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Registros Eléctricos
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SEEROIL International Services Co. Ltda., & GOLDOIL Consulting Cia. Ltda., tienen el honor de presentar a ustedes el Seminario sobre: INTERPRETACIN DE
REGISTROS DE POZOS A HUECO ABIERTO. Este seminario presentar los
puntos ms importantes acerca de los principios de las herramientas ms utilizadas en la
industria petrolera; as como a comprender el significado de cada una de las curvas y
finalmente a interpretar cuantitativamente la informacin obtenida.
Ustedes tendrn la oportunidad de ingresar al fabuloso mundo de los registros de pozos
a travs de varios ejercicios prcticos y Sesiones de Trabajo, los mismos que servirn
para entender ms fcil y mejor el contenido del Seminario. Espero que ustedes
disfruten del contenido y trabajo en este Curso.
Ing. Efran Cruz Pez SEEROIL International Services Cia. Ltda.
GOLDOIL Consulting Cia Ltda.
GERENTE GENERAL
Quito, Abril del 2003
Nota: La mayora del contenido y ejercicios fueron tomados de Manuales de Interpretacin, Libros de Cartas de las compaas: Schlumberger, Baker, Halliburton y otros textos.
Interpretacin de Registros de Pozos a Hueco Abierto
24/04/2015 By: E. Cruz 2
CONTENIDO A1.0 INTRODUCCIN A LA INTERPRETACIN DE REGISTROS A HUECO ABIERTO A.1 USOS DE LOS REGISTROS A.2 GEOLOGA BSICA DEL PETRLEO A.3 CONCEPTOS BSICOS DE INTERPRETACIN DE REGISTROS A.4 RESISTIVIDAD COMO UNA BASE PARA LA INTERPRETACIN. LA ECUACIN DE ARCHIE A.5 DEFINICIONES
a. Porosidad de la formacin (PHI) b. Resistividad de la formacin (R) c. Factor de la Formacin (F) d. Saturacin de Agua: Sw e. Saturacin del Hidrocarburos (Shy) f. Formaciones Limpias g. Formaciones Arcillosas h. Frmulas ms importantes i. Smbolos importantes
A.6 ESCALAS Y PRESENTACIONES DE LOS REGISTROS
24/04/2015 By: E. Cruz 3
A1.0 INTRODUCCIN PARA INTERPRETACIN DE REGISTROS DE
POZOS A HUECO ABIERTO
A.1 USOS DE REGISTROS
Un conjunto de registros corridos en un pozo tendr una significacin diferente para
cada una de las personas. Examinemos las preguntas planteadas y/o respuestas dadas
por una variedad de personas:
El Geofsico:
Son los topes dnde usted inicialmente lo predijo de las lneas ssmicas?
Son las zonas potenciales porosas tal como usted asumi de los datos ssmicos?
Qu muestra de la seccin ssmica sinttica?
El Gelogo:
A qu profundidades estn los topes de las formaciones?
Es el ambiente conveniente para la acumulacin de hidrocarburos?
Existe la evidencia de Hidrocarburo en este pozo?
Qu tipo de Hidrocarburo est presente en este pozo?
Los Hidrocarburos se presentan en cantidades comerciales?
Cun bueno es el pozo?
Cules con las reservas?
Podra esta formacin ser comercial en otros lugares cercanos a este pozo?
El Ingeniero de Perforacin:
Cul es el volumen del pozo para la cementacin del casing?
Existen deformaciones del pozo (Dog legs) u otras deformaciones?
Dnde puedo localizar un buen lugar para asentar un packer para una prueba en el
pozo?.
Dnde es el lugar mejor para poner herramienta de desviacin?
El Ingeniero de Reservorios:
Cun potente es la zona de pago?
Cun homognea es la seccin de pago?
Cul es el volumen de hidrocarburos?
El pozo ser econmicamente rentable?
Cunto tiempo se espera de produccin?
El Ingeniero de la Produccin:
Dnde debe completarse el pozo y en que zona(s)?
Qu tasa de produccin puede esperarse?
Debe considerarse cualquier produccin de agua?
Cmo debera ser completado el pozo?
Est la zona potencial hidrulicamente aislada?
El pozo requerir de alguna estimulacin?
Qu tipo de estimulacin sera mejor?
24/04/2015 By: E. Cruz 4
De esta manera, la evaluacin de registros puede significar varias interpretaciones
para las diferentes personas. Cada uno de los profesionales utilizar la informacin
de los registros de una manera diferente para buscar sus propias respuestas. El
ensayo ms comn es leer los registros y entender las diferentes reacciones
producidas por las caractersticas propias de la formacin sobre las herramientas de
registracin.
Los factores que influyen en la medida del registro y la informacin que
proporciona estas herramientas son lo que nosotros deseamos presentar a ustedes en
este curso.
A.2 GEOLOGA BSICA DEL PETRLEO
Para entender mejor las interpretaciones de los registros, nosotros debemos
repasar primero los tipos de rocas que se encuentran en el pozo:
Las rocas sedimentarias ms comunes son: Arenisca, Limolita, Lutita, Caliza,
Dolomita y Anhidrita
En general, las rocas sedimentarias se depositan ya sea como una secuencia
clstica que contiene arenisca, limolita y lutitas o como una secuencia
carbontica que contiene caliza, dolomita anhidrita y lutita.
Depsitos Clsticos
Las rocas clsticas se forman de fragmentos de roca y partculas meteorizadas
de rocas pre-existentes. Estos sedimentos son transportados por el viento y el
agua y normalmente se depositan en ros, lagos y ocanos en formas bastante
planas. La accin de las corrientes y olas clasifican los sedimentos, en ambientes
de alta energa se depositan arenas de grano grueso, mientras en ambientes de
baja energa se forman arenas de grano fino, limolitas y lutitas. La naturaleza de
la depositacin es tal que estructuras de estratificacin cruzada, formas de canal
y gradacionales son rocas muy comunes. En reas de depositacin de agua dulce,
capas de carbn pueden estar presentes, lo que indican un ambiente de
condiciones no marinas.
Despus de la deposicin y con una profundizacin de la secuencia
estratigrfica, la consolidacin ocurre y los granos se cementan unos con otros
para formar una roca sedimentaria consolidada.
Depsitos Carbonticos
La depositacin de carbonatos ocurre en condiciones marinas, por la
precipitacin de la caliza de los organismos como partculas finas, conchas o
crecimientos masivos. Las calizas pueden depositarse ya sea como mantos
planos en el fondo del ocano o como gigantescos e irregulares arrecifes.
24/04/2015 By: E. Cruz 5
Cadenas de barreras de arrecifes que crecen de esta manera, pueden formar
cuencas ocenicas restringidas con direccin a tierra, en las cuales la dolomita y
la anhidrita se precipitan por efecto de la evaporacin del agua de mar.
Cuando las calizas se forman cerca de la orilla, all se pueden mezclarse con
caliza y material clstico erosionado y en cuencas ocenicas profundas son muy
comunes la mezcla de caliza y arcilla.
Despus del depsito de los sedimentos, el entierro posterior de los mismos
puede causar dolomitizacin de la caliza, lo que significa que cambia la
composicin actual de caliza a dolomita.
Debido a la naturaleza dura de la caliza comparada con otros sedimentos, las
calizas tienden a fracturarse con deformacin, lo que hace que aumenta la
permeabilidad y ayuda al proceso de dolomitizacin.
24/04/2015 By: E. Cruz 6
En varios lugares del mundo, mltiples secuencias de rocas clsticas yacen sobre
secuencias carbonticas ms viejas. Entre cada una de las secuencias clsticas y
carbonticas son muy comunes la presencia de discordancias erosionales y la
naturaleza de la depositacin es nica.
A.3 CONCEPTOS BSICOS DE LA INTERPRETACIN DE
REGISTROS
Cualquier formacin rocosa dada, tiene numerosas y nicas propiedades fsicas
asociadas con ella. Solamente aquellas propiedades que pueden medirse y que
sean tiles sern consideradas en este curso. Ellas son:
a. = La porosidad: Es el espacio vaco entre granos que est generalmente lleno con lquidos o gases.
b. Sw = Saturacin de Agua: Es el porcentaje del espacio del poroso lleno de agua (como opuesto al hidrocarburo o al aire.
c. R = Resistividad: La resistencia a la corriente elctrica presentado por un volumen unitario de roca.
d. Rw =La Resistividad del Agua de formacin: La resistencia elctrica del agua que llena el espacio del poro en la roca. Este valor vara con salinidad
del agua y la temperatura.
e. k = Permeabilidad: La habilidad de la roca de pasar fluidos a travs de ella.
Considere la unidad cbica siguiente (Figura A2):
Cubo A:
Si la porosidad () est llena con agua, por definicin, la saturacin de agua
Sw = 100%.
Cubo B:
Si la porosidad es 70% lleno de agua y el 30% con hidrocarburo, entonces la
Saturacin de Agua es:
WATER
WATER
HYDROCARBON
Cube A
Porosity = water filled
Sw = 100%
Cube B
Porosity = Hydrocarbon and Water in
Sw = 100%
Figure A2
24/04/2015 By: E. Cruz 7
70
Sw = % = 70%
70 + 30
y la Saturacin de Hidrocarburos (Shy) ser:
Shyc = 1 - Sw = 30%
Por consiguiente el volumen del porcentaje de saturacin de agua
Vol Agua= x Sw
Por ejemplo: s = 20% y Sw = 70%
Entonces: 14% del volumen son el agua y 70% del espacio del poro es lleno de
agua.
A.4 RESISTIVIDAD COMO UNA BASE PARA LA
INTERPRETACIN - LA ECUACIN DE ARCHIE
En la seccin anterior nosotros presentamos un nmero de parmetros utilizados
para evaluar formaciones rocosas. Si pudiramos construir sobre los efectos de la
resistividad junto con los otros parmetros para desarrollar una relacin
matemtica, nosotros tendramos una herramienta sumamente til para nuestro
trabajo con zonas potenciales de hidrocarburos.
El resto de esta seccin se dedicar a desarrollar dicha frmula.
La utilidad de la registracin de resistividad se basa en el hecho que:
- el agua es un conductor (baja resistividad)
- los hidrocarburos y rocas son aislantes ( alta resistividad)
Consideremos la siguiente unidad cbica (Figura A3):
Cubo C
La resistividad Rt del cubo variar con la resistividad del agua Rw (ie: como Rw
aumenta, Rt aumenta y viceversa.)
Por consiguiente: Rt Rw (1)
Cubo D
Reemplaza el 25% del cubo con roca (entonces = 75%), pero mantiene constante
el Rw, la Resistividad Rt aumenta cuando disminuye la porosidad (ie: como
disminuye Rt aumenta.)
