Porosidade e Permeabilidade

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possui alta proporção de grão/matriz. Nesta situação, as partículas mais finas que poderiam bloquear as passagens dos poros em consequência inibindo a porosidade tornam-se escassas.

Em um sedimento bimodal, característica em geral admitida para os sedimentos eólicos, a porosidade efetiva pode ser diminuída conforme o arranjo das partículas ou os tamanhos relativos dos dois extremos.

Efeito da forma e arredondamento das partículas – A forma e o arredondamento dos grão devem afetar, com certeza, a porosidade intergranular, mas poucos trabalhos têm sido feito a respeito .

Segundo Fraser, quanto mais esféricos e mais arredondados forem os grão, menores são os valores de porosidade, fato que ele atribui ao empacotamento mais fechado neste caso que nos sedimentos compostos por grão menos esféricos e menos arredondados.

De fato, o quartzo moído pode apresentar 44% de porosidade, em quanto a areia de duna mal chega a 38%.Como a esfericidade do quartzo é de cerca de 0,60 a 0,65 e a da areia de duma de 0,82 a 0,84 , a forma dos grão deve ter influência, embora muito pequena e ainda pouco compreendido.

Efeito de petrofábrica – Em termos de petrofábrica, tanto a orientação espacial como o grau de empacotamento dos grãos devem ter influencia.

A orientação espacial das partículas em conglomerados é mais bem estudada. A orientação dos grãos em arenitos, apesar da existência de alguns métodos também eficientes, é menos conhecida.

Certamente, a petrofábrica é um parâmetro muito importante nos estudos de porosidade, mas é muito difícil de ser medida em rocha consolidadas. AS dificuldades de medição relaciona-se ao desconhecimento do controle do ambiente e dos processos deposicionais sobre o empacotamento, bem como dos efeitos da compactação pós-deposicional. Em decorrência deste fato, pouco se sabe sobre a verdadeira porosidade deposicional ou primaria. Em geral, deve-se esperar que as lamas pelágicas e os turbiditos sejam depositados com empacotamento mais aberto que os depósitos de tração e que, talvez, areia com estratificação cruzada seja mais solta que areia com estratificação horizontal.

Efeito da compactação e da cimentação sobre a porosidade primária – O peso dos sedimentos superpostos torna os subjacentes mais compactados aproximando, em consequência, os grãos entre si e diminuído a porosidade.

Compactação e cimentação das areias - As areias podem passar de porosidade primária de 35 a 40% para 15 a 20 % ou ainda menor. As evidências sugerem que a porosidade da areia diminui muito pouco com a compactação, sendo a maior parte da perda devida a cimentação.

Os estudos de diferentes arenitos feitos por Taylor mostraram que o número de contatos entre os grãos aumenta com a profundidade crescente. Concomitantemente, a natureza dos contatos muda de tangencial para curvilínea e, finalmente, saturada com o aumento gradual da profundidade.

Entre vários tipos de cimentos de arenito quartzosos, a sílica é um dos mais comuns e geralmente constitui o estágio final irreversível dos espectros dia genéticos de arenitos. Entretanto, antes de atingir esta fase, o arenito pode sofrer soerguimento, seguido de epidiagênese, quando pode ocorrer o desenvolvimento de porosidade secundária. Outros tipos de cimentos comuns, principalmente em arenitos quartzosos, são calcíticos, limoníticos, hematíticos, etc.

1.3 Relações entre porosidades e as profundidades de soterramentos dos depósitos sedimentares.

A grande perda inicial de porosidade em sedimentos argilosos é devida principalmente á compactação. A perda gradual de porosidade de sedimentos arenosos pode ser atribuída principalmente à cimentação.

Compactação de argilas: O efeito da compactação sobre sedimentos argilosos é comumente muito acentuado, mormente nas fases iniciais de soterramento. Neste caso, a porosidade é aparentemente uma função da profundidade de soterramento, segundo a seguinte expressão.

P=p(e-bx)

Onde P é a porosidade;

P a porosidade média das argilas superficiais;

B uma constante e

X a profundidade de soterramento.

As argilas são depositadas com porosidade variáveis entre 50 a mais de 80%. A água conata é perdida após a deposição por compactação sendo o processo acompanhado ou não por cimentação e/ou desidratação.

A compactação de argilas em profundidades rasas tem sido intensamente pesquisada em geotécnica, onde é conhecida por adensamento, para se determinar as propriedades físicas críticas se uma camada pode ou não suportar as estacas de fundação em uma obra de engenharia civil.

As taxas de expulsão da água e de perda de porosidade diminuem com o incremento de profundidade e, ao mesmo tempo, o fenômeno de compactação das argilas deixa de ser uma área de interesse só da geotécnica, passando para a exploração de petróleo. A expulsão do petróleo, a partir das rochas geradoras rumo às rochas armazenadoras (arenitos e calcário) é fundamental na teoria da origem de jazidas petrolíferas. Segundo Powers, durante este processo a esmectita converte-se em illita com o aumento crescente de profundidade, liberando água e gerando altíssimas pressões intersticiais.

1.4 Técnicas de medição de porosidade.

Existem vários métodos de determinação de porosidade das rochas sedimentares. Muitos desses métodos requerem análise direta de uma amostra de rocha, usando-se para isso vários tipos de porosímetros.

Entretanto, em furos de sondagem é muitas vezes possível realizar medidas indiretas de porosidade, através dos métodos geofísicos. Por exemplo, pelo processo da perfilagem sônica a velocidade de transmissão de som, através das rochas, é registradas por uma sonda( equipamento eletrônico preso a um cabo, que é descido no furo), de modo contínuo à medida que ela é descida. As velocidades do som nas diferentes camadas de rocha são registradas conhecendo-se as velocidades de propagação do som nos fluídos dos poros e na substância mineral da rocha, sendo a porosidade calculada pela relação.

2 PERMEABILIDADE

A permeabilidade é a propriedade de uma rocha que permite a passagem de fluidos através dela, sem se deformar estruturalmente ou causar o deslocamento relativo das suas partes componentes. É obvio que a razão de descarga de fluidos, através de um corte transversal da rocha, não depende só da sua natureza, mas também