El documento trata sobre la viscosidad y la permeabilidad en la ingeniería petrolera. Explica que la viscosidad es la resistencia interna de un fluido al movimiento entre sus partes y depende de factores como la temperatura. También define los tipos de viscosidad como dinámica, cinemática, extensional y aparente. Finalmente, introduce la permeabilidad como la capacidad de un medio poroso para transmitir fluidos y la ecuación de Darcy para medirla.

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INGENIERIA EN PETROLEO Y GAS
Unidad 2
Viscosidad

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Unidad 2
Viscosidad
En general la viscosidad es la resistencia interna que
ofrece un fluido al movimiento relativo de sus partes.
Para ilustrar este concepto, considere dos capas de un
mismo fluido, de área A separadas entre una distancia
infinitesimal dy, las cuales se consideran en
movimiento tal como se muestra en la figura.

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Viscosidad
La capa superior tiene una velocidad v+ dv y la
capa inferior una velocidad v, debido entre las
moléculas del fluido se requieren aplicar una
fuerza F en la capa Superior y mantener la
diferencia de velocidad dv entre las capas.

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Viscosidad
La viscosidad de un fluido se determina
𝐹
𝐴
= µ
En otras palabras si la fracción de las capas del
fluido es pequeña, es decir baja viscosidad. La
aplicación de la fuerza de corte se traducirá en
un alto gradiate de la velocidad.

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Ejemplos de viscosidad
Hay dos tipos de viscosidad: la dinámica y la cinemática. A ello pueden
sumarse la extensional y la aparente.
•Viscosidad dinámica (μ). También llamada viscosidad absoluta, se entiende
como la relación entre el gradiente de velocidad (velocidad de movimiento de
las partículas) y el esfuerzo cortante. Se la mide, según el Sistema
Internacional(SI) en pascales-segundo. Ésta depende además de la
temperatura: a mayor temperatura, menor viscosidad.
•Viscosidad cinemática (v). En un fluido a temperatura constante, la viscosidad
cinemática se calculará dividiendo la dinámica entre la densidad del fluido, y
expresando el resultado en metros cuadrados sobre segundo.

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Ejemplos de viscosidad
•Viscosidad extensional. Es la viscosidad que presenta un fluido
convencional frente a las fuerzas de tracción, representando la relación
entre esfuerzo y velocidad de deformación.
•Viscosidad aparente. Es el resultado de la división del esfuerzo cortante
(por ejemplo, cuando metemos un cuchillo en mayonesa) entre la
velocidad de deformación del fluido. Esta propiedad varía según el
gradiente de velocidad de la materia

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Ejemplos de viscosidad
La viscosidad de algunos elementos son las siguientes:

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La viscosidad del agua (µw)

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Permeabilidad

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La permeabilidad denotada por la letra K es la
capacidad del medio poroso para dejar pasar a los
fluidos a través de el , Matemáticamente se expresa
por la ley de Darcy y es una medida del grado del
tamaño en el que los espacios porosos están
interconectados. Además es una medida de la
conductividad de los fluidos y por su analogía con
los conductores de electricidad.
También se define como el reciproco de la
resistencia que un medio poroso ofrece a los
fluidos.
Definición de permeabilidad

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La ecuación que determina la permeabilidad se le conoce
como la ley de Darcy, fue definida a mediados del siglo XIX
por Henry Darcy, el realizo una serie de observaciones hasta
llegar a la siguiente ecuación.
q=K.A
ℎ1−ℎ2
𝑙
Donde
q = La tasa de flujo cm^3
l= Longitud del empaque de arena en cm^2
A= Área transversal de cm^2
h1,h2 = Alturas alcanzadas en cm por el agua en los
manómetros colocados en la entrada y salida del empaque.
K= Constante de proporcionalidad depende de las
características de arena.
Ecuación de la ley de Darcy