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75 Boletín IIE, julio-septiembre del 2007
Importancia de las actividades 
de planificación, corte, manejo y 
análisis de los núcleos de perforación 
de pozos petroleros
Enrique A. Contreras L. y Pablo García M.
Se aborda la relevancia que tienen las actividades de corte, manejo y análisis de labo-
ratorio, de los núcleos de perforación de pozos petroleros para la evaluación de las 
formaciones geológicas, en relación con la caracterización, la evaluación y el aprove-
chamiento de los yacimientos petroleros.
Introducción
En las formaciones geológicas donde se encuentran emplazados 
los yacimientos petroleros, diversos tipos de rocas desempeñan 
funciones como elementos estructurales, recipientes de alma-
cenamiento de hidrocarburos, agua y energía calorífica, así como 
barreras impermeables y medios de transporte de la energía y de los 
fluidos. Entre las propiedades más importantes que se utilizan para 
describir estas funciones se encuentran la porosidad, la permeabi-
lidad, la compresibilidad del volumen de poros, el factor de resisti-
vidad de la formación, el exponente de saturación, la velocidad de 
las ondas acústicas P y S, las permeabilidades relativas, las presiones 
capilares, las constantes elásticas y otras propiedades mecánicas, el 
coeficiente de dilatación térmica, la conductividad térmica, la difusi-
vidad térmica y el calor específico. 
La ejecución de una amplia variedad de actividades relacionadas con 
las etapas de exploración, localización, evaluación y desarrollo de los 
yacimientos petroleros, depende fuertemente de que se tenga un 
buen conocimiento de la magnitud y de la variabilidad espacial de 
estas propiedades. Tanto la factibilidad técnica como la económica de 
desarrollar un prospecto de yacimiento petrolero, dependen de que 
las rocas que intervienen exhiban una combinación adecuada de sus 
propiedades, para así constituir una estructura geológica confinante 
y almacenadora de hidrocarburos, que sea factible de desarrollarse 
técnicamente, a la vez que tenga el potencial de redituar un beneficio 
económico. 
En este contexto, desde la plataforma de experiencia que se tiene 
sobre el tema en el Laboratorio de Yacimientos del IIE, en el presente 
artículo se aborda la relevancia que tienen las actividades de corte, 
manejo y análisis de laboratorio de los núcleos de perforación de 
pozos petroleros, para la evaluación de las formaciones geológicas, en 
relación con la caracterización, la evaluación y el aprovechamiento de 
los yacimientos petroleros.
76Actividades de investigación
La evaluación de formaciones y la petrofísica
La exploración para localizar hidrocarburos se inicia con un entendimiento de la geología regional, lo cual 
se complementa con la interpretación sísmica detallada de la zona para proporcionar el modelo concep-
tual de un yacimiento potencial, es decir, de una estructura geológica en la cual pudieran existir hidrocar-
buros. A continuación se perforan pozos exploratorios y las preguntas que surgen inmediatamente son:
• ¿Hay hidrocarburos presentes?
• ¿Los hidrocarburos son aceite, gas o ambos?
• ¿Cuál es el volumen de los hidrocarburos?
• ¿En qué porcentaje podrán ser producidos?
• ¿Cuáles son los riesgos técnicos y financieros asociados con el desarrollo del campo?
• ¿Cuáles son las posibilidades reales de lograr el éxito comercial?
Un elemento básico para poder dar respuestas fundamentadas a estas preguntas, consiste en cuantificar 
las propiedades relevantes tanto de las rocas, como de los fluidos que éstas contienen, además de integrar 
e interpretar los datos resultantes en términos de la viabilidad técnica y financiera del proyecto de desa-
rrollo. A esta labor se le designa en forma abreviada como “Evaluación de Formaciones”, y a la disciplina 
que se encarga de ello se le conoce actualmente en forma genérica como “Petrofísica”.
Más formalmente, el término “Evaluación de Forma-
ciones” aplicado a un yacimiento petrolero puede 
enunciarse como “La práctica de usar informa-
ción obtenida del barreno (borehole) y de mues-
tras de roca y de fluido que se extraen del mismo, 
para determinar la extensión areal, el espesor, 
la litología, la porosidad, la saturación de hidro-
carburos y la permeabilidad del yacimiento”. En 
forma más genérica y a la vez abreviada, la evalua-
ción de formaciones puede ser definida como “la 
práctica de determinar las propiedades físicas y 
químicas de las rocas y de los fluidos contenidos 
en ellas”. 
Por otra parte, para poner en contexto el significado 
del término “petrofísica”, la literatura especializada 
ha adoptado en forma unánime dos definiciones 
que son atribuidas a Archie (Archie, G. 1950; Archie, 
G. 1960), y que se citan a continuación en el idioma 
inglés, en el que originalmente fueron expresadas: 
“...a term to express the physics of rocks… should 
be related to petrology as much as geophysics is 
related to geology. ´Petrophysics´ is suggested as 
the term pertaining to the physics of particular 
rock types… This subject is a study of the physical 
properties of rock which are related to the pore 
and fluid distribution…
Petrophysics is the science wherein the physi-
cochemical and the petrological relationships 
of rocks and their geological significance are 
studied”.
En forma abreviada, puede decirse que la petrofísica es la ciencia 
y el arte de medir y estudiar las propiedades físicas y químicas de 
las rocas y de sus interacciones con gases, hidrocarburos líquidos 
y soluciones acuosas, por consiguiente, la petrofísica es la ciencia o 
disciplina de la evaluación de formaciones.
En las etapas iniciales del desarrollo de un campo, la información 
preliminar de que se dispone acerca de un yacimiento potencial, se 
refina mediante la incorporación de datos petrofísicos en un modelo 
del yacimiento, mediante el cual se cuantifica el tamaño del mismo, 
se define la distribución de los hidrocarburos y se predice la recu-
peración potencial de éstos. El profesional de la petrofísica tiene a su 
cargo planificar e implementar la adquisición oportuna de datos, para 
cuantificar las propiedades de la formación. La determinación exacta 
de estas propiedades, reduce la incertidumbre en el desarrollo del 
campo, e incrementa la confianza de que el desarrollo será exitoso 
comercialmente. Sin embargo, las aplicaciones petrofísicas no están 
limitadas solamente a la evaluación inicial del recurso, sino que se 
adquieren y analizan datos adicionales del pozo a través de toda la 
vida del campo, dado que las propiedades de la formación cambian 
con el tiempo. Esta información adicional ayuda a refinar la predicción 
acerca del comportamiento del campo y conduce a mejores oportu-
nidades de desarrollo para los hidrocarburos remanentes. 
