado en lafig. 4, las curvas de permeabilidad relativanormalizadas con la permeabilidad absolutaexplcitamente muestran el declive en lapermeabilidad relativa del aceite a medida que elcorazn se convierte mas hmedo por aceite. Porotra parte, las curvas de permeabilidad relativanormalizadas con la permeabilidad efectiva delaceite han sido sacadas del efecto de mojabilidad;as, todas las curvas empezaran en el mismo punto,aunque la mojabilidad halla cambiado.

SISTEMAS MOJADOS UNIFORMEMENTE

La fig. 8 tomada de owens y archer, muestra losefectos de la mojabilidad en la permeabilidad

relativa mediad con el mtodo de estado establede pennstate. Una salmuera suave de NaCl y unmineral refinado de aceite y 4na mineral de aceiterefinado a 1.7 cp (1.7 mPas) fueron usados en unaarenisca torpedo, que fue sacado antes de losexperimentos para estabilizar los minerales dearcilla. La mojabilidad de el sistemas fue,controlado aadiendo sea: 1) varias cantidades desulfonato baricodinonyl naftaleno al aceite mineralrefinado, que hizo el sistema mas humedecido poraceite, o con 2. Orvous liquido (un detergente) parala salmuera para que as alcanzar un sistema

fuertemente humedecido por agua con un ngulode contacto de 0, la mojabilidad fue monitoreadacon las medidas del ngulo de contacto en uncristal de cuarzo. Todas los test de permeabilidadesrelativas empezaron en una saturacin inicial deagua de un 20%. Esto fue conseguido con lasaturacin del corazn con salmuera, despusinyectndole a este un mineral viscoso a lasaturacin inicial de agua. Finalmente, el aceitemineral viscoso fue reemplazado con aceitemineral refinado de 1.7 cp conteniendo la cantidad

deseada de detergente or BDNS.

La figura 8 muestra que a cualquier saturacin deagua dada, la permeabilidad relativa del aguaaumenta a medida que el sistema se convierte mashmedo en aceite. La permeabilidad relativasimultneamente decrece, causando una reduccin

gradual en la eficiencia de la mojabilidad. Owens yarcher normalizaron sus curvas con lapermeabilidad efectiva del aceite a la saturacininicial del agua. La permeabilidad efectiva delaceite decrece a medida que la mojabilidad esvariada de un sistema mojado en agua a un sistemamojado en aceite. En un angulo de contacto de0(medido atraves del agua), el agua tiene solo unapequea influencia en la permeabilidad efectiva delaceite, que es casi igual a la permeabilidad absolutade el aire. La razn es que la saturacin inicial del

agua al 20% esta cercano al IWS. En esta condicin,el agua esta presente en los poros pequeos comouna pelcula delgada en la superficie de la roca,

permitiendo al aceite fluir por los poros grandes. Aun angulo de contacto de 180, el agua ha de estarpresente en la forma de globulos que puedenbloquear las gargantas de los poros grandes,substancialmente reduciendo la habilidad depermeabilidad efectiva.


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La figura 4 muestra los resultados del estadoinestable de las permeabilidades relativas en losncleos de arenisca torpedo usando crudo ysalmuera calculados por el mtodo Johnson-bossler-naumann. La mojabilidad fue variadatratando los corazones con diferentesconcentraciones de organoclorisilanos ymonitoreado con el mtodo de mojabilidad de laseccional de minas de los estados unidos, donde +1indica un nucle bastante hmedo por agua,-1 unncleo bastante mojado por aceite y 0 para unncleo uniformemente mojado, Las curvas depermeabilidad relativa estn basadas en la

permeabilidad absoluta del agua a una saturacindel 100% de salmuera. A medida que el corazn seconvierte hmedo por aceite, la permeabilidadrelativa del aceite decrece y la permeabilidadrelativa del agua aumenta. Sin embargo, encontraste con la figura 8, que fue normalizada conla permeabilidad efectiva del aceite, este juego decurvas muestra como la permeabilidad del aceite ala saturacin inicial tambin decrece

Morrow et al. Midieron las permeabilidadesrelativas del estado estable con agua y un aceitemineral refinado, usando paquetes de Dolomita enpolvo como medio poroso, la mojabilidad fuecontrolada con las diferentes concentraciones delacidooctanoico en el aceite. Los ngulos continuos

fueron medidos en un cristal suave de Dolomita,Permeabilidades relativas fueron medidas en trestipos de mojabilidad: 1. Mojadas con agua =1580.26 rad 2.) Mojadas neutralmente =100 y 3)

mojado con aceite =155, todos los tres test

empezaron con agua saturada de 12+- 1% PV. Losresultados son mostrados en la figura 9,normalizados con la permeabilidad efectiva a lasaturacin inicial del agua, que fue un 20% menorpara el caso del humedecimiento por agua, quepara aquel humedecido por agua. A medida que elsistema se convierte mas hmedo por aceite, lapermeabilidad relativa del agua aumenta, mientrasque la permeabilidad relativa del aceite decrece. El


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punto de cruce, donde las dos permeabilidades soniguales, ocurre a saturaciones bajas de agua. Las

permeabilidades finales de agua en ROS de lossistemas mojados por agua y mojadosneutralmente, fueron medidos despus de pasar 5PV por el sistema, despus de que 20 PV fueroninyectados, una pequea cantidad de aceite estabatodava siendo producida. Como discutido en lareferencia 5, Los ROS en los sistemas hmedos poraceite son menos definidos correctamente quecuando son comparados con sistemashumedecidos por agua.

Muchos investigadores han usado corazones depolyetrafluoroetileno y fluidos puros sinsurfactantes para estudiar los efectos de lamojabilidad en la permeabilidad relativa. Lasventajas de el tefln son que es qumicamenteinerte y tiene una energa de superficie baja,permitiendo un gran rango de ngulos de contacto

de ser obtenidos con varios pares de fluidos purosque no tienen surfactantes. La composicin

uniforme del corazn y la ausencia de surfactantesse combinan para dar una constante, uniforme, ymojabilidad reproducible, evitando problemas conmojabilidad no uniforme o posible alteracin demojabilidad durante los experimentos. Lamojabilidad de el tefln/ sistema de fluido esdeterminado por la medicin de el ngulo decontacto en platos suaves de tefln. Los ngulos decontactos progresivos y recesivos sonesencialmente iguales porque el ngulo decontacto medido tiene poco o nada de histresis.

Stegemeier y Jessen midieron la permeabilidadrelativa usando nitrgeno y fluidos puros en unpaquete de partculas de tefln. Los cambios en lapermeabilidad relativa a medida que la fase liquidase convierte en menos humectante sonconsistentes con los experimentos discutidos


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anteriormente. Sin embargo, los cambios sonrelativamente pocos , posiblemente porque lanaturaleza homognea y la alta permeabilidad deel paquete de tefln.