Por consiguiente: Rt 1/ (2)
24/04/2015 By: E. Cruz 8
Cubo E
Reemplazamos el 30% de porosidad restante con hidrocarburos. La Resistividad
Rt aumenta cuando disminuye la saturacin de agua Sw. (Ie. Cuando Sw disminuye
Rt aumenta).
Por consiguiente: Rt 1/Sw (3)
Combinando las observaciones anteriores (1,2 y 3), nosotros podemos decir que:
Rt Rw x 1 x 1
Sw
o
Rt Rw (4)
Sw
Para resolver las constantes de proporcionalidad, primero limitemos la ecuacin
como sigue:
S Sw =100% (ie: no hay hidrocarburos y la porosidad es 100% llena de agua)
Entonces defina Ro = Rt (ie: Ro es la resistividad de la formacin cuando est
totalmente saturada de agua, Sw = 100%)
Ro Rw (5)
Ahora s =1, entonces Ro Rw
Luego si asumimos que F= Factor de formacin ( constante de proporcionalidad)
Entonces: Ro= F Rw
o F= Ro (6)
Rw
WATER
WATER
ROCK
WATER
ROCK
HYDROCARBON
Cube "C" Conditions :
- Constant Current
- Porosity = 100%
- Sw = 100%
Cube "D" Conditions :
- Constant Current
- Porosity = 75%
- Sw = 100%
Cube "E" Conditions :
- Constant Current
- Porosity = 75%
- Sw = 70%
Figure A3
24/04/2015 By: E. Cruz 9
Regresando a la ecuacin 5 e introduciendo la porosidad como una variable, esto es
claro que:
F 1
Esto es intuitivamente obvio que la relacin entre Ro y Rw se relaciona a ese cubo
unitario de roca y a sus caractersticas de porosidad.
A travs de medidas empricas, se ha determinado que:
F = a
m (7)
donde :
a = constante
m = el factor de cementacin
El factor de cementacin m se relaciona al tipo de porosidad y cmo transmitir
corriente elctrica a la roca actual (a veces se llama tortuosidad).
Usando las ecuaciones anteriores
Llamamos Ro = FRw (Ecuacin 6)
aRw
Rt = Ro =________cuando Sw = 100%
m
si Sw no es igual a 100%, entonces,
Rt aRw x 1
m Sw
o Rt Ro x 1
Sw
o Sw Ro (8)
Rt
A travs de las medidas de laboratorio, se encontr que esta relacin (8) es
dependiente del exponente de saturacin n como
Swn = Ro
Rt
o Swn = FRw
Rt
24/04/2015 By: E. Cruz 10
O Swn = a Rw (9)
m Rt
La ecuacin 9, forma la relacin de Archie que es la base para todas las tcnicas
convencionales de interpretacin. Mejoramientos y refinamientos se pueden hacer a
la frmula de Archie para diferentes tipos de las rocas ms complicadas.
El resto de este curso esta dedicado a mediciones y a evaluaciones utilizando la
porosidad y la resistividad para calcular la saturacin de agua y por consiguiente
reservas de hidrocarburos utilizando los conceptos de esta ecuacin.
A.5 DEFINICIONES
a) Porosidad de la Formacin ()
Definido como la fraccin del volumen total ocupado por poros o vacos, donde:
= Volumen poroso x 100%
Volumen total
Cuando el espacio poroso es intergranular este es conocido como porosidad
primaria. Cuando la porosidad se debe a la presencia de espacios vacos creados
despus de la depositacin, como por ejemplo cavidades o fracturas en carbonatos,
en este la porosidad es conocida como porosidad secundaria. Cuando la lutita est
presente, el espacio poroso ocupado por el agua en la arcilla esta incluido con el
espacio poroso de la roca para dar la Porosidad Total (T). Si nicamente es
considerado el espacio poroso en una formacin arcillosa, este espacio poroso es
conocido como Porosidad Efectiva (e).
b) Resistividad de la Formacin (R)
Se define como la resistencia que presenta una formacin al flujo de la corriente
elctrica. Se expresa en ohm-metro2 /metro.
Nosotros utilizamos varios trminos para describir la resistividad de la formacin
bajo varias circunstancias de contenido de fluido.
Rt : Describe la resistividad de una formacin en la zona virgen o no afectada por
el proceso de perforacin
Ro: Describe una forma especial de Rt. Es la resistividad de una formacin limpia
cuando todo el espacio poroso est lleno de agua connata (Rw).
Rw: Es el smbolo para la resistividad del agua de formacin (connata).
24/04/2015 By: E. Cruz 11
c) Factor de la Formacin (F)
Para Resistividad:
Una importante relacin existe entre la resistividad de una formacin totalmente
saturada de agua (Ro) y la resistividad propia del agua contenida (Rw). La relacin
de estos dos valores se denomina Factor de Resistividad de la Formacin (o ms
normalmente conocida como Factor de Formacin) donde:
F = Ro
Rw
F es una constante de la formacin bajo consideracin. El valor de F para cualquier
formacin en particular depende en delante de:
- porosidad de la formacin - distribucin de los poros - tamao del poro - estructura del poro
Para la Porosidad
En 1942 un trabajo de Gus Archie propuso que la relacin entre el factor de
formacin y porosidad podra ser descrita por la frmula:
F = a
m
donde:
a = constante emprica.
m = factor de cementacin.
Algunos autores recomendaron utilizar las relaciones de F y as:
F = 0.62 (Frmula de Humble para arenas no consolidadas)
2.15
F = 0.81 (para arenas compactas)
2
F = 1.0 (para carbonatos)
2
La Carta Por-1 en el libro de cartas de interpretacin de Schlumberger se basa en
varias y diferentes relaciones de F- .
24/04/2015 By: E. Cruz 12
d) Saturacin de Agua: Sw
Se define como la fraccin del espacio poroso lleno de agua donde:
Sw = Agua del Volumen del Poro x 100%
Volumen Poroso Total
e) Saturacin del Hidrocarburo (Shy)
Se lo define como la fraccin del espacio poroso lleno de hidrocarburos donde:
Shy = Volumen Poroso lleno de Hidrocarburo x 100%
Volumen Poroso Total
o Shy = 1 - Sw
f) Formaciones Limpias
El trmino Formaciones Limpias se refiere a todas aquellas formaciones sin
presencia de Arcilla.
g) Formaciones Arcillosas
Este trmino describe a aquellas formaciones donde alguna de los espacios vacos
(porosidad) estn llenos de arcilla.
Se considera que la distribucin de la arcilla se presenta en varias formas:
- Laminada: La formacin est constituida de laminaciones delgadas de arena y lutita.
- Dispersa: Las partculas de arcilla se encuentran dispersas en el espacio del poro.
- Estructural: La arcilla forma parte de la matriz como un grano ms.
24/04/2015 By: E. Cruz 13
Porosity
Por
Formation Resistivity Factor Versus Porosity
2.5 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10,000
2.5 5 10 20 50 100 200 500 1000 2000 5000 10,00050
40
30
25
20
15
10987
6
5
4
3
2
1
FR, formation resistivity factor
p
oro
sity (
p.u
.)
1.4
1.6
1.82.0
2.2
2.5
2.8
FR =0.81
2
FR =1
2
FR =0.62
2.15
FR =1
mm
Vugs orspherical pores
Fractures
Schlumberger
This chart gives a variety of formation resistivity factor-to-
porosity conversions. The proper choice is best determined by
laboratory measurement or experience in the area. In the absence
of this knowledge, recommended relationships are the following:
For soft formations (Humble formula):
For hard formations:
with appropriate cementation factor, m.
Example: = 6% in a carbonate in which a cementation factor,
m, of 2 is appropriate
Therefore, from chart,
FR = 280
FR m1
,
F FR R 0 62 0 81
2 15 2
.,
..
.
or
Figure A4
24/04/2015 By: E. Cruz 14
A.6 REGISTROS, ESCALAS Y PRESENTACIONES
a. Los Registros de pozos proporcionan un grfico continuo de los parmetros de la formacin versus la profundidad.
Las escalas de profundidad normales son:
- 1:200. 1 pie de registro por 200 pies de profundidad medido. Cada lnea representa dos pies. Una lnea mas gruesa cada 50 pies para la facilidad de
lectura. Se indican profundidades cada 100 pies (Figura A5 y A6).
- 1:500. 1 pie de registro por 500 pies de profundidad medida. Cada lnea representa diez pies. Una lnea mas gruesa cada 50 pies para la facilidad de
lectura. Se indican profundidades cada 100 pies (Figura A7).
- Otras escalas tambin estn disponibles. stos incluyen 1:1000, 1:40, 1:5. - Las mallas del registro pueden ser logartmicas (Registros de Resistividad -
Figura A6) o lineales (para los registros de Porosidad - Figura A5).
b. Si un calibrador est presente o el registro generado es de tipo snico, se
pondrn marcadores en los dos lados de la pista de profundidad que indican el
volumen integrado del pozo y el tiempo del trnsito integrado.
1) Volumen Integrado del Pozo - Requiere dispositivo del calibrador (Figura
A5)
- Las marcas se localiza en el lado izquierdo de la pista de Profundidad. - Las marcas pequeas indican 10 pies3 mientras las marcas grandes
representan 100 pies3.
2) Volumen Integrado de Cemento - Requiere dispositivo del calibrador ms el
tamao del casing a bajarse.
- Las marcas se localiza en el lado derecho de la pista de Profundidad en caso no exista la presencia del snico.
- Las marcas pequeas indican 10 pies3 mientras las marcas grandes representan 100 pies3.
3) Tiempo de Trnsito Integrado - Requiere de la herramienta snica
(Figura A5)
- Se localiza en el lado derecho de la pista de profundidad - Las marcas pequeas indican 1 milisegundo mientras las marcas grandes
representan 10 milisegundos de tiempo.
Si el registro es obtenido con la modalidad Logging-While-Drilling (LWD), los
marcadores en ambos lados de la pista de profundidad (Figura A6) representan
la conversin de un muestreo basado en el tiempo a una presentacin basada en
profundidad. Los marcadores indican el nmero de muestras de los datos por
unidad de profundidad. En otras palabras, una mayor concentracin de
marcadores sobre un intervalo de profundidad, el mayor el nmero de muestras
de los datos para hacer el registro.
F
24/04/2015 By: E. Cruz 15
c. Los registros tambin tienen cabezales e inserciones
- Los cabezales del registro proporcionan informacin como la profundidad del pozo, profundidad del casing, parmetros del lodo, temperatura mxima
y otros comentarios pertinentes para la evaluacin de datos del registro
(Figura A8 y A9).
