PEtrofisica propiedades electricas

1. PROPIEDADES
FISICAS DE LAS
ROCAS
XIMENA ELIZALDE CRUZ
EVALUACIÓN PETROFISICA

2. CONTENIDO
RESISTIVIDAD
ELECTRICA
01 CAMPO
ELECTRICO
02
ECUACIONES DE
MAXWELL
03 POTENCIAL
ELECTRICO Y
CAMPO
ELECTRICO
04

3. PROPIEDADES FISICAS DE LAS ROCAS
Existen diversas maneras de clasificar las rocas con base a sus propiedades físicas. La
clasificación de interés es la siguiente:
1. Propiedades de interés directo: propiedades del yacimiento (porosidad, saturación,
permeabilidad), propiedades geomecánicas (deformación, resistencia),
características mineralógicas (contenido de lutita, composición mineral
fraccionada), contenido de sustancias de interés (contenido de mineral), etc.
2. Propiedades relevantes para los diversos métodos geofísicos (propiedades
elásticas/sísmicas, densidad, propiedades eléctricas, propiedades nucleares,
respuesta de resonancia magnética nuclear).
Para este trabajo nos concentraremos en las propiedades relevantes para los métodos
geofísicos, haciendo énfasis en las propiedades eléctricas.

4. RESISTIVIDAD
La resistividad eléctrica de una roca se refiere a su capacidad para resistir el flujo de
corriente eléctrica. Esta propiedad es importante porque afecta a la capacidad de las
rocas para transmitir electricidad y calor, lo que a su vez puede tener implicaciones
para la exploración y producción de petróleo y gas, la geotermia, y otros usos
industriales.
01

5. En general, la resistividad
eléctrica de una roca se
mide en ohm-metros (Ωm).
La resistividad va a depender de:
 Composición mineral
 Presencia de fluidos
 Porosidad

6. Rocas ígneas
Las rocas ígneas tienen una
amplia variedad de
composiciones
minerales, lo que resulta
en una amplia gama de
resistividades eléctricas.
Por ejemplo, las rocas
ígneas ricas en silicato de
hierro, como el basalto,
tienden a tener una baja
resistividad eléctrica,
mientras que las rocas
ígneas ricas en silicato de
aluminio, como el
granito, tienden a tener
una alta resistividad
eléctrica.

7. Rocas sedimentarias
Las rocas sedimentarias tienen
una amplia variedad de
composiciones minerales,
dependiendo de su origen.
Por ejemplo, las rocas
sedimentarias ricas en arcilla
tienen una baja resistividad
eléctrica, mientras que las
rocas sedimentarias ricas en
sílice, como la arenisca, tienen
una alta resistividad eléctrica.

8. Rocas metamórficas
Las rocas metamórficas también tienen una amplia variedad de
composiciones minerales, dependiendo de su origen y procesos geológicos.
Por ejemplo, las rocas metamórficas ricas en minerales conductoras, como
el sulfato, tienen una baja resistividad eléctrica, mientras que las rocas
metamórficas ricas en minerales aislantes, como el cuarzo, tienen una alta
resistividad eléctrica.

9. La relación entre la resistividad y el campo eléctrico es
descrita por la ley de Ohm, que establece que la corriente
eléctrica a través de un material es proporcional al campo
eléctrico aplicado y es inversamente proporcional a la
resistividad del material. Matemáticamente, se puede
expresar como:
I = V / R
donde I es la corriente
eléctrica, V es el voltaje y R es
la resistencia, que está
relacionada con la resistividad
por la geometría del material.

10. CAMPO
ELECTRICO
El campo eléctrico es un
concepto físico que describe
la presencia y la distribución
de energía eléctrica en un
espacio. Se puede pensar
como una forma de describir
la fuerza que actúa sobre una
carga eléctrica en un punto
específico.
04

11. El campo eléctrico se puede representar como un vector, con una dirección y una
magnitud. La dirección del campo eléctrico en un punto es la dirección de la
fuerza que actúa sobre una carga positiva en ese punto, y la magnitud es
proporcional a la magnitud de la fuerza sobre una carga de una unidad positiva
en ese punto.

