Registros de pozos: mod 1

MODULO I PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS Interpretación de Registros de Pozos 2011 - I

Prof. Franklyn Angel

CONTENIDO Propiedades Físicas de las Rocas Porosidad Permeabilidad Saturaciones de fluidos Arcillosidad Resistividad de la Formación Resistividad del Agua de Formación Temperatura de la Formación

Registros a Hoyo Abierto Historia y Evolución del Perfilaje de Pozos Operación de Perfilaje Efecto de Invasión del Lodo El Encabezado de Registros

Registros Eléctricos Potencial Espontáneo Registros Laterologs Registros Microresistivos Registros de Inducción Herramientas Resistivas Modernas

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Propiedades Físicas de las Rocas Porosidad: Indica la capacidad de la roca para almacenar fluidos. Se define como la relación entre el volumen poroso y el volumen de roca.

Vb = Vp + Vs Entre los factores que afectan la porosidad se pueden mencionar principalmente el empaquetamiento o arreglo de granos, el escogimiento y la cementación

Arreglo Cúbico

Arreglo Hexagonal

Arreglo Rombohédrico

Granos Esféricos Idealizados Granos irregulares

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Propiedades Físicas de las Rocas Permeabilidad: Indica la capacidad del medio poroso para permitir el flujo de fluidos. Se define por medio de la Ley de Darcy, la cual se puede escribir de la siguiente manera para un flujo lineal de una única fase líquida en estado estable en un medio horizontal.

Kozeny (1927) Modificada por Carman

Tixier Modificada (1949)

Wyllie y Rose (1950)

Timur (1968)

Sheffield (1956)

Coates (1981)

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Propiedades Físicas de las Rocas Saturaciones de fluidos: En un yacimiento siempre hay más de una fase de fluido ocupando el espacio poroso. La propiedad petrofísica que describe la cantidad de cada tipo de fluido en el espacio poroso es la saturación de fluidos y se define como la fracción del espacio poroso ocupada por un determinado fluido. Saturación de Fluido = Volumen de Fluido / Volumen poroso

Sw = Vw/Vp, So = Vo/Vp y Sg = Vg/Vp, adicionalmente, So + Sw + Sg = 1. Arcillosidad: La arcilla en el espacio poroso de un yacimiento puede afectar el comportamiento del yacimiento de una manera muy adversa. La cantidad y el tipo de arcilla, al igual que su distribución dentro del yacimiento, tienen una importante influencia en la permeabilidad y en la porosidad.

Caolinita (Partículas Discretas)

Clorita (Alineamiento de Poros)

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Ilita (Puenteo de Poros)

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Propiedades Físicas de las Rocas Resistividad de la Formación: La resistividad de la formación constituye una propiedad muy importante para indicar litología y contenido de fluido. La mayoría de los minerales constituyentes de las rocas, al igual que los hidrocarburos, no son conductores de la electricidad; es decir que las rocas conducen electricidad solamente debido a la presencia de fluidos conductivos dentro de los espacios porosos interconectados, como es el agua de formación. Resistividad del Agua de Formación: Las aguas de formación son conductoras de la electricidad gracias a su contenido de sales ionizadas, y debido a que la temperatura influye en la movilidad de los iones, se puede asegurar que la capacidad conductora del agua de formación se ve afectada por la temperatura; de manera que a mayor temperatura, mayor es la movilidad de los iones y por lo tanto mayor será la capacidad conductora. Como la conductividad es el inverso de la resistividad, se puede decir que la resistividad de un fluido es inversamente proporcional a la temperatura. Temperatura de la Formación: La temperatura de las formaciones es función, tanto de la profundidad a la cual se encuentra un determinado estrato, como del gradiente geotérmico (la proporción en que aumenta la temperatura de acuerdo a la profundidad) del área considerada. En un pozo petrolero, la temperatura del fondo se obtiene colocando un termómetro de máxima lectura junto con el dispositivo de registro. Suponiendo que la temperatura entre la superficie y la profundidad máxima cambia linealmente, la temperatura a cualquier punto del pozo puede ser determinada partiendo de estas dos lecturas y utilizando la siguiente ecuación:

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Propiedades Físicas de las Rocas Temperatura de la Formación GG = ((TF -Ts) / PF)*100 GG = Gradiente Geotérmico (ºF/ft) TF = Temperatura de Fondo (ºF) Ts = Temperatura de Superficie (ºF) PF = Profundidad Final (ft) Tfm = Ts + GG* (Pfm/100) Tfm = Temperatura de Formación (ºF) Pfm = profundidad de la formación (ft) Profundidad, Pfm (pies x 1000) Profundidad, Pfm (metros x 1000)