- Las inserciones proporcionan informaciones tales como escalas de las curvas, cdigos, fecha y hora de la adquisicin, puntos de las primeras
lecturas de los registros y constantes pertinentes a la corrida. Cuando son
combinadas dos o ms medidas, los cdigos de las curvas indican a la
medida primaria y ms profunda con una lnea larga entrecortada, la medida
primaria ms somera con una lnea slida (Figura A 10).
24/04/2015 By: E. Cruz 16
Figure A8: Log Heading
24/04/2015 By: E. Cruz 17
198
198
10150
10163
10050
849.7
848.2
831.2
SEEROIL
TEST 1
WILDCAT
ECUADOR
Figure A9: Log Heading (page 2) and Log Tail
24/04/2015 By: E. Cruz 18
CONTENIDO F
B1.0 LA RESISTIVIDAD DE LA FORMACIN
B1.1 INTRODUCCIN
B1.2 RESISTIVIDAD DEL AGUA DE LA FORMACIN RW
B1.3 MEDIDAS DE RESISTIVIDAD EN LA FORMACION
Carta Gen - 9: Resistividad de Soluciones de NaCl
B1.4 RESUMEN
B1.5 EL PROCESO DE PERFORACIN Y LAS CAPAS PERMEABLES
Perfiles de la invasin
Carta Gen -3: los Smbolos Usados en Interpretacin de Registros
B1.6 CURVA DEL POTENCIAL ESPONTNEO (SP)
Carta SP-1: Rweq Determinacin desde ESSP (Formaciones Limpias)
Carta SP-2: RW versus Rueca y La Temperatura de la Formacin
B2.0 MEDIDA DE RT POR PRINCIPIOS DE INDUCCIN
B2.1 PRINCIPIOS DE LAS MEDIDAS DE INDUCCIN
S2.2 PRINCIPIOS DE LOS REGISTROS DE ENFOQUE ESFERICOS
B2.3 REGISTRO DE DOBLE INDUCCIN Y DE ENFOQUE ESFERICO
B2.4 NUEVOS REGISTROS DE INDUCCIN
B3.0 MEDIDA DE Rt POR PRINCIPIOS DEL REGISTRO LATEROLOG
B3.1 DUAL-LATEROLOG
B4.0 MEDIDA DE RX0 POR PRINCIPIOS DE REGISTROS
MICRORESITIVOS
B4.1 INTRODUCCIN
B4.2 MICROLOG
B4.3 REGISTRO DE ENFOQUE MICRO - ESFRICO
B5.0 SESIN de TRABAJO
24/04/2015 By: E. Cruz 19
B1.O RESISTIVIDAD DE LA FORMACIN
j
B1.1 INTRODUCCIN
La resistividad de una formacin es un parmetro importante para determinar la
saturacin de hidrocarburos. La corriente elctrica puede atravesar una
formacin solamente debido a la conductividad del agua que contiene la misma.
Con muy pocas y raras excepciones tales como elementos metlicos sulfuros a
grafitos, las rocas secas son muy buenos aislantes de la electricidad. Es ms, las
rocas absolutamente secas muy raramente son encontradas en la naturaleza. Por
consiguiente, las formaciones del subsuelo tienen resistividades finitas y
medibles debido al agua en sus poros o al agua absorbida en su arcilla
intersticial.
Para los propsitos de nuestras discusiones nosotros dividiremos las substancias
en dos categoras generales, conductores o aislantes.
Conductores son aquellas substancias que pasan la corriente elctrica, por
ejemplo el agua, las arcillas o el lodo de perforacin. Los aislantes, son
substancias que no permiten el flujo de la corriente elctrica, como por ejemplo
los hidrocarburos o la matriz de la roca.
La resistividad medida de una formacin depende fundamentalmente de:
- Resistividad del agua de la formacin
- La cantidad del agua presente
- La geometra de la estructura del poro.
La resistividad (resistencia especfica) de una sustancia es la resistencia medida
entre las caras opuestas de un cubo unitario de esa sustancia a una temperatura
especfica. El metro es la unidad de longitud y el ohm es la unidad de resistencia
elctrica. En forma abreviada, la resistividad es:
R = r A/L,
Donde:
R es la resistividad en ohm-metros,
r es la resistencia en ohm,
A es el rea en metros cuadrados,
y L es longitud en metros.
(Vea Figura B1)
Las unidades de resistividad son ohm-metros cuadrados por metro, o
simplemente los ohm-metros (ohm-m).
La conductividad es el recproco de la resistividad y se expresa en Mohs por
metro. Para evitar fracciones decimales, se expresa normalmente conductividad
en millimhos por metro (mmho / m), donde 1000 mmho/m = 1 mho/m:
24/04/2015 By: E. Cruz 20
C = 1000 / R.
Las resistividades de la formacin normalmente son de 0.2 a 1000 ohm-m.
Resistividades ms alto que 1000 ohm-m es raro en formaciones permeables
pero se observa en formaciones de Porosidad impenetrables, muy bajas (e.g.,
evaporitas).
B1.2 RESISTIVIDAD DEL AGUA DE FORMACIN (RW)
Como previamente se indic, las matrices de la formacin son aisladores de la
corriente elctrica; por lo tanto la habilidad de una formacin para conducir la
electricidad es una funcin del agua connota de la formacin. Varios factores
deben considerarse:
- el volumen del agua (porosidad) - los arreglos del espacio poroso (tipo de porosidad) - la temperatura de la formacin - la salinidad del agua.
a) La Salinidad de Agua
Cuando aumenta la salinidad significa que ms iones estn disponibles para
conducir la electricidad por lo tanto Rw (resistividad de agua) disminuye.
b) La Temperatura del Agua
Cuando la temperatura de agua se eleva, la movilidad inica aumenta y
disminuye la resistividad. La carta Gen-9 (Figura B2) ilustra estas relaciones.
c) El Volumen de Agua
Cuando el agua en el espacio poroso de una roca aumenta, la resistividad
disminuye. Si algn volumen de agua es desplazado por hidrocarburos (aislante),
la saturacin de agua disminuye y por lo tanto la resistividad aumenta.
B1.3 MEDIDAS DE RESISTIVIDAD DE LA FORMACIN
Si nosotros consideramos una formacin cuyo espacio poroso contiene slo
agua, su resistividad verdadera se llama Ro. Nosotros Sabemos que una relacin
importante existe entre la resistividad de la formacin y la resistividad del agua
que satura la formacin Rw. La proporcin de estos dos valores, F, se llama
Factor de Resistividad de la Formacin, o ms normalmente Factor de
Formacin que es una constante; donde:
F = Ro / Rw
Por ejemplo, si la salinidad del agua connata aumenta, Rw disminuir. Esto
permitir a su vez que la corriente fluya ms fcilmente a travs de la formacin
24/04/2015 By: E. Cruz 21
y bajar R0 y mantendr as F a un valor constante. Esto es lo que nosotros
debemos esperar de F como
una caracterstica inherente de cada formacin.
El factor de formacin puede relacionarse a la porosidad de la formacin por la
frmula general:
F = a / m
Donde:
a = constante
m = el factor de la cementacin
24/04/2015 By: E. Cruz 22
V
A
V
A
V
A
R =ra
L
R = resistividad
L = longitud
a = area
r = resistencia
OHM METROS2
METRO
RESISTANCE INCREASES WITH LENGHT, DECREASES
AS CROSS- SECTIONAL AREA INCREASES
NEDD TO BE MORE SPECIFIC AND ELIMINATE THE SIZE
VARIABLE. USE SPECIFIC RESISTANCE OR RESISTIVITY
WHICH IS RESISTANCE OF A SPECIFIC VOLUME, SUCH
THAT.
FIGURE B1: Principles of Resistance and Resistivity
24/04/2015 By: E. Cruz 23
Basic Material
Resistivity of NaCl Solutions
F 50 75 100 125 150 200 250 300 350 400C 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 120 140 160 180 200
Temperature ( F or C)
Resis
tivity o
f so
lution
(o
hm
-m)
ppm
10
8
6
5
4
3
2
1
0.8
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.08
0.06
0.05
0.04
0.03
0.02
0.01
200
300
400
500
600700800
1000
12001400
17002000
3000
4000
5000
600070008000
10,00012,00014,00017,00020,000
30,000
40,00050,00060,00070,00080,000100,000120,000140,000170,000200,000250,000280,000
Conversion approximated by R2 = R1 [(T1 + 6.77)/(T2 + 6.77)]F or R2 = R1 [(T1 + 21.5)/(T2 + 21.5)]C
300,000
Na
Cl co
nce
ntr
atio
n (
pp
m o
r g
rain
s/g
al)
Gra
ins
/ga
l a
t 7
5F
10
15
20
25
30
40
50
100
150
200
250
300
400
500
1000
1500
2000
2500
3000
4000
5000
10,000
15,000
20,000
Figure B2
24/04/2015 By: E. Cruz 24
Gen
Basic Material
1-1
dhHole
diameter
didj
h
rj
(Invasion diameters)
Adjacent bed
Zone of transition
or annulus
Flushed zone
Adjacent bed
(Bedthickness)
Mud
hmc
dh
Rm
Rs
Rs
Resistivity of the zone
Resistivity of the water in the zone
Water saturation in the zone
Rmc
Mudcake
Rmf
Sxo
Rxo
Rw
Sw
Rt
Uninvadedzone
Schlumberger
Figure B3
24/04/2015 By: E. Cruz 25
B1.4 RESUMEN
1. Formaciones de rocas secas son aislantes.
2. Las formaciones conducen corriente debido al agua en los espacios porosos.
3. Conocimiento de la resistividad del agua de formacin (RW) es esencial para la
interpretacin de registros.
4. Resistividad utilizada en lugar de la resistencia.
5. Factor de Resistividad de la Formacin (F) es una caracterstica de cada
formacin
6. Relaciones:
a. F = (Rt / Rw) = (Ro / Rw)
Cuando la porosidad esta saturada 100% de agua
b. F = a / m
7. Smbolos:
Rw - Resistividad del agua connata.
Rt Resistividad verdadera de la formacin.
Rxo Resistividad de la zona lavada
a Constante a.
m - Factor de cementacin.
B1.5 EL PROCESO DE PERFORACIN Y LAS CAPAS PERMEABLES
Antes de proceder a una discusin sobre los mtodos para obtener la resistividad de
la formacin, examinemos lo que pasa a una formacin permeable cuando es
penetrada por una broca de perforacin. (Ver la carta Gen-3).