El profesional en petrofísica está involucrado con cada disciplina de la 
tecnología del subsuelo y trabaja muy de cerca con geofísicos explora-
dores e ingenieros petroleros, como parte de un grupo integrado que 
administra yacimientos de aceite y de gas. El grupo de trabajo incluye 
también a geólogos, quienes formalizan la estructura del yacimiento; 
a ingenieros de yacimientos, quienes evalúan los posibles escenarios 
para la producción de los hidrocarburos; y a tecnólogos en produc-
ción, quienes se encargan de asegurar el buen desarrollo de los pozos 
durante la vida del yacimiento. La meta del grupo multidisciplinario 
de trabajo es maximizar la recuperación de hidrocarburos a niveles 
favorables de costo. 
77 Boletín IIE, julio-septiembre del 2007
La petrofísica no es solamente una disciplina en contacto con el yacimiento, sino también en contacto 
con otras disciplinas de la exploración y la producción. Los procesos de negocios de la evaluación de 
yacimientos y de la planificación del desarrollo de campos son altamente multidisciplinarios, y requieren 
una estrecha cooperación de otras áreas tecnológicas. La contribución de esta disciplina en la cuantifi-
cación de los parámetros de la formación que son relevantes para la industriapetrolera es muy crítica y 
requiere una extensa colección de herramientas y técnicas.
Las fuentes de datos petrofísicos para la evaluación de formaciones
Los modelos de las formaciones que potencialmente constituyen yacimientos de hidrocarburos, se desa-
rrollan sobre la base de datos sísmicos y geológicos. Inicialmente hay incertidumbre en el modelo y aún no 
se sabe si la formación contiene hidrocarburos. Aunque los avances actuales que se tienen en la adquisi-
ción y procesamiento de datos sísmicos, hacen posible obtener información detallada acerca del subsuelo, 
la perforación de un pozo exploratorio continúa siendo la única manera de confirmar la presencia de aceite 
y de gas. Una vez que se perfora un pozo exploratorio, el profesional en petrofísica puede cuantificar e 
integrar las propiedades de la formación, a partir de la siguiente variedad de fuentes de información, que 
son posibilitadas precisamente por la disponibilidad del pozo: 
• Registros de operaciones de perforación (Mudlogging)
 Análisis de recortes de perforación.
 Detección de gases producidos.
 Registro de datos de la perforación.
• Registros de pozo (Wireline Logging)
 Registro de rayos gama naturales (K, U, Torio).
 Registro de rayos gama emitidos (densidad total).
 Registro de neutrones (porosidad).
 Registro de resistividad eléctrica (saturación de fluidos).
 Registro sónico (Vp, Vs, porosidad, litología, impedancia acústica).
 Registro de imagen del agujero (identificación de espesor y litología de capas).
 
• Análisis de núcleos 
 Análisis básicos o rutinarios en muestras tapón y de diámetro completo.
 Análisis especiales en muestras tapón y de diámetro completo.
 Análisis básicos en muestras de pared. 
 Análisis geológicos: petrografía, mineralogía, sedimentología, rayos-X.
• Pruebas de producción
El análisis de núcleos en la evaluación de formaciones
La recuperación y el análisis de núcleos son solamente algunas de las muchas partes 
integrantes de la evaluación de formaciones, por lo que el término petrofísica tiene 
un significado mucho más amplio que el concepto análisis de núcleos, el cual debe 
limitarse en su empleo para referirse exclusivamente a las mediciones y estudios de 
laboratorio que se efectúan en muestras de roca. Dentro del ámbito de la evaluación de 
formaciones, se utiliza más apropiadamente el término caracterización de rocas, para 
referirse exclusivamente a la ciencia y el arte de obtener datos acerca de las propiedades 
físicas y químicas de éstas, ya sea secas o saturadas total o parcialmente con fluidos, a 
partir de mediciones directas de laboratorio que se efectúan en muestras de diversos 
tipos, como pueden ser muestras tapón y de diámetro completo que se extraen de 
los núcleos de perforación, o bien muestras de pared y recortes de perforación que se 
obtienen de diferente manera.
El análisis de núcleos continúa siendo hoy en día, 
la piedra angular sobre la que descansa la evalua-
ción de formaciones en su conjunto, ya que propor-
ciona información relevante, cuya obtención no es 
posible por ningún otro medio. De esta manera, 
las mediciones de laboratorio en muestras de roca 
ofrecen los medios más directos y tangibles para 
determinar los parámetros críticos del yacimiento. 
Los datos acerca de las propiedades de las rocas 
que se obtienen mediante el análisis de núcleos, 
son utilizados principalmente para dos aplicaciones: 
En primer lugar, para calibrar y refinar la interpreta-
ción de los registros de pozos. Un gran número de 
78Actividades de investigación
parámetros que son determinados a partir de estos 
registros, tales como la densidad total, la porosidad, 
la resistividad eléctrica y la velocidad de las ondas 
acústicas P y S, también pueden medirse en el labo-
ratorio bajo condiciones muy bien controladas en 
muestras tomadas de un núcleo, generándose así 
datos de muy alta calidad, con los cuales pueden 
calibrarse los registros de pozo. En segundo lugar, 
los análisis de laboratorio en muestras de núcleos 
de perforación, se emplean para determinar propie-
dades y parámetros de la formación que no pueden 
obtenerse mediante los registros de pozo, ni por 
ningún otro medio. En este grupo se encuentran, 
por ejemplo, la permeabilidad, las presiones capi-
lares, las permeabilidades relativas, el exponente 
de saturación, la eficiencia de la recuperación de 
hidrocarburos, la mojabilidad, la compresibilidad 
del volumen de poros y varios parámetros relativos 
al comportamiento mecánico de la formación.
Los núcleos son una muestra continua de roca, que se obtiene de la formación mediante perforación con 
una barrena especial hueca, la cual es capaz de cortar tramos de roca de hasta 20 m de longitud con un 
diámetro máximo de 20 cm. Estos tramos cilíndricos son llevados a la superficie para su posterior análisis. 