Mungan, midi permeabilidades relativas en

estado inestable en un corazn de teflnconsolidado, usando aceite como su fluidohumectante. Un mineral de aceite refinado y aguao soluciones de sucrosa fueron usadas, donde latasa de viscosidad fue mantenida constantecambiando la concentracin de sucrosa en laconcentracin del agua. Resultados tpicos sonmostrados en la figura 10, para el casohmedo/desplazamiento/no hmedo, el ncleo fuesaturado con aceite, llevado a ROS con unasolucin de sucrosa, y luego inyectado con aceite.

Permeabilidades relativas fueron calculadas por elmtodo JBN y normalizadas con permeabilidadesrelativas de agua en ROS. Un procedimiento similarfue usado para los casos no hmedos/dedesplazamiento/y hmedos. El angulo de contactofue medido a travs de fases des posicionadas enplatos suaves de tefln. Los cambios en lapermeabilidad relativa para las dos disposicionesson consistentes con los otros experimentoshablados anteriormente. Cuando la fase hmedadesplaza la fase no hmeda, el punto de cruceocurre a un punto a una saturacin dedesplazamiento de fase mas alta, y lapermeabilidad relativa de la fase dedesplazamiento en la inyeccin es menor.

Mungan tambin calculo las tasas de laspermeabilidades relativas, mostradas en la figura11. Cuando el fluido humectante desplaza al queno lo es, la tasa de permeabilidad relativa escercana a la vertical y se extiende sobre unintervalo de saturacin relativamente pequeo. Encontraste, cuando el fluido no mojable desplaza el

no mojable, la tasa de permeabilidad relativa esmas alta que la saturacin dada y se extiende sobreel rango de saturacin mas alto, en los sistemas dereservorio, la pendiente de la tasa de la curva depermeabilidad relativa (kw/ko) vs Sw puede serusado como un indicador cualitativo de lamojabilidad. Si la curva entera es casi vertical y se

extiende sobre un intervalo de saturacin pequeo,la roca es fuertemente humedecida por agua.Inversamente la roca es mojada por aceite si la tasatiene una pendiente suave y se extiende porencima del intervalo de saturacin. Ntese quemientras las tasas de permeabilidad relativa en lafigura 9, no se crucen, ellas pueden llegar acruzarse en tasas muy altas de permeabilidadrelativa si el sistema mojado por aceite tiene unROS bajo.

En yacimientos, el grado de inclinacin de la curva

de permeabilidad relativa (kw/ko) vs Swpuede ser

usada algunas veces como indicador cualitativo de

la mojabilidad. Si la curva en su totalidad es casi

vertical y se extiende en un corto intervalo de

saturacin, la roca es fuertemente mojada poragua. Por el contrario, la roca es mojada por aceite

si la curva tiene una suave inclinacin y se extiende

a lo largo de un amplio rango de saturacin. Se

observa que mientras las curvas de permeabilidad

relativa en la Fig. 9 no se crucen, se podran cruzar

en muy altos valores de permeabilidad relativa si el

sistema mojado por aceite tiene una baja

saturacin de aceite residual ROS.

McCaffery, McCaffery y Bennion, y Morrow y

McCaffery estudiaron los efectos de la mojabilidaden estados estacionarios de permeabilidad relativausando ncleos recubiertos en tefln sinterizado yvarios pares de fluidos (nitrgeno y lquidos). Losprimeros estudios, mostrados en la Fig. 6, fueronlos primeros estudios de drenado e imbibicin. Elncleo fue inicialmente saturado con uno de losfluidos del cual se har referencia como el lquidodesplazado. El ngulo de contacto medido a travsde la fase desplazada vara entre los 20 (0,35 rad)(Nitrgeno desplazando heptano) y los 160 (2.8rad) (Heptano desplazando Nitrgeno). El estado

estacionario de las permeabilidades relativas fuemedido en series de saturacin decreciente de lafase desplazada, empezando con un 100% desaturacin. Las permeabilidades relativas dedrenado fueron medidas cuando el ngulo decontacto a travs de la fase desplazada era menosa 90 (1,97 rad), y las primeras medidas de


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imbibicin fueron hechas cuando el ngulo decontacto era mayor a 90 (1,57 rad).

Por ejemplo, un grupo de permeabilidadesrelativas por drenado fue medido cuando elDodecano es desplazado por en nitrgeno. Elncleo de tefln fue inicialmente saturado conDodecano; se hizo la medicin de la permeabilidadabsoluta el flujo de Dodecano era de 100%. Laspermeabilidades relativas fueron posteriormentemedidas incrementando la tasa de flujo delnitrgeno y disminuyendo la tasa de flujo deDodecano en una serie de pasos, mientras serealizan las medidas de saturacin y cadas depresin. Durante la medicin final, slo fluye elnitrgeno en una saturacin de Dodecanoirreducible. Tambin fue hecho un conjunto demediciones del proceso inverso, con Dodecano

desplazando al nitrgeno en un ncleo inicialmentesaturado 100% de este ltimo. Estas medidasfueron las permeabilidades relativas del procesoprimario de imbibicin.

En la Fig. 6 las permeabilidades relativas fueronnormalizadas con la permeabilidad absoluta. Losresultados fueron graficados contra la saturacinde fase desplazada, y el ngulo de contacto fuemedido entre el fluido desplazado y un plato planode tefln. En la medida en que el ngulo decontacto incrementa y la fase desplazada se hace

menos mojante, la permeabilidad relativa de lafase desplazada incrementa y la de la fasedesplazante disminuye. El conjunto de curvas depermeabilidad relativa marcadas encima de 49

son para un fluido no mojante (nitrgeno)desplazando a un fluido mojante (heptano,Dodecano, o dioctil-eter) en el ncleo. McCaffery ysu equipo no encontraron efecto de ngulo decontacto en permeabilidad relativa cuando uno delos fluidos moja el ncleo lo suficientementefuerte. La permeabilidad relativa del nitrgeno(fase no mojante) en una saturacin de fasemojante irreductible es alta, cercana al 90% depermeabilidad absoluta. Las curvas depermeabilidad relativa para un ngulo de contactode 49 grados (0,86 rad) o menos son anlogos paralas curvas de permeabilidad relativa agua-aceite,medidas en un ncleo altamente mojado, con el

incremento de la saturacin de agua. Comparandostas curvas con las figuras 2 y 3 podemos ver queel comportamiento es cualitativamente similar. (Seobserva que las curvas son invertidas por las curvasde McCaffery son graficadas contra la saturacin dela fase desplazada).