Bajo condiciones normales, la cabeza hidrosttica de la columna de lodo es mayor
que la presin de la formacin, este diferencial de presin forza que filtrado de
lodo entre a los espacios porosos de la formacin, dejando partculas slidas o
formando una costra en la pared del pozo. Eventualmente, esta costra de lodo
sellar para evitar futuras invasiones, siempre y cuando sta no sea removida por
algn efecto mecnico, como por ejemplo cuando se esta cambiando de broca.
El espesor de la costra de lodo se simboliza por hmc
Perfiles de la invasin:
l. Zona invadida. Muy cerca de las paredes del pozo, el proceso de invasin lava
y empuja el agua original y algo de hidrocarburos si estuvieren presentes. La
resistividad de esta zona se lo denomina como Rxo y la saturacin de agua se
llama SXO.
donde:
24/04/2015 By: E. Cruz 26
SXO2 = FRmf (solo para formaciones limpias)
Rxo
Dibujando Rx0 como una funcin de profundidad radial en la formacin se
obtiene el obtenido en la Figura B4.
2. Zona de la transicin. Ms all de las paredes del pozo, la accin del lavado del filtrado de lodo crea una variedad de situaciones. Si el proceso de lavado tiene
presenta un frente uniforme, nosotros llamamos a este perfil como Step Profile
(Figura B5a). Si la entremezcla de fluidos de la formacin es muy gradual,
nosotros llamaramos este una zona de la transicin (Figura B5b). Algunas veces
en formaciones gasferas o petrolferas donde la movilidad de hidrocarburos es
mayor que el agua con nata, el gas o el petrleo se mueven de tal manera que
dejan una zona anular con agua con nata (Figura B5c). Si Rmf > Rw, entonces la
zona anular tendr una resistividad menor que Rxo y Rt y puede causar un
clculo de saturacin pesimista.
3. Zona virgen o no afectada. Esta es la zona en la cual nosotros queremos analizar. Esta es la parte de la formacin no afectada por la perforacin. Su resistividad de
denomina como Rt, la resistividad del agua de formacin como Rw y la
saturacin de agua como Sw. Si graficamos Rxo, Ri y Rt obtendremos un perfil
de invasin.
Rxo
R
Di
RiRt
Case 1
Step Profile
(a)
Case 2
(b)
Transition
Profile
Rxo
R
Di
RiRt
Rxo
R
Di
RiRt
D2
Caso 3
Annulus
Profile
(c)
Figure B5
Rxo
Resistivity
radial depthintoformation
Distance of complete flushing
(Diameter de invasion, Di)
Figure B4: Invasion Process
24/04/2015 By: E. Cruz 27
B1.6 LA CURVA DEL POTENCIAL ESPONTNEO (SP)
a) Introduccin
La curva de SP es una grabacin continua , versus profundidad, de la diferencia de
potencial entre un electrodo mvil en el agujero y un electrodo fijo (cero) en la
superficie. Las unidades utilizadas son milivoltios.
El SP realmente fue descubierto por accidente en los inicios de la registracin
elctrica. En algunos de los primeros pozos de prueba registrados por Schlumberger
utilizando la tcnica del punto-por-punto, se observ que un potencial natural
pequeo estaba presente en el pozo an cuando la fuente se apagaba. Este potencial
espontneo se debe a una combinacin de dos fenmenos: un potencial
Electrocintico normalmente despreciable, y un potencial Electroqumico
compuesto de una potencial de membrana y un potencial generado por la unin de
lquidos. El potencial de la membrana es aproximadamente cinco veces ms grande
que el potencial de unin de lquidos.
b) Potencial Electrocintico
Si una solucin es forzada por presin diferencial a fluir a travs de una membrana,
un potencial elctrico aparecer a travs de la membrana, (Figura B6). Una situacin
similar ocurre cuando los flujos de filtrado de lodo fluyen a travs de la costra de
lodo debido al diferencial de presin entre la columna de lodo y la formacin. Este
potencial Electrocintico (Ekmc) generalmente es muy pequeo.
En una formacin de muy baja permeabilidad, donde la costra de lodo slo se
construye parcialmente, este potencial Electrocintico puede ser tan alto como 20
mV. Esta situacin es, sin embargo, muy rara y en general el potencial
Electrocintico puede ser despreciable.
c) El Potencial Electroqumico
Este potencial es creado por el contacto de dos soluciones de salinidad diferente, o
por un contacto directo o a travs de una membrana semi-permeable como las
lutitas.
1) Potencial de la Membrana
Una membrana catinica ideal, debido a su composicin fsico-qumico, es
permeable solo a los iones positivos (cationes). Las lutitas son membranas ideales
debido a que ellas son, ni demasiado arenosas ni demasiadas limosas. En un pozo,
una seccin arcillosa separa normalmente agua salada (generalmente el agua
connata de la zona de la virgen) de un lquido menos salado (generalmente el lodo)
(Figura B7). Existe migracin de los iones positivos (Na+) del agua salada
(formacin) al agua menos salada (lodo).
Cuando un equilibrio se alcanza:
24/04/2015 By: E. Cruz 28
- Iones positivos que ya han cruzado la membrana de la arcilla ejercen una fuerza rechazando en los iones positivos en el lodo.
- Iones negativos dejados atrs de la formacin ejercen una fuerza atractiva en los iones positivos que no pueden viajar ms en la arcilla.
La diferencia de potencial que aparece entre las dos soluciones es dada por la
frmula:
Em = K Log amf
aw
donde:
amf y aw son las actividades electro-qumico de filtrado de lodo y del agua connata.
24/04/2015 By: E. Cruz 29
Figure B9: The SP Circuit Path
24/04/2015 By: E. Cruz 30
2) Potencial de Contacto de lquidos
El potencial de Contacto de lquidos, tiene lugar al lmite entre la zona lavada y la
zona virgen. No existe ninguna lutita que separe a las dos soluciones. Aniones as
como cationes pueden transferirse de una solucin a la otra (Figura B8), debido a la
salinidad ms alta del agua de la formacin, tanto los cationes Na+ como los
aniones de Cl- migrarn hacia el filtrado de lodo. El Ion de Na+ es
comparativamente ms grande y arrastra 4.5 molculas de agua. El in Cl - es
ms pequeo y arrastra slo 2.5 molculas de agua. Por lo tanto el anin Cl -
migrar ms fcilmente que los iones de Na+.
El resultado es un aumento de cargas positivos dejado atrs en el agua de la
formacin. Estas cargas positivas restringen la migracin del Cl- hacia la zona
lavada. Una diferencia de potencial aparece al lmite entre las dos soluciones:
Ej = K ' Log amf
aw
d) El Potencial Espontneo Esttico o SSP
El potencial total de la cadena entera es as la suma algebraica de: Em + Ej que
tambin se llama el Potencial Espontneo Esttico o SSP. El potencial
Electrocintico es despreciado. El SP es la cada de potencial medido de las lneas
de corriente en el pozo.
A lo largo de su trayectoria la corriente del SP tiene que forzar su camino a travs
de una serie de resistencias, tanto en la formacin como en el lodo (Figura B9).
Esto significa que la cada de potencial total (qu es igual al SSP) esta dividida
entre las diferentes formaciones y el lodo en proporcin a las resistencias
encontradas por la corriente en cada medio respectivo. El SP que es la medida de la
cada de potencial en el lodo del pozo es slo parte del SSP. En general, esta es una
porcin grande porque la resistencia elctrica ofrecida por el pozo es, en general,
mucho mayor que la ofrecida por las formaciones.
SP = SSP = (K + K') Log amf
aw
La curva del SP generalmente se presenta en la pista 1 del registro y normalmente
se registra con las herramientas de resistividad asumiendo un lodo conductivo en
el pozo.
En formaciones permeables, la curva del SP muestra deflexiones desde la lnea
base de arcillas. En capas gruesas y limpias la deflexin de la curva del SP tiende
a alcanzar una desviacin esencialmente constante que define una lnea de arenas
limpias.
La deflexin de la curva puede ser a la izquierda (negativa) o a la derecha
(positiva), dependiendo principalmente de la resistividad relativa del agua de
formacin y del filtrado de lodo (Figura B10).
24/04/2015 By: E. Cruz 31
La magnitud de la deflexin del SP es siempre medida desde la lnea de lutitas a
una lnea de formacin limpia, formaciones acuferas que contienen una solucin de
cloruro de sodio, se da por:
SSP = -K log(Rmfe / Rwe)
K, es una constante que depende de la temperatura y del tipo de sal en el agua de
formacin. K = 71 @ 77 grados Fahrenheit para NaCl
En la prctica, el SP est afectado por varios factores, todos ellos tienden a reducir
su magnitud.
El mximo SP disponible en una zona acufera, potente y limpia se denomina
como Potencial Espontneo Esttico, o SSP (Figura B10).
El SP es reducido por la arcilla en una zona arcillosa y la desviacin se llama
Pseudo esttica Potencial Espontneo, o PSP.
La relacin de estos dos valores, denominado como Alfa = PSP/SSP, se utiliza de
vez en cuando como un indicador de arcilla en arenas arcillosas. Una aproximacin
del SSP en una arena arcillosas es SSP = PSP / (1 - VSh) donde el volumen de
arcilla (VSh) se estima de la curva de Rayos Gamma, la cual se discutir ms tarde.
e) Aplicaciones de la Curva del SP
El SP puede utilizarse para:
- detectar capas permeables ( solo una indicacin cualitativa).
- determinar Rw, resistividad del agua de formacin,
- obtener una indicacin de volumen de arcilla en una zona.
- indicar el ambiente de depositacin.
f) Factores que Afectan las lecturas del SP
- Espesor de Capa: SP disminuye proporcional al espesor de la capa. - Invasin: Reduce el valor SP - Arcillosidad: la presencia de arcilla en la formacin reduce el SP - Hidrocarburos: los Hidrocarburos en formaciones arcillosas reducirn
ligeramente el SSP
- Filtrado de lodo: La magnitud y direccin de la deflexin del SP desde la lnea base arcilla, depende de las resistividades relativas del filtrado de lodo
y del agua de la formacin.
- Lodo Dulce - SP negativo (Figura 8). Rmf > Rw - Lodo salino - SP positivo (Figura 8). Rw > Rmf
Rw = Rmf - cero SP, no existe deflexin (Figura 8).
24/04/2015 By: E. Cruz 32
g) Clculo del Rw a partir de la curva del SP
Debido a la dependencia de Rmf y Rw, la magnitud de la deflexin de la curva
del SP nos permite calcular el valor de Rw de la formacin cuando el valor de
Rmf es conocido.
Este mtodo, cuando se aplica en formaciones limpias, es generalmente exacto.