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Registros a Hoyo Abierto

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Registros a Hoyo Abierto (Propósitos Generales)

Medir las propiedades físicas de las rocas: •Resistivas •Acústicas •Radioactivas Para determinar: •Porosidad •Permeabilidad •Saturaciones •Arcillosidad •Espesor Interpretación de Registros de Pozos 2011 - I

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Perfilaje de Pozos El perfilaje a hoyo abierto provee la fuente más importante para la evaluación de un pozo en la industria petrolera. Consiste en bajar un conjunto de sensores dentro del pozo para grabar las propiedades de la formación (roca-fluido) en función de la profundidad e interpretar a raíz de estas propiedades zonas de hidrocarburos en las formaciones geológicas dentro de la corteza terrestre.

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Perfilaje de Pozos Los datos adquiridos del perfilaje a hoyo abierto, bien sea por cableado o mientras se perfora, son posteriormente interpretados para revelar las propiedades de la roca y fluidos y su complejidad puede variar dependiendo de la formación.

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Historia del Perfilaje de Pozos CONRAD SCHLUMBERGER REALIZA UNA BÚ BÚSQUEDA DE DEPÓ DEPÓSITOS DE ORO EN NORMANDÍ NORMANDÍA, FRANCIA. A PRINCIPIOS DE LOS AÑ AÑOS 20 SE EMPEZÓ EMPEZÓ A USAR ESTA TECNOLOGÍ TECNOLOGÍA EN POZOS PETROLEROS.

Tomado de Harts E&P Magazine

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Historia del Perfilaje de Pozos El 27 de septiembre de 1927 se realizó el primer registro eléctrico en el pozo Diefenbach 2905, taladro 7, en el pequeño campo petrolero de Pechelbronn, Alsace, Provincia del noreste de Francia. La curva de resistividad era creada uniendo lecturas punruales sucesivas.

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Historia del Perfilaje de Pozos El segundo registro de resistividad eléctrica a nivel mundial y el primero en América se corrió en 1929 en la Formación Las Rosas, Cabimas, estado Zulia, Venezuela, posteriormente se introdujo comercialmente también en Estados Unidos y Rusia y, un poco mas tarde, en las Indias Orientales Holandesas.

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Operación de Campo del Perfilaje de Pozos El proceso de perfilaje consiste en colocar una herramienta de perfilaje (sonda) al extremo final de un cable e introducirla dentro de un pozo para medir las propiedades de las rocas y los fluidos de la formaciones. Una interpretacion de estas mediciones es realizada para localizar y cuantificar las profundidades de las zonas potencialmente contenedoras de hidrocarburos.

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Operación de Campo del Perfilaje de Pozos El perfilaje es usualmente desarrollado a medida que la sonda es retirada del hoyo. Esta data es grabada e impresa en un registro llamado Registro de Pozo y es normalmente transmitido digitalmente a las oficinas centrales. El perfilaje es desarrollado a varios intervalos de profundidad hasta la profundidad total perforada, estos intervalos pudieran oscilar desde los 300 hasta los 8000 m (es decir, desde 1000 a 25,000 ft) o más. Interpretación de Registros de Pozos 2011 - I

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Operación de Campo del Perfilaje de Pozos

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Evolución del Perfilaje de Pozos En 1931, la medicion del potencial espontaneo (SP) se incluyo con la curva de resistividad en el registro electrico. En ese mismo año, los hermanos Schlumberger, Marcel y Conrad, perfeccionaron un metodo de registro continuo y se desarrollo el primer trazador grafico. La camara con pelicula fotografica se introdujo en 1936. En ese entonces, el registro electrico consistía en la curva del SP y en las curvas de resistividad normal. Las herramientas de perfilaje fueron desarrolladas sobre los años midiendo propiedades electricas, acusticas, radioactivas, electromagneticas, y otras relacionadas no solo a las rocas, sino tambien a sus fluidos. Interpretación de Registros de Pozos 2011 - I

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Evolución del Perfilaje de Pozos PRIMEROS CAMIONES DE PERFILAJE UTILIZADOS EN POZOS PETROLEROS A FINALES DE LOS AÑOS 20.