As como la fase desplazada se hace menosfuertemente mojante, su permeabilidad relativaincremente mientras la permeabilidad relativa de lafase desplazante disminuye, como es mostrado porel periodo en que las curvas de permeabilidadrelativa para el nitrgeno desplazando el agua( y el dioctil-eterdesplazando nitrgeno ( Lascurvas llamadas 138 y mayores son para fluidos

mojantes (heptano o Dodecano) desplazandofluidos no mojantes (Nitrgeno). De nuevo

McCaffery y su equipo no encontraron efecto delngulo de contacto en las permeabilidadesrelativas cuando la mojabilidad es losuficientemente fuerte. stas curvas depermeabilidad relativa son anlogas a las curvas depermeabilidad relativa de agua-aceite medidas enun ncleo fuertemente mojado por agua, con elincremento de la saturacin de agua. Lapermeabilidad relativa de la fase mojante en unasaturacin residual de fase no mojante es baja,alrededor del 25% de la permeabilidad inicial y el

punto de interseccin se ha desplazado. Al final delestado estacionario de los estudios depermeabilidad relativa mostrados en la figura 6, elncleo fue dejado con una saturacin irreductiblede fase desplazada en el punto. McCaffery y suequipo hicieron entonces un segundo conjunto deestudios de permeabilidad relativa en estadoestacionario empezando con sta saturacinirreductible. Por ejemplo, en el primer conjunto deestudios, el nitrgeno desplaz al Dodecano de unasaturacin del 100% en una seria de pasos, hastaque se lograra un flujo de nitrgeno en unasaturacin de Dodecano irreductible (drenajeprimario). Durante el segundo conjunto demedidas, el flujo de nitrgeno fue disminuido y elflujo de Dodecano fue incrementado en una seriade pasos hasta que finalmente slo fluya Dodecanoen una saturacin de nitrgeno irreducible


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(medidas de imbibicin secundaria para ste par defluidos).

Los resultados normalizados con lapermeabilidad absoluta son mostrados en la figura7. Se observa que los resultados son graficadoscontra la saturacin de fase desplazante y el ngulode contacto es medido a travs de la fasedesplazante. Esto fue hecho de tal manera que losdos conjuntos de medidas de permeabilidadrelativa en las figs. 6 y 7 puedan ser comparadasfcilmente, debido a que las fases desplazada ydesplazante no han sido invertidas. De la mismaforma en que la tendencia de una fase a mojarincrementa, su permeabilidad relativa disminuye.En la fig. 7, por ejemplo la permeabilidad relativade la fase desplazada en la medida en que elngulo de contacto decae de 138 hasta 49 [2.5 a

0,86 rad]. De cualquier manera, como con lasmedidas iniciales de saturacin del 100%,McCaffery y su equipo encontraron un pequeoefecto del ngulo de contacto en la mojabilidadcuando sta fue lo suficientemente fuerte. Lascurvas llamadas por encima de 49 son para la

fase mojante (heptano, Dodecano o dioctil-ter)desplazando a una fase no mojante (nitrgeno) conuna baja permeabilidad relativa, de la fasemojante, en una saturacin residual de la fase nomojante. De nuevo se observa la similitud de las

curvas de permeabilidad relativa agua/aceitemedidas en un ncleo mojado por agua con lasaturacin de agua en incremento, as como lamojabilidad de la fase desplazante gradualmentedisminuye, las curvas se desplazan con elincremento de la permeabilidad relativa de la fasedesplazante mientras la permeabilidad relativa dela fase desplazada disminuye, la curva llamada138 y mayores es para una fase fuertemente no

mojante (nitrgeno) desplazando a una fasemojante (heptano, Dodecano y dioctil-ter en elncleo). Se observa que estos experimentosempiezan en valores diferentes a la saturacinirreductible en contraste con el trabajo de Owens yArcher. Las diferencias en saturacin inicial podrantambin afectar las curvas de permeabilidadrelativa. McCaffery y su equipo no encontraronhistresis en la permeabilidad relativa de la fase

mojante cuando la mojabilidad era losuficientemente fuerte. La permeabilidad relativadel heptano ( o Dodecano( medida con Nitrgeno comosegundo fluido no dependa de la saturacin previao la direccin del desplazamiento. Unacomparacin de las cuatro curvasheptano/Dodecano (por encima de los 49 y

138 y mayores) en las figuras 6 y 7 muestranque stas son esencialmente idnticas. Dos destas curvas son invertidas puesto que el heptano yel Dodecano fueron utilizados en ambas figurastanto como fluidos desplazante como desplazado.

stos resultados son generalmente consistentescon los otros experimentos discutidosanteriormente la diferencia ms notable es queMcCaffery y su equipo encontrar que la

permeabilidad relativa es insensible a los cambiosen la mojabilidad y el ngulo de contacto cuando elsistema es fuertemente mojado, con grandescambios ocurriendo nicamente cuando el sistemase acerca a la mojabilidad neutral. De manerasimilar, Morrow y McCaffery, Morrow y Mungan, yMorrow encontraron que las curvas de presincapilar medidas en muestras de tefln tambinfueron sensibles a cambios en la mojabilidadcuando sta fue lo suficientemente fuerte. Encontraste, Owens y Archer encontraron cambios en

las curvas de permeabilidad relativa cuando elngulo de contacto vari de 0 a 47 [0 a 0,82 rad](ver figura 8.) la razn de ste desacuerdo esdesconocido.

EFECTOS DE LA LIMPIEZA Y MANEJO DELNCLEO

Los experimentos arriba discutidos intentaronvariar la mojabilidad sistemticamente en staseccin revisaremos algunos experimentos que nosmuestran cmo la limpieza del ncleo y su manejopueden afectar drsticamente la permeabilidadrelativa alterando la mojabilidad del ncleo. Seobserva que algunos de stos experimentos hechosen ncleos y yacimientos, los cuales podran tenermojabilidad no uniforme.

La fig. 12, tomada de Mungan, muestra lasmedidas de permeabilidad relativa de un ncleousando la tcnica de estado no permanente JBN,


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en estado natural, limpio y restaurado. Todas stascurvas se basan en la permeabilidad efectiva delaceite en saturacin de agua irreducible. El ncleoen estado natural fue tomado del yacimiento deareniscas de Pennsylvania con aceite crudo libre,luego almacenado en crudo libre para preservar lamojabilidad. La permeabilidad relativa fue pedidaen el ncleo en estado natural con salmuera yaceite crudo vivo a temperatura de yacimiento(138F y la suficiente presin alta paraalmacenar todos los gases en solucin. El ncleofue limpiado con benceno, seguido de tolueno yluego secado. Las permeabilidades relativas fueronmedidas nuevamente en el ncleo limpio usandosalmuera sinttica de formacin y aceite refinado.Basados en las reglas del dedo gordo de Craig paramojabilidad (ver tabla 1), el ncleo limpio es

significativamente ms mojado por agua que aqulen estado natural. Esto se confirma por las medidasdel ngulo de contacto del agua en circulacinfue 33 [0,58 rad] para el aceite refinado y lasalmuera y 87 [1,52 rad] para fluidos deyacimiento vivos en una superficie de cuarzo,finalmente, el ncleo limpio fue saturado consalmuera, llevado a saturacin de agua irreducible,y envejecido a la temperatura de yacimiento porseis das para restaurar la mojabilidad. Lapermeabilidad relativa para el ncleo ya restaurado

fue entonces medida. En la fig. 12 muestra que esmuy similar a la permeabilidad relativa en estadonatural suponiendo que la mojabilidad fueexitosamente restaurada. Mungan entonces repitela limpieza, restauracin, y medidas depermeabilidad relativa en el mismo ncleo yobtiene resultados idnticos.

