Question

Un pozo en un oasis en el desierto del Sahara ha sido contaminado con petróleo crudo ligero de densidad de 870 kg/m3, el cual generó una capa de h1 cm (17,0) sobre h2 cm (33,0) de agua. A. ¿Qué presión manométrica existe entre la interfaz petróleo-agua? B. ¿En el fondo del pozo que presión manométrica se registra?

Answer 1

- La presión hidrostática  que ejerce un fluido en un recipiente, esta dada por la relación:

  P = P₀ + ρhg (Ecuación 1)

- Donde: P = Presión hidrostática, P₀ = la presión manométrica en la superficie del pozo en Pa, ρ = Densidad del fluido en Kg/m³ y g= es la gravedad (9,8 m/s²)     

- La altura de la capa de petróleo (h1) es igual a:  h1 =  17 cms ≡ 0,17 m 

- La Capa de agua que queda en el fondo por ser más densa, tiene una altura (h2) =33 cms ≡ 0,33 m 

- La presión manométrica del aire en la superficie del pozo P₀ = 0 Pa

- La Densidad del Petróleo Liviano (ρ1) = 870 Kg/m³

- A) Sustituyendo los valores en la Ecuación 1, la presión hidrostática en la interfaz petróleo-agua (Pi), es:
   
 Pi = 0 Pa + 870 Kg/m³ x 0,17 m x 9,8 m/s² = 1449, 2  Kg/m.s²  ⇒ 
 
 Pi  = 1449,42 Pa

- B) La presión hidrostática en el fondo (Pf), será, la presión hidróstatica que ejerce la capa de petróleo liviano (Pi) más la presión que ejerce la capa de agua, como se indica:

  Pf = Pi  + ρ2 x h2 x g 

- La densidad del agua (asumiendo que es agua pura ) esta alrededor de 1000 Kg/m³ . 

- Entonces, la presión en el fondo del pozo, es:

  Pf = 1449,42 Pa + 1000 Kg/m³ x 0,33 m x 9,8 m/s²  ⇒

  Pf =  1449,42 Pa + 3234 Pa ⇒ Pf = 4683,42 Pa