Tomado de www.spwla.org

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Evolución del Perfilaje de Pozos

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Evolución del Perfilaje de Pozos

Camión de Perfilaje Años 1960’s

Interior del Camión de Perfilaje Años 1970’s Adquisición de datos analógicamente Interpretación de Registros de Pozos 2011 - I

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Evolución del Perfilaje de Pozos

Computador HP 9836 con monitor a color y disco 3-1/2 (1984). En 1985 fue introducido un PC IBM capaz de realizar análisis cuantitativo de registros de pozos.

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Evolución del Perfilaje de Pozos

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Evolución del Perfilaje de Pozos La tecnología de hoy permite la adquisición de gran cantidad de datos de manera continua y su transmisión satelital hacia los centros de procesamiento, así como la visulización en tiempo real.

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Evolución del Perfilaje de Pozos

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Efecto de Invasión del Lodo t0

t1

t2

Para el propósito de la interpretación de registros, se aproxima el valor de di entre 2dh para las formaciones de alta porosidad y 10dh para aquellas de baja porosidad Interpretación de Registros de Pozos 2011 - I

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Efecto de Invasión del Lodo

Saturaciones de cada zona por el efecto de la invasión (Lynch, 1976)

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Relación Invasión - Calidad de Roca Alta Permeabilidad < Prof de Invasión

Baja Permeabilidad > Prof de Invasión

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Diagrama del Hoyo – Perfil de Invasión

Schlumberger (2003)

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Efecto de la Invasión en la Resistividad Lodo base agua

Zona con Fluido de Formación de Baja Resistividad

Zona con Fluido de Formación de Alta Resistividad

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Efecto de la Invasión en la Resistividad Lodo base aceite

Zona con Fluido de Formación de Baja Resistividad

Zona con Fluido de Formación de Alta Resistividad

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El Encabezado de Registros

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REGISTROS ELÉCTRICOS

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Potencial Espontáneo (SP) Principio Físico de la Medición El SP es una medida pasiva de potenciales eléctricos muy bajos que resultan de las corrientes eléctricas en el pozo causadas por las diferencias en las salinidades (resistividades) del agua connata de la formación (Rw) y el filtrado de lodo de perforación (Rmf), y por la presencia de capas de lutitas de iones selectivos. Los cambios de voltaje se miden por medio de un electrodo en fondo conectado con uno en superficie. A diferencia de otras herramientas de registros que se desplegan en una escala específica con un valor de referencia específico, el SP no tiene un origen específico y los valores usados para los cálculos se referencian a la deflexión desde la línea base de la lutita más cercana establecida por el intérprete.

Objetivos de Interpretación Correlación de formaciones de pozo a pozo Estimación de Espesores (Roca yacimiento vs. Roca no-yacimiento Estimación de Resistividad de Agua de Formación (Rw) Estimación de contenido de arcillas Indicación cualitativa de permeabilidad Identificación de ambientes depositacionales

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Potencial Espontáneo (SP)

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Potencial Espontáneo (SP) Efectos Secundarios Efectos Ambientales Lutita: La presencia de lutitas en la formación causará una menor deflexión (o positiva o negativa) de la línea base de lutitas que lo que causaría una formación limpia equivalente. La respuesta se asume lineal. Hidrocarburos: El petróleo o el gas en la formación causará una menor deflexión de la línea base de lutitas de lo que causaría una formación acuífera. No hay ecuación que cuantifique esta disminución Espesor de capas: En una formación delgada (menor a 10 pies aproximadamente) el SP medido es menor que el SSP. Sin embargo, la curva SP puede corregirse por los efectos de espesor de capas. Diámetro de Hoyo e Invasión: Hilchie (1978) indica que los efectos del diámetro del hoyo y la invasión sobre la curva SP son muy pequeños y, en general, se pueden descartar. Otros efectos: Con correcciones: Diámetro del hoyo, espesor de capas, profundidad de investigación Sin correcciones: Suelos pobres, fugas de corrientes en el taladro, cables de registros magnetizados, tormentas eléctricas, fuentes de poder cercanas a las bombas de los pozos, material aislante de los cables del registro en contacto con el piso del taladro, etc. Potencial de flujo: Un incremento en la magnitud del SP debido al flujo de fluidos entre la formación y el pozo. Este fenómeno aparecerá como valores excesivos de SP, por encima de los anticipados a partir del contraste Rmf/Rw. Este fenómeno es muy raro. Deriva de la línea base: El cambio gradual en la línea base del SP (esto es, el valor del SP en las lutitas), o positivo o negativo, con la profundidad. Muchos factores ambientales e instrumentales pueden contribuir a este fenómeno que puede ser reconocido durante la interpretación. Las causas de la deriva de la línea base son poco o nada entendidas y no tienen ninguna importancia en la interpretación.