Los experimentos de Mungan muestran laimportancia de medir la permeabilidad relativa enncleos en estado natural o restaurado en vez dehacerlo con ncleos limpios. En cualquiersaturacin del agua, la permeabilidad relativa delaceite fue ms baja y la permeabilidad relativa delagua fue ms alta para los ncleos en estadonatural y restaurado en comparacin con el ncleoms limpio mojado por agua. Si un ncleo limpiofuese usado para predecir el comportamiento en lainyeccin de agua, reducira eficiencias de recobro

ms alta y rupturas ms retardadas que elcomportamiento actual. Resultados similarespueden ser encontrados en las referencias 47, 48,69, donde se compara las permeabilidades relativasen estado natural con aqullas limpias.

Wendel midi permeabilidades relativasagua/aceite en estado no permanente en muestrasHutton en estado contaminado, limpio yrestaurado (ver Fig. 13). La contaminacin porsurfactantes en el lodo de emulsin inversa usadopara perforar el pozo representan los ncleosmojados por aceite como es mostrado por lasmedidas de permeabilidad relativa y mojabilidadUSBM. La regla del dedo gordo de Craig (tabla I)muestra que las muestras contaminadas que seobservan en la Fig. 13 son fuertemente mojadaspor aceite, el punto de interseccin entre la

permeabilidad relativa del agua y del aceite sucedeen una saturacin de agua del 48% mientras que lapermeabilidad relativa del agua a la salida es deaproximadamente 6%. Wendel fue capaz deremover los surfactantes del fluido de perforacinusando tres limpiar los ncleos y remover el lodode perforacin usando tres extracciones sucesivas


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Dean-Stark con tolueno, cido actico glacial, yetanol. En general los ncleos limpios fueron

fuertemente mojados por agua (algunos ncleospodran ser limpiados slo para mojabilidadesneutrales, posiblemente debido a la presencia decarbn el cual se encuentra de manera naturalneutramente mojado. La fig. 13 muestra lasmedidas de permeabilidad relativa aceite/agua enuna segunda muestra luego de ser limpiada con unndice de mojabilidad USBM de +0,64 posterior a lalimpieza. El punto de interseccin para laspermeabilidades relativas del aceite y del aguaocurre a una saturacin de agua del 65% PV,mientras la permeabilidad relativa del agua a la

salida es slo del 8%. Finalmente, Wendel restaurla mojabilidad de los ncleos limpios mojados poragua saturndolos con fluidos de formacin yenvejecindolos a la temperatura de yacimientopor mil horas. Los ncleos en estado restauradofueron neutralmente mojados, con caractersticas

intermedias de permeabilidad relativa entre lasmedidas en el ncleo contaminado fuertemente

mojado por aceite y el limpio, fuertemente mojadopor agua. Las permeabilidades relativas del estadorestaurado se muestran en la figura 13 y fueronmedidos en un una muestra limpia posterior a lasaturacin y al envejecimiento. El punto deinterseccin ocurre en una saturacin de agua del56% PV, mientras la permeabilidad relativa delagua a la salida fue del 42%.

Keelan tambin compar las medidas depermeabilidad relativas aceite/agua en estado no

permanente en un ncleo contaminado mojadopor aceite contra el mismo ncleo luego de habersido limpiado y fuertemente mojado por agua (verFig. 14). Las mediciones fueron inicialmente hechasen un ncleo desgastado, mojado por aceite y conmojabilidad alterada debido a los qumicospresentes en el lodo. El ncleo fue entonces

Fig. 12 Efectos de la mojabilidad en la permeabilidad relativa con unncleo de yacimiento en estado natural, limpio y restaurado. El ngulode contacto, adv, medido en una superficie plana de cuarzo, fue de 87para los fluidos de yacimiento y de 33 para la salmuera y el aceiterefinado. (De Mungan.) Fig. 13Comparacin de las medidas de permeabilidad relativa en

ncleos en estado contaminado, limpio y restaurado: (1) contaminado,muestra mojada por aceite, Pozo H3/21, 10092 ft; (2) Limpio, muestrafuertemente mojada por agua, pozo H5/13, 10077 ft; (3) medidas deestado restaurado en la muestra limpia luego de saturarla con fluidos deformacin y envejecerla. (De Wendel).


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limpiado y convertido en uno mojado por aguacalentndolo a 572F [300C] en una atmsferaoxgeno/CO2 para remover todo lo absorbido(compuestos que alteran la mojabilidad). Los

cambios en las curvas de permeabilidad relativasson similares a aquellas observadas por Wendel.Wang satur un ncleo de Berea con salmuera,

inundado en aceite con crudo muerto de Loudon, yluego se le inyect agua hasta una saturacin deaceite irreducible. El ncleo se barri con crudo deLoudon hasta una saturacin de agua irreducible yenvejecido a 160F [71C] por un ao antes de quefuera medida la permeabilidad relativa agua/aceiteen estado estacionario. El ncleo fuesignificativamente menos mojado por agua luegodel envejecimiento. La saturacin de aceite residualfue inicialmente de 42,5% PV, pero disminuy amenos del 17% PV luego del proceso deenvejecimiento. Los estudios al inyectar aguaindicaron que el ncleo envejecido probablementetuvo una mojabilidad mixta. Wang compar laspermeabilidades relativas en estado estacionario

del ncleo de Berea envejecido con laspermeabilidades relativas medidas de un ncleo deBerea no envejecido usando salmuera y crudomuerto de Loudon. De acuerdo con la regla deldedo gordo de Craig, el ncleo no envejecido fuesignificativamente ms mojado por agua: (1) la

saturacin de corte para el ncleo no envejecidofue de aproximadamente 50% mientras que para elenvejecido fue de 60%; (2) la permeabilidadrelativa del agua a condiciones de saturacin deaceite residual para el ncleo no envejecido fue deaproximadamente 5% mientras que para elenvejecido fue de 30%; y (3) la saturacin de aceiteresidual del ncleo sin envejecer fue de 47% PV

mientras que para el envejecido fue de 17% PV.Grist mostr cmo los diferentes mtodos de

limpieza podran alterar la permeabilidad efectiva yla mojabilidad en un ncleo. Ncleos similaresfueron limpiados por varios mtodos actualmenteutilizados e inundados en agua antes de que seefectuaran las mediciones de saturacin de aceite

Fig. 14 permeabilidades relativas aceite/agua de una areniscacontaminada vs una arenisca limpia. (De Keelan.) Fig. 15 Comparacin de permeabilidades relativas de estado

natural y limpio Muestra San Andrs. Kgl=135 mD, =20.3% (De

Schneider y Owens.)


