Una propiedad intrínseca de un medio poroso que cuantifica la facilidad con la que los fluidos pueden fluir a través de su red de poros, independiente de las propiedades del fluido; comúnmente expresada en unidades de área (m²) o darcy.

Principio

La permeabilidad refleja la distribución del tamaño de los poros, la conectividad y la tortuosidad de la red porosa; es el componente geométrico en la ley de Darcy que, combinado con las propiedades del fluido, da la conductividad hidráulica.

Demostración

Mediciones en núcleos de pozo en una arenisca de reservorio arrojan un valor de permeabilidad intrínseca (por ejemplo en millidarcy); un granito fracturado puede presentar muy baja permeabilidad de matriz pero alta permeabilidad efectiva a lo largo de la red de fracturas.

Aplicación incorrecta

Comunicar la permeabilidad en unidades de conductividad hidráulica sin especificar las condiciones del fluido, o usar la permeabilidad intrínseca medida a escala de núcleo como representativa del flujo a escala de campo en un medio heterogéneo, conduce a diseños y simulaciones erróneas.

Consecuencia

La permeabilidad determina la capacidad inherente de la roca o sedimento para transmitir fluidos; controla el comportamiento del flujo independientemente del tipo de fluido y es esencial para el escalado, la modelización de reservorios y la predicción de dónde se concentrará el flujo.

Inversión

Un medio con permeabilidad casi nula se comporta como un acuicludo para el flujo matricial, aunque características secundarias (fracturas, vugs) pueden crear vías preferentes que superen el comportamiento de la matriz.

Límite

La permeabilidad se aplica a medios porosos o fracturados considerados como continua para modelar el flujo; para conductos únicos abiertos o flujo turbulento en fracturas, los conceptos de permeabilidad continua pueden no ser aplicables sin modificación; la temperatura y el esfuerzo pueden alterar la permeabilidad.

Tensión semántica

Existe tensión entre la permeabilidad intrínseca (independiente del fluido, petrofísica) y la permeabilidad efectiva (permeabilidad aparente en flujo multifásico o dominado por fracturas); hay que elegir el concepto adecuado según el problema.

Síntesis

La permeabilidad es la capacidad geométrica del medio para transmitir fluidos a través de su red de poros, distinta de la conductividad hidráulica por su independencia de las propiedades del fluido; conocerla a las escalas y condiciones pertinentes es clave para predecir patrones de flujo subterráneo.