1. Del cabezal del registro obtener Rmf a temperatura de la superficie
2. Convertir Rmf a temperatura de la formacin utilizando Gen-9 (Figura B12).
3. Convertir Rmf a la temperatura de la formacin a Rmfe que usa: Rmfe = .85 x Rmf (aproximacin).
Si Rmf es menor que 0.03 ohm-m o mayor que 1.5 ohm-m a
temperatura de formacin, utilizar carta SP-2 (Figura B12) para
obtener Rmfe.
4. Calcular el SP Esttico (SSP) del registro frente a la zona de inters.
5. Entre en la carta SP-1 (figura B11) con el SP Esttico, temperatura de la formacin y Rmfe para conseguir Rwe a la
temperatura de formacin.
6. Entre en la carta SP-2 (Figura B12) con Rwe y temperatura de la formacin para conseguir Rw.
24/04/2015 By: E. Cruz 33
Gamm a Ray and Spontaneous Potential
SP
0.01
0.02
0.04
0.06
0.1
0.2
0.4
0.6
1
2
4
6
10
20
40
60
100
0.001
0.005
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
Rmfeq(ohm-m)
Rmfeq /Rweq
aw
/am
f o
r R
mfe
/Rw
e
Rweq(ohm-m)
+50 0 50 100 150 200
ESSP, static spontaneous potential (mV)
250C200C150C
100C
50C
0C
500F400F300F
200F
100F
Formationtemperature
0.3
0.4
0.6
0.8
1
2
4
6
8
10
20
40
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
1
2
3
4
6
8
10
20
30
40
50
5
Rweq Determination from ESSPClean formations
This chart and nomograph calculate the equivalent forma-
tion water resistivity, R weq, from the static spontaneous
potential, E SSP, measurement in clean formations.
Enter the nomograph with ESSP in mV, turning through
the reservoir temperature in F or C to def ne the
Rmfeq/Rweq ratio. From this value, pass through the Rmfeqvalue to def ne Rweq.
For predominantly NaCl muds, determine Rmfeq as
follows:
a. If R mf at 75F (24C) is greater than 0.1 ohm-m,
correct Rmf to formation temperature using Chart
Gen-9, and use Rmfeq = 0.85 Rmf.
b. If R mf at 75F (24C) is less than 0.1 ohm-m, use
Chart SP-2 to derive a value of Rmfeq at formation
temperature.
Example: SSP = 100 mV at 250F
Rmf = 0.70 ohm-m at 100F
or 0.33 ohm-m at 250F
Therefore, Rmfeq = 0.85 0.33
= 0.28 ohm-m at 250F
Rweq = 0.025 ohm-m at 250F
ESSP = Kc log(Rmfeq /Rweq)
KC = 61 + 0.133 TF
KC = 65 + 0.24 TC
Figure B11
24/04/2015 By: E. Cruz 34
Gamma Ray and Spontaneous PotentialSchlumberger
SP
Rw versus Rweq and Formation Temperature
0.005 0.01 0.02 0.03 0.05 0.1 0.2 0.3 0.5 1.0 2 3 4 5
0.001
0.002
0.005
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
1.0
2.0
Rw or Rmf (ohm-m)
Rw
eq o
r R
mfe
q (o
hm
-m)
500F400F
300F
200F
150F
100F
75F
Saturation
400F
300F200F150F100F75F
500F
NaC
l at 75F
These charts convert equivalent water resistivity, Rweq, from
Chart SP-1 to actual water resistivity, Rw. They may also be used
to convert Rmf to Rmfeq in saline muds.
Use the solid lines for predominantly NaCl waters. The
dashed lines are approximate for average fresh formation
waters (where effects of salts other than NaCl become signif-
cant). The dashed portions may also be used for gyp-base mud
f ltrates.
Example: Rweq = 0.025 ohm-m at 120C
From chart, Rw = 0.031 ohm-m at 120C
Special procedures for muds containing Ca or Mg in solution
are discussed in Reference 3. Lime-base muds usually have a
negligible amount of Ca in solution; they may be treated as
regular mud types.
Figure B12
24/04/2015 By: E. Cruz 35
B2.O MEDIDAS DE RT POR LOS PRINCIPIOS DE INDUCCIN
Nosotros tenemos dos diferentes tipos o clases de herramientas diseadas para los
dos ambientes ms comunes del pozo:
1.Pozos No Conductivos
- Incluyen Sistemas de lodo en base de agua dulce, Sistemas de lodo Inversos y pozos llenos de aire.
a. Dual Induccin - SFL ( Fuera de servicio) b. Phasor la Induccin DualSFL c. Induccin de Arreglos de Imgenes, tipo AIT
2. Pozos Conductivos
- Incluyen Lodos salinos a Lodos saturados de Sal
a) Dual Laterolog
B2.1 PRINCIPIOS DEL REGISTRO DE INDUCCION
Las medidas de induccin fueron originalmente desarrolladas para medir la
resistividad de la formacin en pozos con lodos en base de petrleo y para pozos
llenos de aire. Las herramientas de electrodos no pueden trabajar en este tipo de
ambiente de lodos no conductivos. Anteriormente se intent utilizar unos
sistemas de rascadores para que los electrodos trabajen, pero los esfuerzos no
fueron satisfactorios.
La experiencia demostr muy pronto que el registro de induccin tena tambin
muchas ventajas cuando se lo utiliza en pozos perforados con lodos en base de
agua. Diseado para una investigacin profunda, los registros de induccin
pueden enfocarse para minimizar las influencias del pozo, de las formaciones
adyacentes y de la zona invadida.
Principio
Las herramientas de induccin de hoy da tienen muchas bobinas transmisoras y
receptoras. Sin embargo, el principio puede ser entendido considerando solo una
bobina transmisora y una receptora, (vea Figura B13).
Se enva una corriente alterna de alta frecuencia y de intensidad constante a
travs de la bobina transmisora. Se crea un campo magntico alterno que induce
corriente hacia la formacin alrededor del agujero. Dichas corrientes fluyen en
anillos de forma circular que son coaxiales con la bobina de transmisin y crean
a su vez un campo magntico que induce un voltaje en la bobina receptora.
Ya que la corriente alterna en la bobina de transmisin es de amplitud y
frecuencia constantes, las corrientes de anillos son directamente proporcionales a
la conductividad de la formacin. El voltaje inducido en la bobina receptora es
proporcional a las corrientes de anillo y as a la conductividad de la formacin.
24/04/2015 By: E. Cruz 36
Tambin hay un acoplamiento directo entre las bobinas transmisora y receptora.
La seal que se origina de este acoplamiento se elimina con el uso de bobinas
compensadoras.
La herramienta de induccin funciona mejor cuando el fluido del pozo es
aislante, incluso aire o gas. La herramienta tambin trabaja bien cuando el pozo
contiene lodo conductivo, amenos que ste sea demasiado salado, las
formaciones muy resistivas o el dimetro muy grande.
B2.2 PRINCIPIOS DEL REGISTRO DE ENFOQUE ESFERICO
La herramienta SFL mide la resistividad de la formacin cerca de la pared del
pozo y proporciona la medida somera de investigacin para evaluar los efectos
de la invasin de las medidas mas profundas de resistividad. Esta es una
herramienta de espaciamiento corto utilizada en la herramienta anterior del
Phasor Induccin-SFL.
El sistema de SFL difiere de anteriores herramientas enfocadas. Mientras los
sistemas intentan enfocar la corriente en discos planares, el sistema SFL
establece esencialmente corazas de potencial constante alrededor del electrodo
de corriente.
La herramienta del SFL es hbil para mantener la distribucin potencial esfrica
en la formacin sobre un rango amplio de agujeros variables an cuando un
agujero conductivo este presente. Para acompaar a este arreglo, la herramienta
del SFL esta compuesto de dos sistemas de corriente separados e independientes
( Figura B14). El sistema de corriente de remolino sirve para taponar el agujero
y establecer las esferas equipotenciales. El sistema de corriente de registracin
la causa una corriente independiente para fluir a travs del volumen de
investigacin, la intensidad de esta corriente es proporcional a la conductividad
de la formacin.
La herramienta del SFL consiste de electrodos de corriente-emisin, electrodos
de corriente-retorno y electrodos de medida. Dos esferas equipotenciales
alrededor de la fuente de corriente de la herramienta son establecidas. La
primera esfera es de alrededor 9 pulgadas del electrodo de corriente y el otro esta
a 50 pulgadas de distancia. Un potencial constante de 2.5 mV se mantiene entre
estas dos superficies esfricas. Por cuanto el volumen de formacin entre estas
dos superficies es constante (espaciamiento de electrodos es fijo) y la cada de
voltaje es constante (2.5 mV), la resistividad de este volumen de formacin
puede ser determinada midiendo el flujo de corriente.
B2.3 REGISTRO DE INDUCCIN DOBLE ENFOQUE ESFERICO
ste es el ms bsico de los dispositivos de induccin y fue la medida de
referencia de la induccin por mas de 20 aos hasta su retiro del mercado en
1990. La herramienta proporciona tres curvas de resistividades enfocadas: dos
de Induccin y una Curva somera de enfoque esfrico ms el Potencial
Espontneo. Cada curva tiene una profundidad diferente de investigacin (Figura
B 15).
24/04/2015 By: E. Cruz 37
Registro de Enfoque Esfrico - un dispositivo de lectura poco profundo afectado
principalmente por la zona lavada (Rxo). (Distancia radial = 30 cm o 12
pulgadas)
Induccin Media (ILM) - dependiendo del dimetro del perfil de invasin, el
ILM puede estar influenciado por la zonas Rxo o Rt o ambas. (Distancia
radial = 60-80 cm. 24-32 pulgadas) .
Induccin profunda (ILD) - est principalmente afectada por Rt , a menos que la
invasin sea muy profunda. Cada curva de induccin o las dos pueden estar
influenciadas si un anulo est presente. (Distancia radial = 1.2-1.5 m.)
24/04/2015 By: E. Cruz 38
Figure B15
24/04/2015 By: E. Cruz 39
a) Presentacin del Registro
a. Logartmico: En una escala 1:200 se presentan curvas de la resistividad en una escala logartmica. Esta es la presentacin preferida para los Analistas de
Registros (Figura B15)
b. Log-Lineal: Aqu la escala 1:200 presenta dos curvas de resistividad, la curva SFL promediada y la curva de ILD sobre una escala de resistividad lineal.