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residual y del unto final de permeabilidad efectivadel agua. La saturacin de aceite residual fue muysimilar para todos los mtodos de limpiezautilizados. El punto final de permeabilidad efectivavari por ms de un factor de 3 entre los mtodosde limpieza. Su explicacin para estecomportamiento fue que algunos mtodos fueroncapaces de extraer ms de lo absorbido, enrelacin a los compuestos que alteran lamojabilidad, dejando as la roca ms mojado poragua. En los ncleos ms mojados por agua, elaceite residual tiene una fuerte tendencia a formargotitas atrapada, bloqueando as las gargantas delos poros y disminuyendo la permeabilidad relativadel agua. El mtodo menos efectivo de los tres fueel de extraccin por reflujo durante una noche conTolueno. Esta tcnica seguida de una extraccin

con una mezcla de cloroformo y metanol por 2 dasfue ms efectiva. Finalmente, el mtodo mseficiente fue aquel en el que se hizo una extraccinpor reflujo de tolueno seguido de una extraccincon cloroformo y metanol durante 3 semanas. En laetapa final de la limpieza, slo se us metanol.

Aunque los autores citados anteriormente hanencontrado que los ncleos limpios son msmojados por agua, tambin es posible, mediante lalimpieza, cambiar una mojabilidad por agua a unapor aceite, bien sea por introduccin de

compuestos derivados del petrleo o por adsorcinde solventes de limpieza. En cualquier caso, losncleos limpios pueden producir serios errores enlas medidas de permeabilidad relativa.

Jeinnings us extraccin con tolueno paralimpiar ncleos de diferentes yacimientos yencontr que las mojabilidades y laspermeabilidades relativas no cambiaron. Lasmojabilidades iniciales de los ncleos sin limpiaroscilaban entre mojados por agua y mojados poraceite. Jeinnings sostuvo que estos resultadosindicaban que los ncleos con extraccin detolueno conservan la mojabilidad del yacimiento ypueden ser utilizados para efectuar mediciones depermeabilidad relativa. En general, aunque este noes el caso, se exceptan los yacimientosfuertemente mojados por agua donde no sonadsorbidos compuestos que alteran la mojabilidad

para ser removidos durante la limpieza. Aunqueeste es menos efectivo que otros solventes, laextraccin con tolueno puede alterar la mojabilidady las permeabilidades relativas en un ncleo. Enalgunos casos hemos encontrado que los ncleosneutralmente mojados o aquellos medianamentemojados por aceite en su estado natural se hacenfuertemente mojados por agua luego de unaextraccin con tolueno. Las curvas depermeabilidad relativa tambin se desplazan.Ammot tambin ha encontrado que la extraccincon tolueno puede limpiar algunas muestras, ytener un pequeo efecto en otras, tal como enaquellos Bradford mojados por aceite. Wangencontr que la extraccin con tolueno en losncleos Loudon en estado natural los hacen msmojado por agua y alteran las curvas de

permeabilidad relativa. Para ello, se deben hacerlas mediciones de mojabilidad y permeabilidadrelativas antes de que dichos resultados se veanafectados por este procedimiento.

Basados en un trabajo reciente, es posible queJeinnings no fuera capaz de alterar la mojabilidadcon tolueno porque muchos de sus ncleos fuerontomados, bien sea con fluidos de perforacin baseaceite o emulsiones de surfactantes. Lossurfactantes en los lodos de perforacin, los cualespueden representar ncleos mojados por aceite,

son difciles de remover. Por ejemplo, Wendelencontr que la extraccin con tolueno noremovera los surfactantes depositados en unncleo Hutton por el uso de un lodo de emulsininvertida. Para remover estos surfactantes fuenecesario 3 extracciones sucesivas Dean-Starkusando tolueno, acido actico glacial y etanol.

Schneider y Owens examinaron los efectos de lalimpieza en las permeabilidades relativas gas/aguaen estado estacionario medidas en un ncleocarbonatado de San Francisco tomado de unyacimiento de petrleo. Las medidas del ngulo decontacto aceite/agua indicaron que el yacimientoera moderadamente mojado por aceite. Losexperimentos fueron diseados para estudiar lasltimas etapas de un fluido miscible. En un fluidomiscible, un gas como el CO2 es inyectado en elyacimiento para desplazar el petrleo, seguido de


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agua de inyeccin para desplazar el gas y el aceite.En las reas barridas por el gas, la saturacin de gases alta y la saturacin de agua es relativamentebaja antes de la inyeccin de agua. Las curvas depermeabilidad relativa medidas en la direccin deincremento de la saturacin de agua fueronnecesarias para predecir el comportamiento delagua inyectada.

El ncleo en estado natural utilizado para estosexperimentos se prepar mediante el lavado bajopresin con pentano para remover el crudo,

seguido de nitrgeno para remover el pentano,dejando la muestra slo con presencia de salmueray gas. Se asumi que este procedimiento noalterara significativamente la mojabilidad. Laspermeabilidades relativas gas/agua en estadoestable fueron medidas en el ncleo en estado

natural lavado en la direccin de incremento de lasaturacin de agua. Las permeabilidades relativasen estado natural, mostradas en la Fig. 15, indicanque el ncleo se comporta como si fuera mojadopor aceite (ms exactamente, como si fuerahidrfugo, desde que la saturacin de aceite escero). El punto de interseccin en el cual las

permeabilidades relativas del agua y el gas soniguales ocurre en una saturacin del casi 30%. Lapermeabilidad relativa del agua en saturacin degas residual se mayor al 90% de la permeabilidadrelativa inicial del gas. Se observa que la saturacininicial del agua es slo del 1%, lo cual esextremadamente bajo. Se desconoce si lasaturacin de agua en el yacimiento es baja o siesta saturacin baj durante el barrido de pentanoy la posterior evaporacin del ltimo.