Una de las muchas ventajas de los núcleos es que permiten efectuar la caracterización geológica continua 
de la formación. Dependiendo del grado de heterogeneidad del núcleo, puede optarse por efectuar las 
mediciones en muestras cuyo diámetro es el mismo del núcleo (muestras de diámetro completo), o en 
muestras de menor tamaño que se extraen del núcleo mediante barrenas, usualmente con orientaciones 
diferentes al eje de éste (muestras tapón). 
La información que puede obtenerse del análisis de núcleos incluye: extensión areal del yacimiento, defi-
nición de estructuras geológicas, capacidad de almacenamiento, transmisividad hidráulica, contenido de 
fluidos, litología, variación espacial de los parámetros críticos del yacimiento, definición del grado de hete-
rogeneidad del yacimiento, parámetros de las ecuaciones de Archie, presiones capilares, distribución de 
los fluidos, datos para calibrar los registros de pozos, permeabilidades relativas y mojabilidad preferencial.
Objetivos fundamentales de la recuperación y del análisis de núcleos 
El objetivo fundamental de la recuperación de núcleos es obtener la mayor cantidad de muestras de 
roca para efectuar análisis de laboratorio, que sean representativas de las formaciones del yaci-
miento y preserven, según las aplicaciones a que se van a destinar, sus características nativas de 
mojabilidad y su contenido de fluidos, al menor costo posible. 
El objetivo fundamental de los análisis de núcleos es obtener, mediante mediciones directas de 
laboratorio, datos representativos de las propiedades in-situ de las rocas y de los fluidos del yaci-
miento, para asistir en la optimización de la evaluación de reservas y en la recuperación de los 
hidrocarburos.
En conjunto, el objetivo fundamental de un programa de corte y análisis de núcleos debe ser obtener 
información sobre las propiedades físicas y químicas de la formación y de los fluidos que ésta 
contiene, que pueda conducir a una o más de las siguientes metas: 1. refinar la evaluación de 
reservas; 2. descubrir nuevos yacimientos y 3. aumentar la eficiencia de la producción en los yaci-
mientos que ya se encuentren bajo explotación.
El análisis de núcleos constituye una fuente mayor de información para 
los exploradores y los ingenieros petroleros en los estudios de locali-
zación, evaluación y desarrollo de los yacimientos. Los datos que se 
obtienen de este análisis, proporcionan evidencia concluyente y posi-
tiva de la existencia de hidrocarburos, de la capacidad de la formación 
en su función de recipiente de almacenamiento de los fluidos (poro-
sidad), así como de su capacidad para permitir el flujo de los fluidos 
bajo un gradiente de presión aplicado (permeabilidad, conductividad 
hidráulica). Asimismo, los datos de saturación residual de los fluidos 
que se miden una vez que el núcleo se tiene en superficie, permiten 
hacer predicciones de la probable producción de aceite, gas o agua. 
Los resultados del análisis de núcleos son sumamente útiles para 
entender el comportamiento del yacimiento, evaluar la respuesta 
de los pozos a diferentes tipos de tratamientos, calibrar los registros 
de pozo, establecer una base robustapara modelar el yacimiento y 
estimar su potencial, así como para definir estrategias efectivas para 
su desarrollo. 
79 Boletín IIE, julio-septiembre del 2007
Planificación de las operaciones de corte y análisis de 
núcleos
Un programa de obtención y análisis de núcleos es similar a muchos proyectos de inge-
niería; inicia con la premisa de que una inversión redituará en un beneficio. El programa 
progresa a través de una fase de exploración de fuentes alternativas de información: 
pruebas de pozo, perfiles (logs), núcleos previos de localidades afines y recortes de 
perforación o muestras de pared. La toma y el análisis de núcleos está compuesta de 
muchas subdisciplinas, al grado que se considera que muy pocos individuos tienen 
experiencia en todas las áreas, siendo así que la ejecución de un simple programa 
requiere de un alto nivel de pericia y de dirección continua por parte de un supervisor 
muy experimentado. Los objetivos de un programa de toma de núcleos deben estable-
cerse en una etapa muy temprana del programa de perforación. Asimismo, los objetivos 
del análisis de los núcleos a obtenerse, deberían definirse cuidadosamente desde antes 
que comience la operación de corte de los mismos. 
En teoría, un grupo bien estructurado de profesio-
nales que representan las disciplinas de petrofísica, 
geología, ingeniería de yacimientos, producción, 
así como de perforación y terminación de pozos, se 
reúnen y discuten los objetivos comunes, así como 
los requerimientos individuales del programa, los 
cuales con mucha frecuencia no son compatibles, o 
bien no son posibles de satisfacerse en un mismo 
núcleo. Al discutirse los objetivos, toda erogación 
económica que deba hacerse deberá conducir 
finalmente a la producción de más aceite o gas, a 
un costo unitario menor. Las constricciones de tipo 
presupuestal y de localización del sitio del pozo, 
así como las de tiempo, deberán considerarse en el 
programa. 
La planificación de un programa de corte y análisis 
de núcleos es un proceso interactivo en donde se 
obtiene un consenso y se formulan los detalles del 
propio programa, teniendo siempre presente que 
el objetivo es reducir la incertidumbre en la evalua-
ción de los yacimientos, mediante la aportación 
de datos representativos de la formación a condi-
ciones in-situ. 
La comunicación y la planificación son los ingre-
dientes fundamentales de los cuales depende 
el éxito de un programa de toma y análisis de 
núcleos. El claro establecimiento de los objetivos 
del programa es esencial para poder satisfacer, en 
el mayor grado posible, todas las expectativas y 
las metas planteadas para el mismo. En la práctica 
pueden presentarse algunos inconvenientes que 
contribuyen a que sea difícil que un programa de 
obtención y análisis de núcleos sea totalmente 
exitoso, como por ejemplo, problemas de comuni-
cación entre las partes involucradas, recuperaciones 
de núcleo muy pobres, preservación inadecuada de 
los núcleos y protocolos de laboratorio pobremente 
diseñados. Muchos programas de corte y análisis 
de núcleos se planifican en forma deficiente y esto 
puede conducir a problemas en el laboratorio y al 
detrimento de la calidad de los datos que puedan 
obtenerse. 