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Potencial Espontáneo (SP) Efectos en la Interpretación Los hidrocarburos y/o las lutitas (arcilla) en la formación causarán que el Rw calculado sea mayor que la resistividad del agua de formación real; esto causará que la saturación de agua, Sw, calculada a partir de la Ecuación de Archie también sea mayor que la saturación del agua de formación real. Correcciones ambientales - Hoyo - Espesor de capas - Invasión No todas las compañías de adquisición tienen las correcciones anteriormente mencionadas, o hacen las correcciones para todas las generaciones de herramientas. Para los registros más nuevos, se pueden hacer las correcciones al momento de la adquisición de los datos. Se debe revisar el cabezal del registro para obtener esta información Los algoritmos que son equivalentes (o algunas veces mejores) que los de los libros de gráficos pueden ser suministrados por la compañía de adquisición, o en algún programa computarizado de evaluación de formaciones.

Control de calidad -El SP debe ser grabado tan libre de ruido como sea posible. -Los cambios en la línea base hechos por el Ingeniero de Registros (con fines visuales) deben ser abruptos, realizados en las secciones de lutitas (no en el yacimiento) y reportados en el registro. -Revisar la repetibilidad; las curvas deben tener los mismos valores y carácter que aquellos de las corridas previas o secciones repetidas. El SP debería repetir muy bien excepto bajo condiciones inusuales (por ejemplo el potencial de flujo) -Revisar el carácter de la curva con otras curvas de la misma corrida de registros.

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Potencial Espontáneo (SP)

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Potencial Espontáneo (SP)

Mide la diferencia de potencial entre un electrodo colocado fijo en superficie y otro móvil en el pozo. SSP

Usos del SP •Selección de zonas permeables •Estimación de Rw •Estimación de arcillosidad

Arena Limpia

Línea base de Lutitas

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Potencial Espontáneo (SP)

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Potencial Espontáneo (SP)

RSH = 1 Ω.m

RT = 2 Ω.m

RSH = 1 Ω.m

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RSH = 1 Ω.m

RT = 10 Ω.m

RSH = 1 Ω.m

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Potencial Espontáneo Estático (SSP)

SSP = K * log (Rmfe / Rwe)

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Variaciones del SP en función de la Relación Rmf - Rw

Schlumberger (2003)

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Respuesta del SP según la litología y salinidades de agua de formación Fresh Water

Salt Water

Salt Water

Salt Water

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Interpretación del SP

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Corrección del SP por espesor

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Potencial Espontáneo

Registros Eléctricos

Registros Resistivos (Laterolog) Registros Microresistivos (Rxo) Registros de Resistividad Registros de Inducción Herramientas Resistivas Modernas

*Herramientas Resistivas (Lateroperfil y Doble lateroperfil) Se envían corrientes por medio de electrodos de Corriente y se miden los voltajes (diferencia de potencial) entre los electrodos de medición. *Herramientas Inductivas Se envía una corriente alterna de alta frecuencia e intensidad constante a través de la bobina transmisora. Se crea un campo magnético alterno que induce corrientes hacia la formación, las cuales fluyen en anillos / círculos coaxiales con la bobina de transmisión, y crean a su vez un voltaje en la bobina receptora que es proporcional a la conductividad de la formación. Interpretación de Registros de Pozos 2011 - I

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Laterolog (LL) Principio Físico de la Medición Una corriente de muy baja frecuencia fluye desde la herramienta, a través del hoyo, hasta la formación. Los arreglos de electrodos enfocados alrededor de la fuente de electrodos de registro fuerzan a la corriente de medición hacia la formación en dirección horizontal en forma de disco alrededor del pozo. Los electrodos enfocados emiten una corriente de la misma polaridad que la del electrodo de registro pero están localizados arriba y debajo de ella, estos electrodos evitan que la corriente principal fluya hacia arriba del hoyo lleno de lodo salino. La resistividad de formación se determina al monitorear la cantidad de corriente que fluye desde la herramienta hacia la formación. La profundidad efectiva de investigación del laterolog es controlada por la extensión a la cual se enfoque la corriente principal. Lecturas profundas del laterolog son enfocadas más intensamente que las lecturas someras. La herramienta debe hacer contacto eléctrico con la formación. Objetivos de Interpretación Resistividad Verdadera (en zona virgen) de la Formación, Rt Saturación de Fluidos, Sw, vía Ecuación de Archie Indicación de Zonas Permeables Detección de Geopresiones Diámetro de Invasión Correlación