12. Las rocas en sí mismas no tienen un
campo eléctrico intrínseco. Sin
embargo, las rocas pueden estar
compuestas por materiales conductores
o semiconductores que sí tienen cargas
eléctricas. En estos casos, las cargas
eléctricas pueden interactuar y generar
un campo eléctrico en la roca.
 composición química de la roca
 presencia de fluidos
 temperatura
 presión
El campo eléctrico es
causado por la presencia
de cargas eléctricas y está
gobernado por las leyes de
Coulomb, que describen
cómo la fuerza eléctrica
interactúa entre cargas
eléctricas.

13. ECUACIONES
DE
MAXWELL
03

14. ¿QUÉ SON?
Las ecuaciones de Maxwell son un conjunto de ecuaciones
matemáticas que describen el comportamiento de los campos
eléctricos y magnéticos. En este contexto, la resistividad eléctrica y
el campo eléctrico se relacionan a través de la ley de Ohm y la ley de
Ampère.

15. La ley de Ohm establece que la corriente
eléctrica a través de un material es
proporcional al campo eléctrico aplicado y
es inversamente proporcional a la
resistividad del material. Matemáticamente,
se puede expresar como:
I = V / R
donde I es la corriente eléctrica, V es el
voltaje y R es la resistencia, que está
relacionada con la resistividad por la
geometría del material.

16. Por otro lado, la ley de Ampère establece
que el flujo magnético generado por una
corriente eléctrica es proporcional a la
corriente. Matemáticamente, se puede
expresar como:
B = μ0 * I
donde B es el flujo magnético, μ0 es la
permeabilidad del vacío y I es la corriente
eléctrica.

17. ECUACIONES DE MAXWELL
1. La ley de Coulomb
Esta ecuación describe la distribución de cargas eléctricas en un material y
cómo afectan al campo eléctrico alrededor de ellas. Matemáticamente, se
puede expresar como:
∇⋅E = ρ/ε0
donde E es el campo eléctrico, ρ es la densidad de carga y ε0 es la
permitividad del vacío.
Las ecuaciones de Maxwell son un
conjunto de cuatro ecuaciones
matemáticas que describen el
comportamiento de los campos
eléctricos y magnéticos. Estas
ecuaciones son:

18. 2. La ley de Ampère
Esta ecuación describe cómo la corriente eléctrica genera un campo
magnético y cómo ese campo magnético afecta a la corriente.
Matemáticamente, se puede expresar como:
∇⋅B = 0
donde B es el campo magnético.

19. 3. La ecuación de Faraday
Esta ecuación describe cómo un cambio en
el campo eléctrico genera un cambio en el
campo magnético. Matemáticamente, se
puede expresar como:
∂B/∂t = -∇×E
donde t es el tiempo.

20. 4. La ecuación de Maxwell-Lorentz
Esta ecuación describe cómo la
corriente eléctrica en un material
afecta a su campo eléctrico y
magnético. Matemáticamente, se
puede expresar como:
∇×B = μ0 * J + μ0 * ε0 * ∂E/∂t
donde J es la densidad de corriente
eléctrica y μ0 es la permeabilidad
del vacío.
Juntas, estas ecuaciones describen
cómo los campos eléctricos y
magnéticos se relacionan entre sí y
cómo se afectan mutuamente. Son
una parte fundamental de la teoría
electromagnética y se utilizan en
muchas aplicaciones prácticas,
como la generación de electricidad,
la transmisión de datos, la tecnología
de los motores eléctricos, etc.

21. POTENCIAL
ELECTRICO Y
CAMPO
ELECTRICO
04

22. CONCEPTOS
POTENCIAL ELECTRICO
El potencial eléctrico en un punto en el
espacio es una medida de la energía
potencial por unidad de carga en ese
punto.
CAMPO ELECTRICO
El campo eléctrico, por otro lado, es una
medida de la fuerza que actúa sobre una
carga en un punto en el espacio.

23. La relación entre el potencial eléctrico y el campo
eléctrico se puede expresar matemáticamente a
través de la siguiente ecuación:
E = -∇V
donde E es el campo eléctrico y V es el potencial
eléctrico.
El gradiente es una medida de cómo el potencial
eléctrico cambia con la posición.

24. En términos simples, podemos decir que el
campo eléctrico es una medida de la
dirección y magnitud de la fuerza sobre una
carga en un punto, mientras que el potencial
eléctrico es una medida de la energía
disponible por unidad de carga en ese punto.
La relación entre el potencial eléctrico y el
campo eléctrico es importante porque
permite calcular la energía necesaria para
mover una carga eléctrica de un punto a otro.