La necesidad de tomar núcleos puede ser traída 
a contexto por un número de tecnólogos involu-
crados con la industria petrolera: geocientíficos, 
ingenieros de yacimientos, geólogos, ingenieros 
de perforación y terminación de pozos, así como 
especialistas en producción. La decisión concer-
niente a cuándo tomar núcleos, debería basarse 
en la premisa de que una inversión en esta tecno-
logía proporcionará beneficios en la exploración y 
ofrecerá una más eficiente producción de hidrocar-
buros. Los análisis de núcleos nunca deberían ser 
tratados como una tecnología aislada o indepen-
diente. La integración con registros de pozos, datos 
geofísicos, resultados de pruebas de pozos y otras 
herramientas de evaluación de yacimientos, hace 
que se incremente el valor de cualquier análisis de 
laboratorio. 
La planificación de un programa de toma y análisis 
de núcleos para un yacimiento particular, estará 
influenciada por el tamaño potencial del yaci-
miento, sus actuales y posibles mecanismos de 
producción, su nivel de desarrollo y el estado del 
programa de evaluación integral del yacimiento. 
Generalmente, en la planificación de un programa 
adecuado para cualquier yacimiento se recomienda 
adoptar las siguientes etapas: 1. Establecer los obje-
tivos específicos del programa; 2. Determinar el 
tipo de pruebas mediante las cuales se pretende 
cumplir con los objetivos del programa; 3. Selec-
cionar las localidades de las cuales se van a extraer 
los núcleos; 4. Seleccionar los procedimientos para 
el corte y el manejo de los núcleos y 5. Revisar el 
programa de obtención y análisis de los núcleos, 
para asegurarse que existe compatibilidad con 
todas las partes del programa de evaluación inte-
gral del yacimiento.
80Actividades de investigación
Con el fin de garantizar que de un programa de recuperación de núcleos se pueda 
derivar la máxima cantidad de información posible, es necesario observar las siguientes 
medidas:
• Tomar los núcleos lo más pronto posible en el programa de perforación.
• Tomar núcleos en una sección transversal de pozos.
• Tomar núcleos en uno o más pozos, usando aceite o un fluido en base de aceite.
• Tomar núcleos en uno o más pozos, para determinar la mojabilidad de la roca.
• Analizar cuidadosamente en el laboratorio el material de los núcleos recuperados 
para obtener los datos requeridos, tanto de las pruebas de caracterización básica 
como de los análisis especiales.
• Preservar y almacenar adecuadamente las muestras utilizadas y el material sobrante 
de los núcleos, para posibles análisis futuros.
En términos generales, los objetivos de un programa de toma y análisis de núcleos 
incluyen:
1. Determinación de la porosidad, la permeabilidad y la saturación residual de fluidos; 
definición de la litología y predicción de la posible producción de gas, aceite o agua.
2. Definición de los cambios areales en la porosidad, la permeabilidad y la litología, lo 
que se requiere para caracterizar el yacimiento en cuanto a la estimación de reservas 
y el modelado del yacimiento.
3. Determinación de la saturación de agua irreducible.
4. Hasta donde sea factible, recuperar núcleos en estado inalterado de mojabilidad 
y de saturación, para efectuar en ellos análisis especiales como determinación del 
tipo de mojabilidad preferencial, medición de presiones capilares, determinación 
del exponente de saturación, obtención de permeabilidades relativas, etc. 
5. Efectuar estudios de permeabilidad direccional.
6. Obtención de información para calibrar los registros de pozos o para mejorar su 
interpretación.
7. Determinación de las saturaciones de aceite residual del yacimiento, para la evalua-
ción de proyectos de recuperación mejorada.
8. Determinación de ambientes de depósito.
9. Evaluación de daños en la formación y diseñar estrategias de control.
Los objetivos del programa de toma y análisis de núcleos influenciarán:
• El tipo de núcleo a ser cortado.
• El tamaño del núcleo.
• El manejo y la preservación del núcleo y en general los procedimientos a llevarse a 
cabo en el sitio del pozo.
• El tipo de fluido de perforación a usarse en lo general y durante el corte del núcleo.
• El conjunto de pruebas a realizarse en el núcleo.
• El orden, el cronograma y la secuencia de las pruebas. 
La necesidad de llevar a cabo un programa de toma y análisis de núcleos, puede expre-
sarse en términos del estado que guarda el desarrollo de un campo petrolero. El alcance 
y la extensión que deben tener los programas de análisis de núcleos cambian durante 
las etapas de exploración, evaluación y desarrollo de un campo, para poder satisfacer los 
también cambiantes objetivos geocientíficos y de ingeniería que se requieran. Durante 
la etapa de exploración, cuando la información disponiblees poca o nula y el riesgo es 
alto, los núcleos se cortan con la finalidad de examinar el potencial del yacimiento y 
describir la estratigrafía, y pueden ser usados para establecer una base petrofísica para 
la calibración de herramientas indirectas de evaluación del yacimiento, como los regis-
tros de pozo y los datos sísmicos. 
81 Boletín IIE, julio-septiembre del 2007
Durante la evaluación del yacimiento, el tema en contexto no es ya el de si hay o no hidro-
carburos presentes, sino el de cuánto aceite recuperable está presente, cómo será recupe-
rado económicamente y cómo está espacialmente distribuido. Cuando un proyecto entra 
en la fase de evaluación, se cortan núcleos adicionales para pruebas avanzadas de labo-
ratorio, como la determinación de permeabilidades relativas y la medición de presiones 
capilares. Cuando se ha determinado que un proyecto es económicamente viable, el 
riesgo es un factor menor y los geocientíficos e ingenieros tratan ya con los aspectos de 
desarrollo y producción del campo. En esta etapa pueden usarse los resultados de pruebas 
de desplazamiento realizadas en el laboratorio, para examinar el potencial de la recupe-
ración secundaria y también para examinar la viabilidad técnica y económica de diversas 
alternativas de recuperación mejorada. Las diversas etapas del desarrollo de un campo y 
el ciclo de vida del programa de toma y análisis de núcleos, evolucionan de una manera 
que es específica de cada campo, lo que da como resultado que no haya dos programas 
iguales. En todo proyecto, el valor de los datos de evaluación del yacimiento derivados del 
análisis de núcleos se maximiza cuando los datos se adquieren en una etapa temprana y 
se integran con otros conjuntos de datos. 