Luego de que se hicieras las medidas depermeabilidad en un ncleo en estado natural, este


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fue limpiado y secado y se midieron laspermeabilidades relativas con dos saturacionesiniciales de agua. En el primer conjunto demediciones, se estableci una saturacin inicial deagua del 22,5% con una tcnica centrfuga. En elsegundo conjunto, se us una salmuera de bajasalinidad y se inyect nitrgeno seco para reducir lasaturacin de agua al 2%, muy de acuerdo con lasaturacin de agua inicial en la prueba de estadonatural. La saturacin de gas residual es ms alta yel punto final de la permeabilidad relativa esmucho ms bajo a menos del 10% de lapermeabilidad inicial, indicando que el gas residualinterfiere fuertemente con el flujo de agua.Basados en sus trabajos previos, Schneider yOwens creyeron que los ncleos en estado naturaleran mojados por aceite, mientras que los limpios

eran mojados por agua. Esto guarda relacin conlas medidas de permeabilidad relativa gas/aguatomadas por McCaffery y McCaffery y Bennion (verFig. 6 y 7). Schneider y Owens concluyeron que losdatos de permeabilidad relativa para los procesosde recobro terciario de aceite deberan sermedidos en ncleos en estado natural, donde lamojabilidad del yacimiento sea conservada.

En resumen, las medidas de permeabilidadrelativa ms exactas son aquellas hechas sobrencleos en estado natural, donde se preserva la

mojabilidad del yacimiento. Cuando tal ncleo nose encuentra disponible, deben ser usados aquellosen estado restaurado, donde se recupera lamojabilidad en proceso de 3 pasos: (1) limpiando elncleo de manera que los compuestos adsorbidossean removidos, (2) saturando con los fluidos deformacin, y (3) llevndolo a condiciones deyacimiento. Cuando las medidas son hechas sobrencleos con mojabilidad alterada, tales comoncleos limpios o contaminados con surfactantesdel lodo de perforacin, resultan serios errores. Porejemplo, si el yacimiento es mojado por aceite opresenta una mojabilidad intermedia y se limpia,como si fuera mojado por agua, la permeabilidadrelativa del agua ser subestimada y la del aceiteser sobreestimada. Ms agua y menos aceitefluirn en cualquier saturacin dada por lospredichos por el ncleo limpio.

SISTEMAS FRACCIONALES MOJADOS Y MIXTOSMOJADOS:

En experimentos con medios porososuniformemente mojados, la mojabilidad del ncleose vari, mientras que la mojabilidad de toda lasuperficie se mantuvo uniforme. Por ejemplo tocaslas superficies rocosas en un sistema neutralmentemojado, deben tener poca preferencia para elaceite o el agua. Sin embargo muchos yacimientosde roca tienen permeabilidad heterognea, convariaciones en la preferencia de mojado endistintas superficies. Efectos adicionales de lamojabilidad ocurren cuando el sistema tienemojabilidad no uniforme (fraccional o mixta) dondeporciones de la superficie estas notablementemojadas por agua, y el resto mojado por aceite.

Salathiel introdujo el trmino mojabilidad mixtapara un tipo especial de mojabilidad fraccionaldonde las superficies mojadas por aceita formancaminos continuos a travs de los poros msgrandes. La mayor diferencia entre mojabilidadmixta y fraccional, es que la anterior no implicapartes especficas para las superficies mojadas poragua o aceite, o para los caminos mojados poraceite. En sistemas mojados fraccionalmente, lassuperficies individuales mojadas por agua o aceitetienen tamaos del orden de un solo poro.

Mojabilidad fraccionalFatt y Klikoff midieron el rango de

permeabilidad relativa [kw/ko] en paquetes dearena mojados fraccionalmente que se formaron almezclar granos de arena tratados y no tratados a lavez. Los granos de arena no tratados fueronfuertemente mojados por agua. Los granos dearena que quedaron fueron tratados con Drifilm,

rgano clorosilano para mojarlos por aceite.Durante la mezcla, algo de Drifilm pudo haberse

transferido a algunos granos mojados por agua,dndoles probablemente un ngulo de contactodistinto de cero. La permeabilidad absoluta de lospaquetes de arena fue aproximadamente 3,2 D. Lospaquetes de arena mojados fraccionalmentefueron saturados con agua y despus llevados a


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condicionas de saturacin de agua irreducible conaceita natura refinado.

La Fig. 16 muestra los rangos de permeabilidadrelativa calculados de datos de flujo de aguaconstantes por el mtodo de Welges. Los cambiosen la tasa de permeabilidad relativa son similares alos observados cuando la mojabilidad del ncleouniformemente mojado se cambia de mojado poragua a mojado por aceite (Fig. 11). En la Fig. 11, latasa de permeabilidad relativa para el fluido nomojante desplazando al fluido mojante seencuentra por encima del rango para eldesplazamiento en reversa (anlogo al flujo deagua en un ncleo mojado por agua). Similarmenteen la Fig. 16, la tasa de permeabilidad relativa parael flujo de agua en el paquete mojado por aceite, seencuentra por encima del mojado por agua. Las

curvas que quedan se encuentran en los dosextremos. Fatt y Klikoff manifiestan que la relativapequea diferencia en la posicin de las curvaspara paquetes de arena 100% mojados por agua y100% mojados por aceite resulta de la distribucinde tamao de poro angosto cuando se comparancon distribuciones de tamao de poro en areniscasde yacimiento. La tabla 4 da el ROS medido a unWOR=100. El recobro de aceite decrece a medidaque el sistema se convierte ms mojado por aceite.

Singhal midi permeabilidades relativas en

estado no estable para paquetes mojados donde lamojabilidad fraccional se cambi al alterar losporcentajes de partes mojadas por agua (vidrio) ymojados por aceite (tefln). Se utiliz aguadestilada y una serie de lquidos orgnicosrefinados. Que dieron ngulos de contactomedidos a travs del agua que oscilaron de 40 a77 [0,70 1,34 rad] para el vidrio y de 83 a 57[1,45 2,74 rad] para el tefln. El vidrio fuesiempre el ms fuertemente mojado por agua,mientras que el tefln fue el ms mojado por aceitepara todos los pares de fluidos usados. El paquetefue primero saturado con agua, despus inundadopor un fluido orgnico hasta la saturacin de aguaresidual. Las permeabilidades relativas fueroncalculadas por el mtodo IBN. Despus de lalimpieza, el paquete fue saturado con el lquidoorgnico y despus inundado con agua,

nuevamente las permeabilidades relativas deestado no estable fueron calculadas por el mtodoIBN. El hecho de que el ncleo fue saturado 100%por el fluido no mojante puede haber influenciadola permeabilidad relativa.

Generalmente Singhal encontr que la tasa depermeabilidad relativa de la fase inyectada a la fasedesplazada, ki/kd, a una saturacin de faseinyectada dada, incrementaba a medida que lafraccin de la superficie mojada por agua decreca,aunque haba excepciones. Esto es consistente conel comportamiento observado por Mungan parasistemas uniformemente mojados (Fig. 11), y porFatt y Klikoff para sistemas fraccionalmentemojados, (Fig. 16). Singhal no fue capaz dedeterminar una tendencia definitiva en laspermeabilidades relativas del aceite y del agua a

una saturacin dada, a medida que se alteraba lamojabilidad. La incertidumbre en sus datosprobablemente result de cambios en ladistribucin del tamao del poro a medida que sealter la mojabilidad fraccional.Desafortunadamente la alteracin en lamojabilidad cambi la distribucin del tamao delporo porque el dimetro de la capa de vidrio era 8veces mayor que la de la capa de tefln.

