APLICACIÓN DEL ANÁLISIS TERMOGRAVIMÉTRICO (TGA) Y ESPECTROSCOPIA DE LA TRANSFORMADA DE FOURIER (FTIR) PROTOCOLO DE CALENTAMIENTO PARA LA MEDICIÓN DE POROSIDAD EN LUTITAS

Abstract

Con el aumento notorio en la producción en yacimientos de lutitas (tight gas shale reservoirs), se ha vuelto importante y crucial entender y caracterizar este tipo de yacimientos. Sin embargo, los yacimientos de gas en lutitas son muy diferentes de los yacimientos convencionales; gran parte de los métodos actuales tradicionales para medir la porosidad carecen de sensibilidad y precisión para ser aplicados en lutitas. Las lutitas poseen un reto debido a su ultra-baja permeabilidad, los minerales arcillosos reactivos en su composición y los elevados contenidos de kerógeno (TOC). Los métodos publicados en la actualidad generalmente miden la porosidad del lutitas en muestras trituradas las cuales han sido calentadas en un horno por cierto periodo de tiempo. Factores como la permeabilidad ultra-baja de las lutitas; la presencia minerales arcillosos reactivos y el elevado contenido de kerógeno en estas, hace la exclusión total del agua libre presente un proceso bastante cuestionable sin afectar la estructura física de la arcilla y por tanto predecir valores de porosidad con precisión. En este documento se propone un procedimiento experimental que usa el análisis termogravimétrico (ThermoGravimetrical Analysis - TGA) y la espectroscopia de la transformada de Fourier (Fourier Transform Infrarred spectroscopy - FTIR) para tratar las muestras antes de efectuar mediciones de porosidad. Esta técnica tiene la ventaja de permitir la determinación de las especies volátiles que se han perdido o evaporado (FTIR) durante el proceso de calentamiento (TGA). Adicional a esto, esto permite minimizar el tiempo de calentamiento de la muestra antes de la determinación de la porosidad, haciendo el proceso más eficiente al reducir los tiempos de permanencia de la muestra en el horno. El análisis termogravimétrico, (TGA), es un método para analizar el cambio de peso en función de la temperatura en una atmosfera inerte (rica en nitrógeno). Análisis de la transformada de Fourier (FTIR), está basado en la obtención de espectros de absorción de energía de los enlaces en el rango medioinfrarrojo que resulta de la interacción de energía con los cambios vibracionales de los enlaces covalentes de un químico.