Procedimientos adecuados en la extracción de núcleos y su manejo en el sitio del pozo: 
la primera etapa hacia los análisis de núcleos confiables
El corte de los núcleos en la formación y su posterior manejo en el 
sitio del pozo deberán seguir las mejores prácticas posibles, debido a 
que el valor de todo el análisis de los núcleos está limitado por estas 
operaciones iniciales (American Petroleum Institute, 1998). Los obje-
tivos de cualquier programa de obtención y preservación de núcleos, 
deberían ser los de obtener una roca representativa de la forma-
ción, a la vez que se minimiza la alteración de la misma durante las 
operaciones de corte del núcleo en la formación y su manejo en la 
superficie. El análisis de núcleos es una componente importante en 
la evaluación de formaciones y es especialmente ventajosa cuando se 
van a desarrollar yacimientos complejos. 
Los mayores problemas que se encuentran durante el corte, el manejo 
y la preservación de las rocas de un yacimiento son: 1. diseñar el 
ensamble adecuado del muestreador de fondo del pozo y el programa 
del fluido de perforación, con el fin de minimizar la invasión del lodo y 
maximizar los parámetros de la perforación; 2. seleccionar un material 
de preservación del núcleo que no sea reactivo, así como un método 
para prevenir las pérdidas de fluidos o la absorción de contaminantes 
(por ejemplo, componentes del fluido de perforación que tienen el 
potencial de alterar la mojabilidad) y 3. aplicar métodos de manejo y 
preservación del núcleo, basados en el tipo de roca y en su grado de 
consolidación, así como en el tipo de fluidos que contiene. 
Diferentes tipos de rocas pueden requerir precauciones adicionales, 
para que del análisis del núcleo puedan obtenerse datos representa-
tivos. Los barriles de doble tubo han reemplazado efectivamente, a 
los métodos de toma de núcleos con manga de hule para rocas frac-
turadas y no consolidadas. Los barriles internos desechables hechos 
de fibra de vidrio o de aluminio, trabajan mejor debido a su bajo 
coeficiente de fricción y a su habilidad para prevenir trabaduras. Los 
sistemas de colección del núcleo de cierre total, han contribuido a la 
obtención de mejores recuperaciones de núcleos de roca en forma-
ciones no consolidadas. La tecnología de toma de núcleos ha avan-
zado significativamente en los últimos años, lo cual ha permitido 
maximizar los índices de recuperación en la mayoría 
de los tipos de rocas, al tiempo que se minimiza el 
daño causado al núcleo. Los equipos de baja inva-
sión para el corte de núcleos están ampliamente 
disponibles en la actualidad y han probado su valía 
en situaciones críticas, cuando se van a conducir 
estudios avanzados del yacimiento para propó-
sitos petrofísicos y de ingeniería de yacimientos 
(por ejemplo, medición de propiedades eléctricas, 
determinación de permeabilidades relativas y cuan-
tificación de presiones capilares). 
No existe un método mejor para el manejo y la 
preservación de núcleos, sobre todo esto último, 
que no es otra cosa que un intento de mantener 
los núcleos previamente a su análisis, en la misma 
condición en la que estaban cuando fueron remo-
vidos del barril del muestreador. En el proceso de 
corte, recuperación y traída del núcleo a la super-
ficie, el contenido de los fluidos de la roca se altera, 
debido a los inevitables cambios en la presión y la 
temperatura, efectos que en ocasiones se intenta 
minimizar mediante la obtención de núcleos con 
retención de presión. Solamente la experiencia 
puede ayudar a determinar el método de preser-
vación más satisfactorio para el tipo de roca en 
cuestión, el cual dependerá de la composición, 
del grado de consolidación y de las otras caracte-
rísticas distintivas que la roca ostente. Las técnicas 
requeridas para preservar los núcleos a fin de que 
sean adecuados para ensayos posteriores, pueden 
depender del tiempo que conlleva la transporta-
ción, del período de tiempo que estarán almace-
nados, de las condiciones mismas del almacenaje y 
de la naturaleza de las pruebas a ser realizadas. 
82Actividades de investigación
Los tipos de rocas que requieren procedimientos especiales para 
cortarlas de la formación y preservarlas en el sitio del pozo, son las 
rocas no consolidadas que contienen aceite ya sea muy pesado o 
muy ligero, rocas carbonatadas vugulares, evaporitas, rocas fractu-
radas, rocas ricas en minerales arcillosos, lutitas, rocas de muy baja 
permeabilidad, carbón y diatomita. 
Los métodos preferidos para preservar núcleos para análisis de labo-
ratorio incluyen la estabilización mecánica, la preservación controlada 
ambientalmente mediante disminución de la temperatura, congela-
miento, el control regulado de humedad, el almacenamiento en telas 
o en bolsas plásticas que se sellan mediante calor, el uso de fluidos 
de inmersión o de recubrimientos, el sellado en barriles internos 
desechables y el confinamiento en dispositivos especiales sellados, 
tales como frascos anaeróbicos.
Las rocas totalmente no consolidadas se manejan mejor en estado 
de congelamiento, debido a que la alteración mecánica es bastante 
probable durante el manejo y la preparación previa al análisis. El 
efecto completo del congelamiento sobre las propiedades petrofí-
sicas de un núcleo es desconocido; sin embargo, la preparación de 
muestras tapón de roca no consolidada sin congelar está plagada 
de muchas dificultades. Las rocas consolidadas nunca deberían ser 
congeladas, porque el congelamiento puede causar daños estructu-
rales irreversibles al núcleo.
El objetivo fundamental de los análisis de núcleos 
es obtener datos representativos de las propie-
dades de las rocas del yacimiento a condiciones 
in-situ. La toma, el manejo y la preservación del 
núcleo deberían llevarse a cabo de manera que se 
prevengan tanto la pérdida de fluidos intersticiales, 
como la contaminación con fluidos extraños. Para 
obtener datos confiables de los análisis de núcleos 
es esencial la rapidez en la remoción, tendido, 
etiquetado y preservación de éstos. La toma de 
muestras del núcleo en el sitio del pozo debería 
limitarse si acaso, a la obtención de tapones para 
estudios de invasión y de mojabilidad; el núcleo 
nunca debería ser lavado y debe ser protegido 
de temperaturasextremas, de la humedad del 
ambiente y de la deshidratación. Debe constituirse 
un grupo multidisciplinario para asegurarse que 
los resultados que se obtienen de los análisis de 
núcleos sean representativos. Este grupo debería 
incluir ingenieros de perforación, ingenieros de 
yacimientos, geocientíficos y otros profesionales 
involucrados con el trabajo de laboratorio. Deben 
adoptarse protocolos experimentales y de adqui-
sición de datos adecuados, con el fin de arribar a 
la obtención de datos significativos. Un programa 
de toma y análisis de núcleos diseñado adecua-
damente, beneficiará no solamente al usuario de 
corto plazo, sino también a futuros usuarios. 