Tambin esta incluida la curva equivalente al ILD que es la curva de
conductividad. Esta presentacin es principalmente til para propsitos de
correlacin. Se registran ambas presentaciones simultneamente.
b) Caractersticas de la Herramienta y Aplicaciones
- La herramienta de Induccin Doble-SFL, es muy efectiva cuando se la utiliza en agujeros perforados con lodos moderadamente conductivos, por
ejemplo cuando Rmf/Rw >2.5.
- El enfoque vertical es bueno, valores confiables de Rt se pueden obtener donde el espesor de la capa es mayor a 12 pies.
- Por cuanto la herramienta actualmente mide la conductividad de la formacin y luego lo convierte a valores de resistividad, los resultados son
ms precisos en zonas de baja resistividad.
- La registracin de tres curvas que investigan cantidades diferentes de volumen de la formacin, nos permite estudiar los perfiles de invasin y
donde la invasin es profunda para hacer las correcciones para obtener Rt.
- Puesto que los dos dispositivos de Induccin producen sus seales induciendo un campo magntico en la formacin, ellos pueden correrse en
pozos perforados con aire o en pozos perforados con lodos no conductivos.
(El SFL requiere un camino conductivo a travs del lodo de perforacin y no
puede estar presente en estos casos). Una curva de Rayos Gamma
normalmente registrada en lugar del SP. Las cartas de correccin estn
disponibles por cada compaa que registra para corregir por la influencia de:
- Agujero (dimetro y resistividad del lodo). - espesor de la capa - invasin
c) Limitaciones
- La registracin en pozos de dimetros grandes perforados con lodos salinos, debera ser evitada en particular en formaciones de alta resistividad. Seales
de agujeros grandes se agregarn a las seales de la formacin produciendo
bajas seales aparentes de resistividad.
- En zonas de alta resistividad (conductibilidad baja), e.g. ms de 250 ohmm, pueden ocurrir errores en las medidas.
Los problemas anteriores a veces pueden ser minimizados por un sistema de
calibracin en el fondo del pozo. Una zona gruesa de porosidad cero, como por
ejemplo caliza, o anhidrita son ideal para este propsito. Por lo tanto si se espera
24/04/2015 By: E. Cruz 40
dificultades en obtener una buena medida del DIL, esto es a menudo una ventaje
para correr un registro de porosidad con caliper antes del registro DIL. (Esto
tambin debera ser anotado que estos cambios fueron hechos nicamente a los
registros DIL y tambin anotado en la seccin de observaciones de la cabeza del
registro).
d) Las respuestas del Registro (Figura B 16)
Para pozos perforados con lodos frescos (Rmf / Rw > 2.5, Rxo / Rt > 2.5) las
conclusiones generales siguientes pueden ser sacadas por inspeccin del registro:
- Cuando SFL = ILM = ILD; Rt = ILD, esto indica cero o la invasin muy poco profunda.
- Cuando SFL > ILM = ILD; Rt = ILD, esto indica invasin moderada. - Cuando SFL > ILM > ILD, y si Rxo = SFL, entonces Rt < ILD, este indica
invasin profunda.
Cuando SFL = ILM > ILD, y si Rxo = SFL, nosotros debemos utilizar la carta
de Schlumberger Rint2c (Figura B17) para obtener Rt. Esta respuesta indica
invasin muy profunda.
En general, lo ms cerca de la curva media es para el SFL, lo ms profundo de
la invasin. El resultado de corregir por invasin es obtener un Rt que sea ms
bajo que ILD. Por lo tanto utilizando las lecturas del ILD sin la correccin,
obtendremos una Sw optimista.
e)Resumen
Beneficios:
- El registro de Induccin Doble (Dual Induction)-SFL, puede usarse mas Efectivamente en agujeros llenos de lodo ligeramente conductivo, lodos no-
conductivos y pozos perforados con aire.
- El enfoque vertical es bueno y da valores confiables de Rt, para capas ms gruesas que 12 pies.
- Mide bajas resistividades en forma precisa (menos de diez ohm-metros). - Registracin de 3 medidas de resistividad enfocada, las cuales investigan
diferentes volmenes de formacin, nos permite estudiar el perfil de invasin
en el caso de invasin profunda.
Los Cartas de correccin estn disponibles por cada compaa de Servicios:
- Agujero - Espesor de la capa - Invasin
Desventajas:
- No confiable para el resistividades > 250 ohm-m (utilizar un registro Dual Laterolog).
24/04/2015 By: E. Cruz 41
- Agujeros grandes y lodos salinos producen seales grandes las cuales dan una resistividad aparente muy baja (en este caso es recomendable utilizar el
DLL).
24/04/2015 By: E. Cruz 42
Resistivity
Rint
DIL*Dual InductionSFL* Spherically Focused Resistivity Log
RIM/RID
RSFL/RID
Thick beds, 8-in. [203-mm] hole, skin-effect corrected,DIS-EA or equivalent
1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.7 1.9
20
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
4050
60
70
80
90
15
20
0.38
0.50
0.63
1.27 1.521.78
10
25
3030
25
15
7
0.75d i (m
) 1.01
5
3
2
0.95 0.85
0.751.0
20
d i (in
.)
Rt
RD
Rxo/Rm 20
Rxo
Rt
Figure B17
24/04/2015 By: E. Cruz 43
B2.4 HERRAMIENTA DE INDUCCIN DE FASORES Y SFL
La herramienta de Induccin de Fasores (Phasor Induction) y SFL (Figura B18),
utiliza un arreglo convencional de Dual Induction-SFL para registrar datos de
resistividad a tres profundidades de investigacin (ver Carta B1). Adems de la
medida usual de induccin (seal-R), la herramienta realiza una medida de alta
calidad de la seal de cuadratura de induccin (seal-X). Estas medidas se combinan
con nuevos adelantos en procesamiento de las seales para proporcionar un registro
de induccin de alta resolucin para capas delgadas menores a 2 pies. Correcciones
totales para estos ambientes distorsionados son realizadas tanto por efecto de
agujero como por capas adyacentes.
Desde su introduccin en el mercado a inicios de los aos 60, la herramienta Dual
Induccin ha evolucionado hasta convertirse la registracin primaria para la
evaluacin de formacin en pozos con lodos frescos (agua dulce) y pozos en base de
aceite. Las herramientas anteriores, sin embargo, han producido registros con
limitaciones en las respuestas. Estas limitaciones normalmente han requerido
correcciones manuales tediosas. En casos extremos las limitaciones de la respuesta
de la herramienta han producido formas en los registros que estaban equivocados
para estructuras geolgicas. No obstante que las distorsiones de la resistividad de la
formacin causada por efecto de la resolucin y por efecto de capas adyacentes son
totalmente predecibles desde la teora electromagntica, los algoritmos de
24/04/2015 By: E. Cruz 44
correccin automtica no tuvieron xito anteriormente, debido a la medida no lineal
de la seal-R la cual fue la nica medida realizada en las herramientas antiguas.
Nuevos desarrollos en tecnologa de la electrnica, trabajan en computar la
respuesta de la herramienta de induccin en modelos de formacin reales, y la
moderna teora de procesamiento de seales ha combinado para permitir el
desarrollo de una herramienta ms nueva que puede superar las limitaciones de
herramientas anteriores. En los ltimos aos la tecnologa a avanzado mucho ms
con el desarrollo de nuevos modelos de herramientas, mayor numero de medidas y
alto procesamiento hasta llegar a imgenes de resistividad como es el caso de la
herramienta AIT de la compaa Schlumberger.
Punto central a este desarrollo es una tcnica de deconvolucin no lineal que corrige
el registro de induccin en tiempo real por efecto de capas adyacentes y mejora la
resolucin de capas delgadas sobre un amplio rango de conductividades de la
formacin. Este algoritmo, llamado procesamiento Phasor, requiere el uso de la
seal de cuadratura de induccin, o seal-X la cual mide directamente la seal no
lineal. El procesamiento Phasor corrige por efecto de capas adyacentes y
proporciona resolucin para capas delgadas a travs de procesamiento mejorado
hasta detectar capas de 60 cm en muchos casos.
Agregando medidas como la geometra del agujero en la misma configuracin de
las herramientas, se pueden corregir en tiempo real los efectos causados por el
agujero. Eliminados estos efectos ambientales, se puede realizar en tiempo real una
inversin de la informacin para obtener un modelo de tres parmetros de invasin.
El diseo del Phasor Induccin proporciona varias ventajas adicionales sobre las
herramientas existentes. stas incluyen mejoras en el sistema de la calibracin,
estabilidad en el error causado por la herramienta, respuesta del SFL, una reduccin
de la seal y ruido del cable. Cada uno de estas mejoras contribuye a proporcionar
medidas de resistividad de la formacin ms exactas sobre un rango ms amplio de
resistividad y condiciones del agujero.
24/04/2015 By: E. Cruz 45
a) Formas y Descripcin de la Herramienta Phasor
La herramienta de Induccin Phasor SFL, se puede combinarse con otras
herramientas de telemetra de cable. Las medidas que regresan a la superficie
incluyen seales-R profundas (ID), medias (IM); seales-X ID e IM; voltaje y
corriente SFL, corriente de enfoque SFL; potencial espontneo SP, voltaje
Armor del SP y un arreglo de temperatura. Todas las medidas excepto el SP son
digitalizadas en el fondo del pozo con convertidores de alta resolucin
analgicos-a-digitales y todos los canales de medida s recalibran cada 6
pulgadas (15 cm) durante el registro.
La frecuencia de operacin de los arreglos de induccin se puede seleccionar en
10 Khz, 20 Khz o 40 Khz, con una frecuencia predefinida de 20 Khz. La
herramienta tambin proporciona medidas de importantes seales analgicas y
monitoreo continuo de las seales digitales como una ayuda para detectar y
analizar alguna cada de la herramienta. Profundidades de investigacin y la
resolucin vertical de las medidas son listadas.
b) La Presentacin del Registro
El mismo formato de presentacin es utilizado para ambas generaciones de
herramientas de la induccin. Los dos registros pueden ser identificados por las
siguientes diferencias (Figura B19).
a. Induccin Profunda (IDPH) - el registro utiliza la sigla de IDPH para identificar proceso de Phasor.
b. Induccin Media (IMPH) - el registro utiliza la sigla de IMPH para identificar proceso de Phasor.
c. Hay una marca de picadillo al lado correcto de la pista de profundidad.
c) Caractersticas de la Herramienta, Mejoras, y Aplicaciones
- Phasor Induction SFL, puede usarse efectivamente en agujeros llenos de lodo ligeramente conductivo, lodos no conductivos y pozos en base de aire.
- El enfoque vertical es bueno y da valores confiables de Rt, por las capas ms gruesas que miden hasta 7.5 pies sin correcciones por efecto de capas
adyacentes.