Mojabilidad Mixta

Richardson midi las permeabilidades relativasagua/aceite en estado no estable de ncleos deleste de Texas. Despus fueron mostrados porSalathiel para tener mojabilidad mixta, donde loscaminos mojados continuamente por aceite en losporos mayores permitieron que ocurriera eldrenaje hasta que se obtuvieran saturaciones deaceite muy pequeas despus de la infeccin de ungran nmero de PVs de agua. Los ncleos deestado natural fueron inundados por querosenohasta que la produccin de salmuera se detuvo.Estos ncleos fueron inundados despus con aguahasta que la tasa de permeabilidad relativa fuecalculada. Este procedimiento fue repetido a travsde unos ciclos adicionales de inundacin de aceite,seguido por inundacin de agua. Finalmente, losncleos se extrajeron con benceno y metanol,secados, saturados con salmuera y luego inundados


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por aceite. La tasa de permeabilidad relativa delncleo limpio fue entonces medida al inundad consalmuera.

La Fig. 17 tomada de Richardson muestra loscambios en la relacin de Sw y tasa depermeabilidad relativa (kw/ko), a medida que unncleo fue inundado repetidamente con agua yaceite. Run 1, la inundacin inicial de agua delncleo en estado natural, tena un ROS muy bajo.Se observa que el aceite substancial es producido atasas de agua/aceite muy altas. El ROS promedicerca del 12% PV para nueve muestras nativasdespus de la inyeccin de cerca de 40 PV de agua.

3 de estos ncleos tenan ROS muy bajos delorden del 2% PV. Durante las repetidasinundaciones agua/aceite. La tasa depermeabilidad relativa agua/aceite aument para

una saturacin de agua dada (vea Runs 2 y 3 en laFig. 17). Adicionalmente a esto aument el ROS. Latasa de permeabilidad relativa para el ncleoextrado aument aun ms con el ROS promediodespus de la extraccin del 30% PV. Las pruebasde imbibicin mostraron que el ncleo limpio fuems mojado por agua que el ncleo en estadonatural porque imbiba agua ms rpidamente.

El comportamiento de la tasa de permeabilidadrelativa a medida que el ncleo se limpiaba y semojaba por agua, contrasta con el comportamiento

para sistemas mojados uniformemente yfraccionalmente (vea Fig. 1116). En estos casos latasa de permeabilidad relativa a una saturacin deagua dada fue menor para un sistema fuertementemojado por agua (el fluido mojante desplazabafluido no mojante), y haban ms curvas de mojadopor aceite a la izquierda de la curva fuertementemojada. En la Fig. 17 la curva mojada por agua seubica a la izquierda de la curva en estado natural.Este comportamiento ocurre porque el ncleo deestado natural presenta mojabilidad mixta.

Al mismo tiempo que el aceite residualincrementaba durante los flujos repetitivos, lasaturacin de agua irreducible decreca. El ncleoen estado natural generalmente tena un IWS altodespus del primer flujo de aceite, con un valorpromedio de 40% PV. Despus del segundo flujo deaceite, la IWS promedio decreci al 34% PV.

Despus de la limpieza el IWS solo fue del 20% PV.Estos cambios en las permeabilidades relativas, enel ROS y la IWS durante el repetido flujo de agua yaceite se dan probablemente por efectos de lahistresis o por alteraciones en la mojabilidad.Richardson encontr incrementos similares en elROS cuando una seccin de las muestras de estadonatural se expuso a O2durante el almacenamiento.En muchos casos la oxidacin del crudo hamostrado alterar la mojabilidad. Los ncleos sealmacenan por cuatro procedimientos distintos: (1)Envueltos en papel aluminio y despus sellados enparafina, (2) Almacenados en salmuera deformacin, (3) Almacenados en salmuera deformacin aireada; y (4) Almacenados en bolsa detela de ncleos. Las muestras fueron llevadas a IWScon queroseno y despus inundadas con agua. El

ROS del los ncleos almacenados por los dosprimeros mtodos fue del 13%, mientras que elROS de los otros dos mtodos fue del 25%.

PERMEABILIDAD RELATIVA DE UN ESTADO

INESTABLE

Las permeabilidades relativas pueden medirse ya

sea por mtodos de estado estable o de estado

inestable. En el gran nmero de mtodos de estado

estable, se inyectan agua y aceite en el corazn a

tazas constantes hasta que las saturaciones estn

en equilibrio. La cada de presin a lo largo del

corazn se mide despus para determinar las

permeabilidades relativas. La mayor diferencia

entre los diferentes mtodos de estado estable es

el procedimiento usado para minimizar los efectos

finales de salida. Estos mtodos son, por lo general,

bastante lentos y pueden tomar das o semanas

debido a que las saturaciones deben alcanzar el

equilibrio despus de cada cambio en la taza de

inyeccin de fluidos. Los mtodos de estado

inestable (de manejo externo) son mucho ms

rpidos, requiriendo slo unas horas para

determinar toda la curva de permeabilidad, y por

esta razn son los mtodos mas usados. Un

corazn se inunda primero con aceite y es llevado


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al IWS. Luego se inyecta agua al corazn con flujo

constante; y la permeabilidad relativa es calculada

por la cada de presin y los fluidos producidos

usando el mtodo JBN. Los crudos viscosos se usan

normalmente para incrementar perodo de

produccin de dos fases, porque el flujo antes de laruptura no otorga informacin sobre la

permeabilidad relativa. Si se usan crudos livianos

en un corazn mojado por agua, el desplazamiento

es tipo pistn y las permeabilidades relativas

pueden encontrarse slo para el IWS y el ROS

usando un el mtodo de estado inestable.

Craig y otros recomiendan que el mtodo de

estado inestable no se use en corazones

fuertemente mojados por agua. Ellos creen que lacombinacin de las altas velocidades y de las altas

viscosidades que se utilizan comnmente en la

medicin del mtodo de estado inestable causaran

que el corazn fuertemente mojado por agua se

comportara como mojado por aceite durante un

flujo de agua, debido a que los fluidos no tienen

tiempo suficiente como para equilibrarse. Noten

que ellos no se refieren al incremento de

produccin de doble fase despus de la ruptura

con un crudo de alta viscosidad, que da lugar acambios en los clculos de la curva de

permeabilidades relativas.