Aseguramiento de la calidad de los análisis petrofísicos
Las mediciones de laboratorio en muestras de rocas y de fluidos del yacimiento se requieren para muchas 
aplicaciones, incluyendo la determinación de reservas, simulación del yacimiento, diseño de estimulación, 
evaluación de daños a la formación y monitoreo de la recuperación. Los costos de obtener y analizar las 
muestras de rocas y de fluidos son significativos, por lo que debe hacerse todo intento para maximizar el 
valor agregado de la labor de realizar mediciones de laboratorio, y mientras que los costos de dichas medi-
ciones son pequeños comparados con el costo total del desarrollo de un campo, el impacto financiero 
no lo es. Las decisiones basadas en la interpretación de los resultados de pruebas de laboratorio, pueden 
hacer la diferencia entre el éxito y el fracaso de un proyecto de desarrollo de un prospecto petrolero. 
Antes de que los núcleos sean cortados de la formación, deben definirse las metas del programa de medi-
ciones y también se deben tener respuestas claras a las siguientes cuestiones:
• ¿Cuáles son los objetivos de negocios relacionados con la realización de esas mediciones?
• ¿Cuáles serían las consecuencias de no hacer dichas mediciones ?
• ¿Cuáles decisiones de negocios resultarán influenciadas por las mediciones?
• ¿Qué alternativas existen para la obtención de las mediciones?
• ¿Cuáles son las consecuencias de hacer estas mediciones incorrectamente?
La precisión y la solidez de las mediciones comúnmente disponibles, deben ser conocidas para determinar 
la naturaleza del programa de adquisición de datos. Siempre debe establecerse un compromiso entre el 
número de mediciones y la exactitud deseada para las mismas. Las tolerancias innecesarias muy estrechas 
en la exactitud de las mediciones, incrementan el costo de cada etapa del programa de adquisición de 
datos. El objetivo puede alcanzarse de una manera más efectiva en costo con un número grande de medi-
ciones cualitativas, que con unas pocas mediciones de alta exactitud. Si es adecuado que las tolerancias 
de las mediciones sean amplias, los valores de reglas empíricas pueden ser adecuados, y la generación 
de nuevos valores mediante pruebas de laboratorio pasa a ser más bien un lujo que una necesidad. En el 
83 Boletín IIE, julio-septiembre del 2007
otro extremo, pequeñas diferencias en el resultado 
de las mediciones pueden afectar en forma muy 
crítica cierto tipo de decisiones. En tal caso, puede 
ser necesario implementar mejoras en los procedi-
mientos de pruebas existentes e incluso desarrollar 
nuevos métodos. Por consiguiente, debe tenerse 
muy en cuenta la diferencia entre el valor de los 
datos y su respectivo costo. 
La exactitud puede no ser constante en todo el 
intervalo de las mediciones. Por ejemplo, las medi-
ciones de permeabilidad menores que 1 milidarcy 
y mayores que 1000 milidarcys son significati-
vamente menos exactas que las mediciones de 
permeabilidad intermedias. Por ello, al diseñarse un 
programa experimental, siempre es recomendable 
considerar los valores anticipados para las propie-
dades que van a medirse. Las pruebas que pueden 
ser exactas en una roca con una permeabilidad de 
varios cientos de milidarcys y 20% de porosidad, 
pueden ser altamente erróneas en una muestra con 
una permeabilidad menor que 1 milidarcy y 5% de 
porosidad. 
Las varianzas entre los resultados de mediciones de 
las propiedades petrofísicas básicas en diferentes 
laboratorios, son con frecuencia más grandes que lo que comúnmente 
se supone. Si no se utilizan muestras de verificación para averiguar la 
exactitud de las mediciones, pueden citarse límites muy estrechos de 
exactitud que no son realistas. Si la competencia argumenta poder 
alcanzar mejor exactitud, los laboratorios temerán perder la oportu-
nidad de hacer su negocio. 
Los estudios de comparación de mediciones de laboratorio en mues-
tras que cubren el rango de valores esperado para las propiedades 
que van a medirse, son sumamente importantes en la evaluación de 
la exactitud de éstas. Las mediciones repetidas de una propiedad que 
se realizan por un solo laboratorio evalúan la precisión. En cambio, el 
empleo repetido de un conjunto determinado de muestras de verifi-
cación para evaluar muchos laboratorios, permite la comparación con 
una base de datos que conduce a detectar sesgos en los resultados 
de las mediciones. La exactitud absoluta es elusiva, debido a que no 
existen muestras estándar para el análisis de las propiedades de los 
yacimientos. 
Las mediciones de laboratorio son frecuentemente ajustadas a las 
condiciones del yacimiento mediante correlaciones. Si estos datos 
ajustados son cruciales para las decisiones de negocios, es imprescin-
dible conocer la robustez de dichas correlaciones. Si las decisiones de 
negocios son sensibles a pequeños cambios en el ajuste de los datos, 
una mejor práctica es colectar los datos necesarios para generar una 
correlación con la exactitud apropiada. 
El aseguramiento de la calidad debe comenzarse mucho antes de 
que un laboratorio sea seleccionado, para lo cual los laboratorios que 
potencialmente pueden realizar las mediciones programadas deben 
revisarse en las siguientes tres formas:
1. Reunirse con el personal del laboratorio para comunicarles los 
objetivos del programa de adquisición de datos. Si este personal 
ignora los objetivos del usuario, ¿cómo pueden ellos satisfacer 
dichos objetivos? Si la confidencialidad es importante, debe 
usarse un laboratorio interno, o bien camuflar la fuente de las 
muestras, pero nunca disimular los objetivos del programa. Los 
procedimientos experimentales del laboratorio deben revisarse 
cuidadosamente, aun si existen lineamientos avalados o expe-
didos por la industria. 
2. Inspeccionar el laboratorio e identificar al personal que realmente 
estará realizando el trabajo. Hay un considerable componente de arte 
en la ciencia de las mediciones de laboratorio, por lo que sí es impor-
tante saber y tener en cuenta quién realiza las pruebas. El técnico que 
está en la línea del frente realizando directamente las mediciones, 
debe ser un individuo altamente comprometido con la calidad y 
asumir la responsabilidad que le corresponde en cuanto a la validez 
de las mediciones que realiza. 