- Mide con precisin bajas resistividades. - Registracin de tres medidas de enfoque que investiga volmenes diferentes
de formacin.
- Confiable para resistividades hasta 1000 ohm-m contra 250 ohm-m con herramienta de la Induccin normal.
- Da lecturas exactas en pozos de hasta 21 pulgadas de dimetro (Rt / Rm < 1000).
- Opera a frecuencias variables del transmisor para mejorar la relacin seal-ruido.
- Utiliza tcnicas de transmisin digitales para mejorar la exactitud de calibracin y de medida.
24/04/2015 By: E. Cruz 46
Las cartas de correccin estn disponibles para:
- Agujero - Espesor de capa - Invasin (Carta Rint 11 a)
Phasor Induction - SFL
Median Depth of Investigation
1.- Metres Feet / Inches
Above 100 ohm -m ID 1,58 62 inches
Homogeneous IM 0,79 31 inches
formation SFL 0,41 16 inches
2.-
At 0.1 ohm-m ID 1,22 48 inches
homogeneous IM 0,66 26 inches
formation SFL 0,41 16 inches
Phasor Induction - SFL
Vertical Resolution
Vertical resolution IDPH 2,46 8 feet
bed thickness for full IMPH 1,85 6 feet
Rt determination IDER* 0,92 3 feet
no invasion IMER 0,92 3 feet
IDVR# 0,61 2 feet
IMVR 0,61 2 feet
SFL 0,61 2 feet
* ER - Enhanced Resolution Phasor
# VR - Very Enhanced Resolution Phasor
Chart B1
24/04/2015 By: E. Cruz 47
Figure B19 PHASOR-SFL
24/04/2015 By: E. Cruz 48
B3.O Medida de Rt por Principios de Laterolog
B3.1 DUAL LATEROLOG
Hablando ampliamente, los fluidos del pozo durante las operaciones de perforacin
son separados en categoras de conductivos y no conductivos. Cada uno propone un
desafo particular cuando se mide la resistividad de la formacin. El Dual Laterolog
es un dispositivo de emisin de corriente de electrodo que se mide mejor en lodos
salinos (i.e. donde Rt / Rm>> > 100, Rmf / Rw < 2.5). Est diseado para obtener
Rt, midiendo la resistividad con varios arreglos con diferentes profundidades de
investigacin.
Las medidas responden a tres profundidades de investigacin apropiadamente
escogidas, normalmente aproximadas el perfil de invasin del pozo para determinar
Rt.
Para una mejor exactitud de la interpretacin, el sistema debera cumplir con los
siguientes requerimientos:
- Los efectos del pozo deberan ser pequeos y/o corregibles. - Las resoluciones verticales deben ser similares. - Las investigaciones radiales deberan ser bien distribuidas; i.e., una lectura
debera ser profunda, una somera y la tercera entre las dos anteriores.
a) Descripcin y Caractersticas
Como resultado se desarroll la herramienta del MicroSFL- Dual Laterolog con
grabaciones simultneas. La Figura B21 ilustra el enfoque usado por el
dispositivo del Laterolog profundo (izquierdo) y por el dispositivo de Laterolog
somero (derecho). Ambos usan los mismos electrodos y tiene el mismo espesor
del espectro de la corriente, pero tienen diferentes enfoques para proporcionar
diferentes caractersticas en las profundidades de investigacin.
24/04/2015 By: E. Cruz 49
La herramienta DLL tiene un rango de respuesta de 0.2 a 40,000 ohm-m, rango
que es mucho ms ancho que el cubierto por dispositivos de Laterolog
anteriores.
Para lograr una mejor exactitud tanto en bajas y altas resistividades una
constante de poder de medida del sistema es empleado. En este sistema ambas
medidas de corriente (io) y medida de voltaje (Vo) son variados y medidos, pero
el producto de las dos, (i.e., poder) VoIo, es mantenida constante.
Las medidas de profundidad del latero log (LLD) o de la herramienta DLL,
tienen una mayor profundidad de investigacin que anteriores herramientas de
latero log, extendiendo el rango en las condiciones de la formacin, hacen que
las determinaciones de Rt sean ms confiables.
Para lograrlo, se necesitan electrodos de guardia muy largos; la distancia entre
los extremos de los electrodos de la herramienta de DLL-Rxo es de
aproximadamente 8.5 metros (28 pies). El espesor de espectro nominal de 60 cm
(2 pies), asegurando una buena resolucin vertical. La investigacin radial es de
1.2 a 1.5 metros (4-5 pies).
La medida del Laterolog poco profunda (LSS) tiene la misma resolucin vertical
como el del dispositivo del Laterolog profundo 60 cm (2 pies), pero responde
ms intensamente a aquella regin alrededor del pozo normalmente afectada por
la invasin. Usa un tipo de enfoque llamado pseudolaterolog, en donde la
corriente enfocada retorna a los electrodos cercanos en lugar de los electrodos
24/04/2015 By: E. Cruz 50
distantes. Esto causa que la medida de la corriente retorne ms rpidamente una
vez que ha entrado en la formacin, as produciendo una profundidad de
investigacin relativamente corta de 50 a 60 centmetros (20 a 24 pulgadas).
b) Presentacin del Registro
La presentacin de DLL-MSFL es muy similar a la del Phasor Induction. Las
diferencias incluyen: escalas expandidas de resistividad (0.2 - 200,000 ohm-m) y
la adicin del Gamma Ray y el Caliper (si MSFL es usado). Vea el registro en
la Figura B23.
c) Caractersticas y aplicaciones de la herramienta
1. El Dual Laterolog es ms efectivo en lodos salinos (alto Rt/Rm) o donde Rmf /
Rw < 2.5. (Figura B22) .
2. La herramienta tiene un excelente rango de resistividad, de 0.2 a 40,000 ohm-
m es posible.
Figure B19
LATEROLOG
PREFERRED
(%)
PO
RO
S I
TY
USE BOTH LOGS
Bellow appropriate Rw curve
INDUCTION LOG
PREFERRED
ABOVE APPROPRIATE
Rw CURVE
30
25
20
15
10
5
0.5 .7 1. 2. 3. 4. 5. 7 10. 20 30
Rmf / Rw
Figure B22: Preferred ranges of applications
of Induction logs and laterologs
Rw = 0.1 - M
Rw = 0.1 - M
Rw = 0.01 - M
24/04/2015 By: E. Cruz 51
Figure B23
24/04/2015 By: E. Cruz 52
3. La resolucin vertical es excelente, Rt puede obtenerse en capas tan delgadas
como de 60 cm ( 2 pies).
4. El LLD tiene muy pequeos efectos por pozo en agujeros largos.
5. Cuando es combinado con una medida de Rxo, las curvas del LLd, y del LLs
pueden ser usadas para estudiar perfiles de invasin y computar un valor de Rt
ms exacto. Vea Carta Rint-9 (Figura B24).
6. Asumiendo que las condiciones de pozo son adecuadas, la separacin entre las
curvas LLS y LLD pueden ser usadas para dar una mirada rpida de indicacin
de hidrocarburos; particularmente en lodos salinos. En lodos salinos la relacin
Rxo / Rt ser menor a uno para una mejor zona, mientras mayor la separacin
entre LLs y LLd.
d)Limitaciones
1. Las herramientas no deberan usarse en lodos frescos (Rmf / Rw > 2.5.) 2. Las herramientas requieren de una buena centralizacin para minimizar
las influencias del pozo en el LLs.
3. Si la invasin es profunda, un valor bueno de Rxo (e.g. de un registro Micro-esfricamente Enfocado) se requiere corregir LLd por la
influencia de la invasin para obtener un valor exacto de Rt.
Las cartas de correccin estn disponibles por la influencia de:
- el pozo (dimetro y resistividad del lodo).
- la invasin. (Carta Rint-9b)
- el espesor de capa.
24/04/2015 By: E. Cruz 53
Resistivity
Rint
Dual LaterologRxo DeviceDLT xo device
1.11.2
1.31.4
1.6
1.8
100
80
60
40
30
20
15
10
8
6
4
3
2
1.5
1
0.8
0.6
0.4
0.3
0.2
RLLD/Rxo
RLLD/RLLS
Thick beds, 8-in. [203-mm] hole,no annulus, no transition zone, Rxo/Rm = 50,
use data corrected for borehole effect
20 30
80
100
120
0.500.75 1.01
1.271.52
2.03
3.04
40 5060
100
70
50
30
20
15
10
7
5
3
1.5
2
0.4
0.2
100
60
40
30
20
2.54
1.52
1.01
0.750.50
0.4 0.6 0.8 1.0 1.5 2 3 4 6 8 10 15 20 30 40 50
di (in.)
di (m)
di (in.)
di (m)
Rt
Rxo
Rt
Rxo
Rt
RLLD
Figure B24
24/04/2015 By: E. Cruz 54
B4.0 Medida de Rxo por Principios de Micro-Resistividad
B4.1 INTRODUCCIN
I
Como se ha mencionado, una medida de resistividad de la zona invadida, Rxo,
es un importante parmetro al intentar definir el dimetro de invasin. Puesto
que la zona invadida se extiende solo unos pocos centmetros desde el pozo, un
dispositivo de lectura poco profundo es requerido. Tales herramientas son el
Microlog, Microlaterolog, Proximity Log y el Micro-Spherically Focused Log.
Todos son dispositivos de tipo de almohadilla que se aprietan contra la pared del
pozo para hacer sus medidas.
Hoy, el Microlog y Micro-Spherically Focused Log son completamente
combinables con todos los principales servicios de perfilaje de registros. Se han
discontinuado el Microlaterolog y el Proximity Log debido a las Limitaciones
en su diseo. Otro servicio, la Herramienta de Propagacin Electromagntica,
tambin proporciona una excelente medida de Rxo. Este servicio es un
dispositivo avanzado y no ser discutido en este manual.
Para medir Rxo, la herramienta debe tener una muy pequea profundidad de
investigacin. Puesto que la lectura debera ser afectada por el pozo tan poco
como sea posible, una herramienta de almohadilla de pared es usada.
Las corrientes de los electrodos en la almohadilla deben atravesar la costra para
alcanzar la zona invadida. Por consiguiente, las lecturas de microresistividad son
afectadas por la costra; el efecto depende de la resistividad de la costra, Rmc, y
del grosor de la costra hmc.
Es ms, las costras pueden ser anisotrpicas, con resistividades paralelas a la
pared del pozo menos que por la costra. Costras anisotrpicas incrementan los
efectos de costra en las lecturas de microresistividad as que el grosor efectivo o
elctrico de costra es mayor que el indicado por el Caliper.
