Permeabilidad relativa.- Corresponde a la relación entre la permeabilidad efectiva a una cierta saturación (ki) y la permeabilidad absoluta (k), constituye la fracción de la permeabilidad efectiva del fluido i (petróleo, gas o agua) entre la permeabilidad absoluta. Para un fluido dado, es función directa con la saturación de ese fluido en la roca, y se expresa como: Ki Kr = K
En un sistema aguapetróleo, la permeabilidad relativa del crudo es m!xima, y muy próxima a ", cuando la saturación del crudo es m!xima ("## a $#%#&), y es m'nima, cuando la permeabilidad del agua se ace m!xima, para baa saturación en crudo. En la figura la permeabilidad relativa del crudo decrece r!pidamente con la disminución de la saturación en *ste, pero la del agua permanece muy baa o nula asta una saturación del orden del +&. - partir partir de ese momento, crece muy r!pidamente asta alcanar el valor " para una saturación del "##&.
/a determinación de la permeabilidad relativa es un problema compleo 0ue depende fuertemente de la geometr'a de la roca y su interacción con los fluidos del yacimiento (moabilidad). 1n an!lisis detallado del significado de cada una de las regiones de saturación 0ue se encuentran en la curva de permeabilidad relativa, 0ue para un sistema aguapetróleo moado al agua se resume a continuación: - Baja saturación de la fase mojante, mojante , esta región es de especial inter*s en el dise2o de algunos procesos de recuperación de petróleo.
- Saturaciones medias, a0u' la suma de k ro y kr3 es menor 0ue uno, por lo tanto con dos fases inmiscibles en un medio poroso, cada fase obstaculia el fluo de la otra. En esta región (saturaciones mayores 0ue 4 3i) la fase moante fluir! si existe una diferencia de presión a trav*s de la muestra. - medida 0ue 4 3 aumenta, tambi*n aumenta la tasa de fluo de agua y por lo tanto la permeabilidad relativa. - Alta saturación de la fase mojante, región 0ue usualmente solo tiene inter*s acad*mico. Cuando la saturación de petróleo es menor 0ue 4 or , esta fase forma islas y la saturación de agua es funicular. Esas condiciones no deben alcanarse en un yacimiento bao condiciones de operaciones normales de recuperación primaria o secundaria. En sistemas preferencialmente moados por petróleo, el rango de saturación irreducible de agua es menor 0ue en el caso de sistemas moados por agua, usualmente entre y "#&, con un promedio cercano a "&. 4aturaciones residuales de petróleo est!n en el rango entre "# y #&, con un promedio de 5&. /os puntos finales y valores promedio son ustamente inversos para el caso de sistemas moados por agua. Por lo tanto, el agua se mueve con mayor facilidad en el caso de un sistema moado por agua. En el caso de un sistema gaspetróleo, al igual 0ue el caso de sistemas aguapetróleo, un gr!fico de permeabilidad relativa tendr! la misma forma, pero con el ee vertical entre # a uno en lugar de # a k. 1sando el mismo raonamiento aplicado para el sistema aguapetróleo, las formas de la curva indican 0ue el petróleo es la fase moante en este sistema, y el gas representa la fase no moante. 4in embargo, el gas puede existir dentro del fase moante, de eco en la mayor'a de las situaciones de inter*s practico, tres fases est!n presentes (agua, gas, petróleo). En el caso donde el gas y el petróleo son de mayor importancia, la suposición de 0ue el agua presente no excede su valor de saturación irreducible es necesaria.
Reconocimiento de datos validos
Es importante aprender a reconocer las denominadas 6curvas buenas7 de permeabilidad relativa (k r ), para ello es necesario tener claro las caracter'sticas de dicas curvas , 0ue para el sistema aguapetróleo se muestran en la 8igura 5, donde se representan las medidas realiadas en una muestra de roca de yacimiento 0ue conten'a petróleo (4o) y agua irreducible (4 3i). Previo al desplaamiento de petróleo con agua (ciclo de drenae), se determina la permeabilidad efectiva al crudo, cuyo valor es empleado como permeabilidad de referencia en los c!lculos de las permeabilidades relativas al crudo, k ro, y al agua, k r3. /as dos curvas de permeabilidad relativa se determinan simult!neamente a medida 0ue la saturación de agua aumenta. Para reconocer datos v!lidos se debe ce0uear el cumplimiento de las siguientes caracter'sticas presentes en una buena curva de permeabilidad relativa: El valor de la saturación a la cual k r3 y kro son iguales, es decir el punto de intersección entre las curvas, en conunto con los puntos finales de k ro y kr3 est! relacionado con la condición de moado de la roca. Por consiguiente, es recomendable validar este punto con el resultado de la prueba de moabilidad. kro 9 " cuando 43 9 43i.
/as saturaciones residuales son mayores 0ue cero (usualmente 4or 43i). El valor m!ximo de permeabilidad relativa de la fase moante (e. k r3) es menor 0ue la kr m!xima de la fase nomoante (e. kro). /a suma de ambas curvas tiene un m'nimo. /as curvas son monótonas y nolineales. Para muestras omog*neas las curvas son suaves. /a curva de kro siempre decrece con 4 3, en tanto 0ue k r3 siempre es creciente. /a fase nomoante exibe una curva 4, mientras 0ue la moante es una curva cóncava.
1na caracter'stica importante de las curvas de kr es el valor de k r3 en situación de 4 or , 0ue en la gr!fica est! referido como 6punto final de kr37. El valor de este punto se emplea como un indicador de la moabilidad del sistema rocafluido. -l igual 0ue con la saturación de crudo residual, debe prestarse atención especial en el tratamiento de este punto final, ya 0ue es un valor cr'tico empleado en las simulaciones de yacimiento. Por eemplo, el valor de 4 or podr'a ser muy alto como consecuencia de la finaliación prematura del desplaamiento, de modo 0ue el punto final de k r3 sea muy bao.