3. Usar muestras de verificación para confirmar la exactitud de 
pruebas simples y poco costosas, y verificar los componentes 
básicos de las pruebas más complejas. La duplicación de medi-
ciones especiales de alta complejidad no siempre es factible, 
debido a la escasez de material o por el alto costo de las mismas. 
Sin embargo, las mediciones simples (como la porosidad), que 
quedan incorporadas dentro de las mediciones más complejas, 
pueden ser fuentes de errores sustanciales. 
84Actividades de investigación
Las muestras de verificación son importantes en el 
proceso de aseguramiento de la calidad. Usando 
estas muestras, pueden encontrarse problemas de 
medición sustanciales en laboratorios aparente-
mente conocedores y bien organizados. En general, 
la experiencia que se tiene es que los laboratorios 
se desempeñan mejor si saben que están siendo 
monitoreados y evaluados. También se sabe que 
los laboratorios no necesariamente se desem-
peñan mejor en revisiones anunciadas de control 
de calidad y en algunos casosse ha detectado lo 
contrario. Por consiguiente, no es necesario disi-
mular las muestras de verificación que se le puedan 
entregar al laboratorio junto con el material de 
trabajo ordinario. 
Las revisiones regulares del trabajo en progreso 
facilitan el control y la corrección de los daños 
que puede causar la aplicación de procedimientos 
experimentales erróneos, o las deficiencias en la 
organización del laboratorio. Mientras más pronto 
se pueda identificar la existencia de un problema, 
será mucho mejor para el programa de pruebas 
en conjunto, y si existen mediciones previas reali-
zadas en muestras similares, los resultados del 
trabajo en progreso deben compararse con éstas. 
Si se observan diferencias mayores que no pueden 
explicarse claramente, será menester investigar 
el origen de ellas. Es mucho más fácil confirmar si 
las diferencias observadas son reales cuando el 
programa de pruebas todavía está en proceso. 
El descubrir durante la revisión de un informe de 
laboratorio que los datos son erróneos, es la forma 
más inadecuada de pretender validarlos. Cuando el 
informe ha sido entregado, puede ya no haber sufi-
ciente tiempo o material del núcleo para repetir las 
mediciones. 
Se debe estar alerta a la tendencia de los labora-
torios de atribuir discrepancias en los datos a un 
muestreo no representativo. En el campo de los 
análisis de núcleos, la heterogeneidad, la moja-
bilidad, el daño mecánico y la inconsistencia de 
las muestras, son argumentos muy usados para 
explicar las discrepancias en muchos conjuntos 
de datos. Estos factores pueden causar problemas, 
pero también son utilizados excesivamente como 
excusas. 
La calidad tiene un costo, pero en sus intentos por 
reducirlo, las compañías operadoras de los campos 
petroleros pueden estar forzando a los laboratorios 
comerciales a sacrificar la calidad. La relación del 
operador con el laboratorio debe ser de coopera-
ción y no de rivalidad. Es importante entender la 
necesidad de hacer negocio del laboratorio, de 
generar una utilidad para los propietarios mediante 
el suministro de servicios de análisis. La razón de la existencia del 
laboratorio no es primariamente el suministro de servicios de análisis, 
sino generar una ganancia económica. Si los laboratorios se selec-
cionan sobre la base de ofertas bajas, es difícil construir una relación 
que pueda satisfacer al mismo tiempo las necesidades de negocio del 
operador (datos de alta calidad), y las necesidades de negocio de los 
laboratorios (utilidades). Si las compañías operadoras buscan inva-
riablemente al oferente de más bajo precio, la calidad se degrada. Es 
decir, si se enfocan en el concepto de costo más que en el concepto 
de valor, dichas compañías se convierten a sí mismas en sus peores 
enemigos. Para poder trabajar dentro de las constricciones de precios 
no realistas de una oferta muy baja y satisfacer a la vez sus propias 
necesidades de negocios, un laboratorio debe acortar el tiempo dedi-
cado a realizar y verificar las pruebas, y emplear técnicos a los que 
se asigna más trabajo del que pueden realizar con calidad, o bien 
emplear personal que no está debidamente capacitado.
Conclusiones
Una amplia variedad de actividades relativas a las etapas de explora-
ción, localización, evaluación y desarrollo de los yacimientos petro-
leros, dependen fuertemente de que se tenga un buen conocimiento 
de la magnitud y de la variación espacial de las propiedades ingenie-
riles aplicables de las rocas donde se encuentran emplazados dichos 
yacimientos. Este conocimiento se obtiene mediante el proceso 
llamado evaluación de formaciones. La recuperación y el análisis de 
núcleos son una parte integrante de este proceso.
Tanto la factibilidad técnica como la económica de desarrollar un pros-
pecto de yacimiento petrolero, dependen de que las rocas que inter-
vienen exhiban una combinación adecuada de sus propiedades, para 
así constituir una estructura geológica confinante y almacenadora de 
hidrocarburos, que sea factible de desarrollarse técnicamente, a la vez 
que tenga el potencial de redituar un beneficio económico. 
El análisis de núcleos continúa siendo hoy en día la piedra angular 
sobre la que descansa la evaluación de formaciones en su conjunto, ya 
que proporciona información relevante cuya obtención no es posible 
por ningún otro medio. Las mediciones de laboratorio en muestras de 
roca, ofrecen los medios más directos y tangibles para determinar los 
parámetros críticos del yacimiento. Entre otros beneficios, el análisis 
de núcleos representa una fuente de mayor información para los 
exploradores y los ingenieros petroleros, en los estudios de localiza-
ción, evaluación y desarrollo de los yacimientos.
Los datos que se obtienen del análisis de núcleos proporcionan 
evidencia concluyente y positiva de la existencia de hidrocarburos, 
de la capacidad de la formación en su función de recipiente de alma-
cenamiento de los fluidos (porosidad), así como de su capacidad 
para permitir el flujo de los fluidos bajo un gradiente de presión apli-
cado (permeabilidad, conductividad hidráulica). Asimismo, los datos 
de saturación residual de los fluidos que se miden una vez que el 
núcleo se tiene en superficie, permiten hacer interpretaciones de la 
probable producción de aceite, gas o agua. Los resultados del análisis 
de núcleos son sumamente útiles para entender el comportamiento 
del yacimiento, evaluar la respuesta de los pozos a diferentes tipos 
de intervenciones, calibrar los registros de pozo, establecer una base 
85 Boletín IIE, julio-septiembre del 2007
robusta para modelar el yacimiento y estimar su potencial, así como 
para definir estrategias efectivas para su desarrollo. 