Cuando se inyecta agua a velocidades lo

suficientemente bajas con un crudo de baja

viscosidad, la distribucin del aceite en los poros

cambiar a medida que pase el frente de agua. Si el

sistema est fuertemente mojado por agua, el agua

desplazar el aceite de los poros pequeos y de la

superficie de los mismos. Sin embargo, Craig afirmaque la humedad (por agua) del corazn debe ser

enmascarada cuando se usan crudos viscosos y

altas tasas de desplazamiento, debido a que el

crudo viscoso no tendr suficiente tiempo para

ajustarse a la inyeccin de agua. Las altas tasas son

necesarias para estabilizar el flujo y para minimizar

los efectos de salida. El agua inyectada tender a

moverse rpido a travs de los poros mas grandes

causando rupturas tempranas y haciendo que el

flujo de agua se comporte como si el corazn

estuviera mojado por agua. En comparacin con laspermeabilidades relativas de estado estable, las

permeabilidades relativas de estado inestable se

comportarn mas como mojadas por aceite.

Las permeabilidades relativas de estado

inestable parecen ms mojadas por aceite cuando

las mediciones se hacen en sistemas fuertemente

mojados por agua y 100% saturados por aceite.

Newcombe et al. inund con agua paquetes de

arena mojados por agua e inicialmente saturadoscon un aceite refinado de 1.3 cP, y obtuvo una

cantidad considerable de produccin simultnea de

agua y aceite despus de la ruptura. Generalmente,

hay un momento corto en el que no hay

produccin despus de la ruptura de agua en un

corazn fuertemente mojado por agua con una

baja relacin de la viscosidad aceite/agua, as que

este corazn se comporta como si fuera mojado

por aceite. Leach et al. seal que este

comportamiento es causado por la falta deequilibrio de la mojabilidad durante la inyeccin de

agua. Durante la inyeccin de agua en un corazn

mojado por agua y 100% saturado por aceite, el

agua desplazar el aceite de la superficie de los

poros. Sin embargo, alcanzar un equilibrio de

mojabilidad es un proceso relativamente lento. Si

el agua se inyecta a una tasa muy alta, no se

alcanzar el equilibrio y el sistema parecer ms

mojado por aceite. Leach et al. present resultados

comparando los efectos de la inyeccin de agua deROS en paquetes mojados por agua con o sin, una

saturacin inicial de agua. Ellos hallaron, que la

aparente mojabilidad por agua de paquetes sin una

saturacin inicial de agua increment a medida que

la tasa de inyeccin aument.


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Desafortunadamente, hay muy pocos datos en

la literatura como para afirmar o negar la anterior

hiptesis para sistemas inicialmente mojados por

agua inicialmente en el IWS, donde el sistema

debera estar en equilibrio. La mayora de los

recientes trabajos comparando los mtodos deestado estable e inestable usaron unidades de gas,

donde el aceite era el fluido mojante, o corazones

que se haban tratado para convertirlos en mojados

por aceite. En ambos casos, el fluido no mojante

desplaz al fluido mojante durante la medicin. En

adicin, muchos de los trabajos utilizaron paquetes

de arenas los cuales tienen una uniformidad

importante en la distribucin de tamao de grano.

El efecto de la viscosidad y de la tasa de flujo en la

captura de aceite residual es, probablemente,

mucho menos importante en estos paquetes

homogneos que en los corazones consolidados.

Johnson et al. compar las permeabilidades

relativas aceite/agua para estados estables e

inestables en un weiler de areniscas y encontr que

concordaban. El plug estaba inicialmente en IWS y

al parecer fuertemente mojado por agua.

Desafortunadamente, no se da la viscosidad del

aceite. Amaefule y Handy, sin embargo,encontraron diferencias significativas entre la

imbibicin de permeabilidades relativas entre

estado estable e inestable en un corazn mojado

fuertemente por agua con una relacin de

viscosidades aceite/agua de 1.28. Las

permeabilidades relativas del estado inestable

resultaron ser ms mojadas por aceite que las de

estado estable, lo cual comprueba la tesis de Craig.

En el estado inestable, el punto de corte entre las

curvas de permeabilidades relativas del aceite y delagua se desplaz hacia zonas de menores

saturaciones de agua. Adicionalmente, las

permeabilidades relativas de de agua de estado

inestable, eran mayores que las permeabilidades

relativas de agua de estado estable a una misma

saturacin de agua. Como se observa en la tabla

nmero uno, esto indica que las permeabilidades

relativas de estado inestable actan mas como

mojadas por aceite. Otro factor que indica

diferencias entre las permeabilidades relativas de

estado inestable y estado estable, es la diferenciaentre de la histresis en la fase mojante durante el

drenaje y la imbibicin. Como se discuti antes,

varias mediciones de estado inestable mostraron, o

no, histresis en la permeabilidad relativa de la fase

mojante, mientras que algunos experimentos de

estado inestable de Jones y Roszelle y Sigmund y

McCaffery mostraron grandes cantidades de

histresis.

PERMEABILIDADES RELATIVAS DE TRES FASES

La mojabilidad es un factor de control para

determinar las caractersticas de las

permeabilidades relativas de tres fases a travs de

su efecto en la distribucin espacial de las tres

fases. Como se discuti en la introduccin, cuando

la mojabilidad es suficientemente fuerte, lapermeabilidad relativa de la fase mojante es un

principalmente una funcin de su propia saturacin

y es muy similar para ambos, sistemas de dos o tres

fases. Esto ocurre porque la fase mojante ocupa los

poros pequeos y se presenta como una pelcula

delgada en la superficie de los poros. Las dos fases

no mojantes, una de las cuales es siempre el gas,

corresponde a los poros ms grandes. En un

sistema mojado por aceite, la presencia del gas

atrapado afectar la permeabilidad relativa delagua debido a la interferencia entre las dos fases

no mojantes. Similarmente, en un sistema mojado

por agua, el gas atrapado comnmente disminuye

la permeabilidad relativa del aceite por la

interferencia y competencia para los largos canales


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de flujo, mientras la permeabilidad relativa del

agua permanecer relativamente igual.

Schneider y Owens examinaron los efectos de la

saturacin de un gas atrapado e inmvil en las

mediciones de permeabilidades relativas de unasmuestras de carbonatos de Grayburg y areniscas de

Tensleep mojadas por aceite. Ellos casi no

encontraron casi ningn efecto en la permeabilidad

relativa de la fase mojante (aceite en este caso)

comparando las mediciones de dos y tres fases. La

permeabilidad relativa del agua disminuy por el

gas atrapado, mostrando la interaccin entre los

dos fluidos no mojantes. Resultados similares

fueron reportados por Emmett el al.

Tomado de:ANDERSON, William G., et al.Wettability literature survey part 5: The effects of

wettability on relative permeability. Journal ofPetroleum Technology, 1987, vol. 39, no 11, p.

1,453-1,468.

Efecto Mojabilidad en La Perm Relativa

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