B4.2 REGISTRO DEL MICROLOG
Con la herramienta del Microlog, dos dispositivos de corto espaciamiento de
diferentes profundidades de investigacin proporcionan medidas de resistividad de
un volumen muy pequeo de costra y formacin que unen inmediatamente al pozo.
La comparacin de las lecturas de las dos curvas identifica costras con indicativos
de invasin y por lo tanto de formaciones permeables.
b)Principio
La almohadilla de caucho del Microlog se aprieta contra la pared del pozo por
brazos y resortes (Figura B25). La cara de la almohadilla tiene tres pequeos
electrodos espaciados en lnea, separados por 1 pulgada (2.5 centmetros). Con estos
electrodos se obtienen medidas de microinversa (R1x1) de 1 por 1 pulgada y
micronormal de 2 pulgadas (5.1 centmetros) siendo registradas simultneamente.
24/04/2015 By: E. Cruz 55
Las corrientes emitidas de estos electrodos son totalmente no enfocados fluyendo
por el camino de menor resistencia (Figura B26).
En cuanto el fluido de perforacin entra en la formacin permeable, los slidos del
lodo se acumulan en la pared del agujero y forman una costra. Normalmente, la
resistividad de la costra es ligeramente mayor que la resistividad del lodo y
considerablemente menor que la resistividad de la zona invadida cerca del pozo.
El dispositivo micronormal de 2 pulgada tiene una mayor profundidad de
investigacin que la microinversa. Por consiguiente, es menos influenciado por la
costra y lee una resistividad ms alta produciendo una separacin positiva de la
curva. En la presencia de costra de baja resistividad, ambos dispositivos miden
resistividades moderadas y normalmente van de 2 a 10 veces Rm.
En formaciones impermeables, las dos curvas leen casi iguales lecturas o exhiben
alguna separacin negativa. Aqu las resistividades normalmente son mucho
mayores que en formaciones permeables. (Vea Figura B27 - Microlog).
Bajo circunstancias favorables el Microlog puede usarse para obtener Rxo pero
generalmente es considerado un buen indicador cualitativo de permeabilidad, en
lugar de una medida de Rxo
b) las Limitaciones de Microlog
- Rxo / Rmc deben ser aproximadamente menores que 15. - Espesor de la costra < 1.2 cm - Profundidad de Invasin > 10 cm, por otra parte las lecturas del Microlog
son afectadas por Rt
B4.3 REGISTROS MICRO-ESFRICAMENTE ENFOCADOS (MSFL)
El MicroSFL es un dispositivo de registro esfricamente enfocado, montado en una
almohadilla que ha reemplazado a los Microlaterolog y a las herramientas de
Proximidad (Proximity). Tiene dos ventajas distintas sobre los otros dispositivos de
Rxo. El primero es su poder de combinarse con otras herramientas de registros,
tales como Phasor Induccin, Array Induction y Dual Laterolog.
24/04/2015 By: E. Cruz 56
Esto elimina la necesidad de una carrera adicional de registro para obtener la
informacin de Rxo. Vea Figura B23 para un ejemplo del registro de MSFL con
Laterolog Dual.
La segunda mejora est en la respuesta de la herramienta para zonas Rxo poco
profundo con presencia de costra de lodo. La limitacin principal de la medida de
Microlaterolog fue su sensibilidad a la costra. Cuando el espesor de la costra exceda
aproximadamente los 3/8 de pulgada, las lecturas del registro se influenciaban
severamente a los altos contrastes de Rxo / Rmc. El registro de Proximidad, por otro
lado, era relativamente insensible a la costra, pero requera de un dimetro de la
zona invadida de aproximadamente 100 cm (39 pulgadas)para proporcionar
aproximaciones directas de Rxo.
La solucin se encontr en una adaptacin del principio de enfocar esfricamente en
un dispositivo del almohadilla de contacto de pared del pozo. Por una seleccin
cuidadosa del espaciamiento de electrodos y controles de corriente de remolino ,las
medidas del MicroSFL fueron diseadas para minimizar el efecto de costra por
cualquier aumento indebido en la profundidad de investigacin. Figure B28 ilustra,
esquemticamente, los modelos actuales (izquierdo) y el arreglo del electrodo
(derecho) de la herramienta de MicroSFL.
Forzando para que la corriente fluya directamente a la formacin, el efecto de la
resistividad de la costra es minimizada; todava as la herramienta tiene una
profundidad muy somera de investigacin.
24/04/2015 By: E. Cruz 57
Tambin pueden computarse curvas del Microlog sintticas de los parmetros del
MicroSFL. Es posible obtener matemticamente las curvas de Micronormal y
Microinversa ya que la medida de corriente mira principalmente la zona invadida y
la corriente de remolino mira principalmente la costra.
a)Limitaciones de MicroSFL
- la profundidad de invasin > 4.7 (12cm).
- el espesor de la costra de lodo < 0.04 (1.2 cm).
- 4 (10cm) de investigacin radial.
b) Aplicaciones del MicroSFL
- Identificacin de zonas permeables.
- Un valor excelente de Rxo del MSFL, proporciona una mirada rpida de la tcnica de sobre posicin para la comparacin de una curva de Rt despus de
ser normalizada en una zona del 100% de Sw. Despus de la normalizacin
cuando las curvas se separan es un indicativo de hidrocarburo mvil.
- Determinacin de la Sw usando los valores de Rxo y de Rt proporcionan un chequeo libre litolgico e independiente de otros mtodos. Debe notarse que
el uso de este sistema en lodos frescos donde la invasin profunda est
presente, debera aproximarse con cautela.
- Una medida de Rxo es otro mtodo de encontrar Rw cuando una zona acufera est disponible. F se calcula de Rxo y Rmf; Ro es determinado
obteniendo RLLD y RLLS de los registros y luego corregidos por efectos de
invasin y del agujero. Se resuelve Rw = Ro / F.
Tambin, conociendo F , la puede ser calculada. Recuerde la relacin para
encontrar Rw es permitirle resolver Sw2 = F Rw / Rt, en una posible zona de pago en
cualquier sitio del pozo.
Cartas de correccin estn disponibles para las influencias de:
- Costra (Carta Rxo-3) (Figura B29).
24/04/2015 By: E. Cruz 58
Rxo
MicroSFL* Mudcake Correction
Example: RMLL = 9.0 ohm-m
Rmc = 0.15 ohm-m at formation temperature
hmc = 9.5 mm
giving RMLL/Rmc = 9.0/0.15 = 60
Therefore, RMLLcor/RMLL = 2
and RMLLcor = 2(9.0) = 18 ohm-m
RMSFL/Rmc
RM
SF
Lco
r/R
MS
FL
Standard MicroSFL
MSFL version III mudcake correction, 8-in. borehole
1 2 5 10 20 50 100
3.0
2.5
2.0
1.5
1.00.9
0.8
0.7
0.6
1 in. [25.4 mm]
3/4 in. [19 mm]
1/4 in. [6.4 mm]
1/8 in. [3.2 mm]
1/2 in. [12.7 mm]
hmc
0 in.
RM
SF
Lco
r/R
MS
FL
RMSFL/Rmc
Slimhole MicroSFL
Slim MSFL mudcake correction, 8-in. borehole
1 2 5 10 20 50 100
3.0
2.5
2.0
1.5
1.00.9
0.8
0.7
0.6
1 in. [25.4 mm] 3/4 in. [19 mm]
1/2 in. [12.7 mm]
1/4 in. [6.4 mm]
0 1/8 in. [0 3.2 mm]
hmc
*Mark of Schlumberger
Schlumberger
Figure B29
24/04/2015 By: E. Cruz 59
B5.O Sesin de trabajo
la. Rmf dado = 2.5 O - m @ 50 F, ENCONTRAR Rmf @ 126 F, usando Carta
Gen - 9 (Figura B2).
Rmf = @ 126 F
b. Cul es concentracin de NaCl del filtrado de lodo en ppm?
2a. Dado una salinidad de la solucin de 80 000 ppm, encuentre el resistividad de la
solucin @ 250 F
Rm = @250C
b. Dado una salinidad de la solucin de 10 000 pprn @ 68F, encuentre el resistividad
de la solucin @ 122F
Rm = @122 F
3. Rm dado = .74 @ 68F, lo que Rm igualan a BHT si la Profundidad Total es 7872 ft
y la Pendiente Geotrmica es 11F/100 ft (temperatura de Superficie 68F)?
Rm = _______________________@_____________________F
24/04/2015 By: E. Cruz 60
CONTENIDO
C1.0 MEDIDAS de POROSIDAD
C2.0 MEDIDAS de POROSIDAD DE LA HERRAMIENTA SNICA (BHC)
C2.1 INTRODUCCIN
C2.2 DETERMINACIN de POROSIDAD
C2.3 FACTORES QUE AFECTAN LA INTERPRETACIN SNICA:
C3.0 MEDIDAS de POROSIDAD A PARTIR DE LA HERRAMIENTA DE
DENSIDAD Y LITOLOGIA
C3.1 INTRODUCCIN
C3.2 PRINCIPIO
C3.3 POROSIDAD PARTIR DE UN REGISTRO de DENSIDAD
C3.4 LITOLOGIA A PARTIR DE LA MEDIDA DEL PEF
C3.5 FACTORES QUE AFECTAN AL REGISTRO de DENSIDAD
C4.0 MEDIDAS de POROSIDAD APARTIR DE LA HERRAMIENTA de
NEUTRN COMPENSADA (CNL)
C4.1 INTRODUCCIN
C4.2 PRINCIPIO
C4.3 FACTORES QUE AFECTAN LOS REGISTROS de CNL
C5.0 DETERMINACIN de la POROSIDAD TOTAL
I
C6.0 EL REGISTRO de RAYOS GAMMA (GR)
C6.1 PROPIEDADES DE LOS RAYOS GAMMA
C6.2 EL REGISTRO DE RAYOS GAMMA ESPECTRALES (NGT)
C7.0 SESIN de TRABAJO
24/04/2015 By: E. Cruz 61
C1.0 MEDIDAS DE POROSIDAD
C1.1 INTRODUCCIN
La porosidad total (T) puede componerse de porosidad primaria y secundaria.
La porosidad efectiva es igual a la porosidad total despus de la correccin por
arcilla. La porosidad de las rocas puede obtenerse del Registro Snico, del
Registro de Densidad o del Registro Neutrnico. Para todos estos dispositivos, la
respuesta de las herramientas est afectada por: la porosidad de la formacin,
fluido y matriz. Si los efectos de fluido y de la matriz son conocidos o pueden
determinarse, la respuesta de la herramienta puede determinarse y puede
relacionarse a la porosidad. Por consigu