La planificación de un programa de toma y análisis de núcleos para un 
yacimiento en particular está influenciada por el tamaño potencial de 
dicho yacimiento, por sus actuales y posibles mecanismos de produc-
ción, así como por su grado de desarrollo y el estado del programa de 
evaluación integral del mismo. Las varias etapas del desarrollo de un 
campo y el ciclo de vida del programa de toma y análisis de núcleos, 
evolucionan de una manera que es específica de cada campo, de lo 
que resulta que no hay dos programas iguales. En todo proyecto, el 
valor de los datos de evaluación del yacimiento derivados del análisis 
de núcleos, se maximiza cuando los datos se adquieren en una etapa 
temprana y se integran con otros conjuntos de datos. 
El corte de los núcleos en la formación y su posterior manejo en el 
sitio del pozo, deberán seguir las mejores prácticas posibles, debido 
a que el valor de todo el análisis de los núcleos está determinado por 
estas operaciones iniciales. Los objetivos de cualquier programa de 
obtención y preservación de núcleos deben ser el obtener roca repre-
sentativa de la formación, a la vez que se minimiza la alteración de 
ésta durante las operaciones de corte del núcleo y su manejo en la 
superficie. 
Los costos de obtener los núcleos y analizar las muestras de roca en 
el laboratorio son significativas, por lo que debe hacerse todo intento 
para maximizar el valor agregado de la labor de realizar mediciones 
de laboratorio, así como para el aseguramiento de la calidad de dichas 
mediciones. Mientras que los costos de las mediciones de laboratorio 
son pequeños comparados con el costo total del desarrollo de un 
campo, el impacto financiero de éstas no lo es. Las decisiones basadas 
en la interpretación de los resultados de pruebas petrofísicas de labo-
ratorio, pueden hacer la diferencia entre el éxito o el fracaso de un 
proyecto de desarrollo de un prospecto petrolero. 
Referencias
Archie, G.E.; Introduction to Petrophysics of Reservoir Rocks, Bull. AAPG (1950) 34, 
pp. 943-961.
Archie. G.E.; Forward, Geophysics, (1960) 25, pp. 731-733
American Petroleum Institute Recommended Practices For Core Analysis. 
Recommended Practice 40. Second Edition; February 1998. Sections 1-3. 
Enrique Contreras López
Investigador dela Gerencia de Geotermia, con 28 años de antigüedad como 
investigador líder de las disciplinas de Petrofísica y Geomecánica, y responsable 
técnico del Laboratorio de Yacimientos. Es Ingeniero Mecánico egresado de la 
Universidad de Guadalajara y Maestro en Ingeniería Mecánica con especia-
lidad en Termociencias, por la División de Estudios de Posgrado de la Facultad 
de Ingeniería de la Universidad Nacioanl Autónoma de México (UNAM), 
grado que obtuvo con otorgamiento de la medalla “Gabino Barreda al Mérito 
Universitario”. Entre 1971 y 1975 fue profesor de asignatura en la Facultad de 
Ingeniería de la Universidad de Guadalajara. De 1975 a 1980 fue profesor de 
carrera de tiempo completo, en la sección de Ingeniería Térmica de la Facultad 
de Ingeniería de la UNAM. De 1980 a 1981, realizó un curso de especializa-
ción de en Análisis Petrofìsicos y Geomecánicos de núcleos, en la compañía 
TerraTek. Ha realizado numerosas estancias cortas de actualización en diversas 
instituciones, como el National Institute of Standards de 
E.U.A., la compañía Terratek, la Universidad de California y 
la Universidad de Utah. Ha asistido a varios cursos indus-
triales de capacitación, impartidos por la compañía OGCI 
y el Imperial College, en las áreas de Análisis de Núcleos, 
Interpretación de Registros de Pozos, Mecánica de Rocas 
Aplicada a la Industria Petrolera y Análisis Especiales de 
Núcleos de Perforación. En 1980 ingresó al Departamento 
de Geotermia del IIE, teniendo a su cargo el desarrollo de 
las disciplinas de Petrofísica y Mecánica de Rocas hasta 
la fecha. Como jefe de proyecto ha tenido a su cargo 20 
proyectos de investigación aplicada y de desarrollo de 
infraestructura experimental y también ha sido respon-
sable de una considerable cantidad de proyectos de 
investigación y de suministro de servicios especializados 
para los sectores eléctrico y petrolero. Es autor o co-autor 
de 34 artículos extensos sobre Petrofísica y Mecánica de 
Rocas, los cuales se han publicado en revistas nacionales 
e internacionales con arbitraje y en actas de congresos, 
así como de más de 80 informes técnicos de proyectos, 
tanto de infraestructura como contratados por clientes 
externos. Desde 1994 ha tenido a su cargo una gran 
variedad de estudios y servicios de caracterización petro-
física básica y avanzada de núcleos de perforación, para la 
industria petrolera nacional, bajo contrato, con varios de 
los más importantes activos de Producción de PEMEX. Fue 
el director de una tesis de licenciatura que ganó el primer 
lugar a nivel nacional, en la disciplina de Diseño Mecánico. 
El Instituto de Investigaciones Eléctricas le otorgó en 1994 
y 1997, el reconocimiento al Desempeño Extraordinario. 
ecl@iie.org.mx
Pablo García M.
Ingeniero Mecánico, egresado del Instituto Tecnológico 
del Istmo en 1993. Recibió el grado de Maestro en Ciencias 
en Ingeniería Mecánica, con la especialidad de Sistemas 
Térmicos, en el Cenidet en 1997. Obtuvo experiencia en el 
área petrolera, laborando con el Activo Ek-Balam en el año 
de 1997. Laboró en el Instituto Mexicano del Petróleo en 
el área de Exploración y Producción. Ingresó a la Gerencia 
de Geotermia del IIE en 1999 y ha publicado varios artí-
culos sobre Medición de Propiedades Termofísicas y Petro-
físicas. Su área de especialidad actual es la Planeación 
y Ejecución de Pruebas de Petrofísica en el Laboratorio 
de Yacimientos, así como la instrumentación de pruebas 
especiales para PEMEX y CFE.
pggarcia@iie.org.mx