RIESGOS Y MEDIDAS DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO

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Sí las esferas se arreglan siguiendo otros sistemas, la porosidad puede variar de 25,9% (empaque romboédrico) hasta 47.64% (empaque cúbico), encontrándose una porosidad de 39.54 para el empaque ortorrómbico y 30.19 para el tetragonal.

Factores que afectan la porosidad:

Los factores más importantes que afectan la porosidad son: el tipo de empaque, la presencia de material cementante, la distribución de los granos, la compactación y la arcillosidad. El efecto de cada uno de estos factores sobre la porosidad se explica a continuación:

Tipo de empaque: representa la manera como fueron empaquetados los granos cuando ocurrió el proceso de deposición. Para sistemas idealizados, compuesto por granos perfectamente esféricos y de igual tamaño se pueden definir arreglos diferentes que originan valores de porosidad diferentes, entre ellos tenemos: cúbico (Φ = 47.6%), ortorrómbico (Φ = 39.54%), tetragonal (Φ = 30.91%) y romboedral (Φ = 25.96%)

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Distribución de los granos: La distribución de los granos depende del ambiente sedimentario donde ocurre la deposición. Una buena escogencia (presencia de granos de tamaños similares) aumenta la porosidad de la roca, esto se debe a que el espacio poroso no se encuentra ocupado por granos de menor tamaño. La figura 1.4 muestra el efecto del escogimiento o distribución de los granos sobre la porosidad.

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Fig 1.4 Efecto de la distribución de los granos sobre la porosidad.

Compactación: La presión de las capas suprayacentes originadas por el peso de los sedimentos más jóvenes produce una compactación de los grano y del material cementante que forma la roca, este fenómeno se traduce en una disminución de la porosidad a medida que aumenta la compactación.

Arcillosidad: Los minerales arcillosos presentes en todas las rocas almacén ayudan a formar material cementante. A medida que aumenta el contenido de arcilla disminuye el espacio poroso de la roca y por ende su porosidad.

Medición de la porosidad:

La medición de la porosidad de las rocas de los yacimientos se puede agrupar en dos tipos: mediciones de laboratorio y mediciones en sitio.

Mediciones de laboratorio:

Las técnicas de medición en el laboratorio consisten en determinar dos de los tres parámetros básicos (volumen total, volumen poroso y volumen de granos) de muestras de la roca del yacimiento obtenidas durante la perforación de pozos

La mayoría de los métodos para el cálculo de la porosidad han sido desarrollados para muestras pequeñas y por tanto son aplicables a rocas con porosidades intergranulares como las areniscas, en las cuales una muestra del tamaño descrito de este tipo de roca comprende cientos de poros.

En el caso de rocas heterogéneas, como lo son algunas calizas, las mediciones en muestras pequeñas pueden no incluir los espacios porosos grandes existentes en algunas secciones de la roca. Esto pude resultar en valores de porosidad no representativos. En estos casos es recomendable usar muestras más grandes o técnicas especiales.

Determinación del volumen total:

El volumen total de una muestra se puede calcular por medición de las dimensiones (únicamente en el caso de muestra de forma uniforme), o utilizando el procedimiento que consiste en la determinación del volumen de fluido desplazado por la muestra (puede usarse también para determinar los volúmenes de muestras irregulares)

La determinación del volumen total mediante el procedimiento de volumen de fluidos desplazados puede obtenerse por métodos volumétricos y por métodos gravimétricos.

Métodos Gravimétricos:

Las determinaciones gravimétricas del volumen total pueden obtenerse observando la pérdida de peso de la muestra cuando se sumerge en un líquido o por el cambio en peso de un picnómetro cuando se llena con mercurio y cuando se llena con mercurio más la muestra.

Los métodos más utilizados son los siguientes:

- Recubrimiento de la muestra con parafina e inmersión en agua

- Saturación de la muestra e inmersión en el líquido saturante: El líquido empleado debe tener baja viscosidad y tensión superficial para penetrar la muestra con facilidad, por ejemplo, cloroformo, etano, kerosén.

- Inmersión de la muestra seca en mercurio. Se usa el mercurio en éste caso porque debido a su tensión superficial y sus características humectantes tiende a no penetrar los pequeños poros de la mayoría de los materiales intergranulares.

Métodos Volumétricos:

Los métodos utilizados son el del picnómetro de mercurio y el de inmersión de una muestra saturada.

- Picnómetro de mercurio: Se determina el volumen total del picnómetro al llenarlo con mercurio, hasta una señal. Después de obtenido el volumen de mercurio, se coloca la muestra y se inyecta nuevamente mercurio hasta la señal. Se toma la nueva lectura. La diferencia entre las dos lecturas dará el volumen total de muestra (Porosímetro Ruska)

- Inmersión de una muestra saturada: Una vez saturada la muestra con el líquido apropiado se determina el desplazamiento volumétrico que ocurre al sumergir la muestra en un recipiente que contiene la misma clase de líquido empleado en la saturación.

Al comparar los dos métodos volumétricos, en general puede decirse que el método de desplazamiento de mercurio resulta práctico para determinar el volumen total de muestras, cuando diariamente se hacen muchos análisis y cuando las muestras se encuentran bien cementadas, de lo contrario tienden a desintegrarse cuando se sumergen en mercurio.

Determinación del volumen de los granos:

En estos métodos se utiliza una muestra consolidada y se le extraen los fluidos con un solvente que posteriormente se evapora.

- Densidad promedio de los granos: El volumen de los granos puede ser determinado con el peso de la muestra y la densidad del cuarzo (2.65 g/cc) como valor promedio de la densidad del grano. Este método se utiliza en trabajos que no se requieren gran exactitud. Los resultados obtenidos son una medida de la porosidad absoluta.

- Método