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Laterolog (LL)

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Laterolog (LL) Efectos Secundarios Efectos Ambientales Diámetro del hoyo: Estos efectos usualmente son despreciables, a menos que el diámetro del hoyo sea mayor a 12 pulgadas Espesor de capa: Estos efectos son pequeñas para capas mayores a 4 pies, a menos que el contraste resistivo entre la resistividad de la capa de interés comparada con la resistividad de las capas adyacentes sea alto. Invasión: La invasión puede influenciar al laterolog; sin embargo, debido a que la resistividad del filtrado de lodo es aproximadamente igual a la resistividad de agua de formación (Rmf ~ Rw) cuando un pozo es perforado con lodos salinos, la invasión no afecta dramáticamente a los valores de Rt derivados de un laterolog. Pero, cuando un pozo es perforado con lodos de agua fresca (donde Rmf > 3Rw), el laterolog puede ser afectado severamente por la invasión. Bajo estas condiciones, un laterolog no se debe correr en el pozo. Las correcciones por invasión se necesitan entonces sólo cuando la relación RLLD/RLLS < 1.05. El laterolog debe tener un fluido conductivo en el pozo, no funcionará en hoyos con lodos aireados o con lodos base aceite. El laterolog es más efectivo en lodos salinos y altas resistividades de formación

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Laterolog (LL) Efectos en la Interpretación Las arcillas en la formación disminuyen la resistividad de la formación al compararla con zonas equivalentes libres de arcillas, debido a la conductividad característica de la arcilla y de su agua ligada. La ecuación de Archie no toma en cuenta este exceso de conductividad, y resultará en saturaciones de agua muy pesimistas; es decir que la saturación de agua calculada será mayor la saturación real. Este efecto de arcillosidad aumenta con el incremento de la resistividad del agua de formación (Rw) debido a que la conductividad asociada a las arcillas será un porcentaje mayor de l conductividad asociada al agua de formación (al comparar con un agua de bajo Rw). Varias ecuaciones de “arenas arcillosas” (Waxman-Smits, Doble Agua, Simandoux y otras) toman en cuenta los efectos de las arcillas. Otros minerales conductivos (pirita, y otros) pueden causar efectos similares de exceso de conductividad, los cuales variarían dependiendo de su distribución dentro de la roca. Correcciones ambientales - Hoyo - Espesor de capas - Invasión Control de calidad -Todas las curvas de resitividad deben solaparse (tener el mismo valor) en capas impermeables una vez que se hayan corregido por efcetos de hoyo. -El perfil de invasión adecuado en capas permeables es: Si Rmf < Rw, entonces Rxo < Resistividad Somera < Resistividad Profunda Si Rmf > Rw, entonces Rxo > Resistividad Somera > Resistividad Profunda -Los valores de resistividad de las arcillas deben ser similares a los de los pozos vecinos -Revisar la repetibilidad; las curvas deben tener los mismos valores y carácter que aquellos de las corridas previas o secciones repetidas. -Revisar el carácter de la curva con otras curvas de la misma corrida de registros.

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Superficies Equipotenciales

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Laterolog (LL) y Dual Laterolog (DLL)

35 Hz

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280 Hz

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Microresistivos (Rxo) Principio Físico de la Medición La corriente eléctrica es forzada hacia la formación por electrodos cercanamente espaciados, montados en almohadillas presionadas en contra de las paredes del hoyo. Algunos diseños como el Registro Microesférico Enfocado (MSFL) usan electrodos enfocados similares a los del laterolog, mientras otros diseños más antiguos, como el Microlog, no enfocan la corriente. Al conocer la resistividad del fluido de invasión, Rmf, y al hacer algunas asunciones sobre la saturación de fluidos en la zona lavada, se puede estimar mejor la porosidad de la formación.

Objetivos de Interpretación Resistividad de Formación en la Zona Lavada, Rxo Saturación de agua en la Zona Lavada, Sxo por medio de Archie Indicación de Zonas Permeables Definición de capas delgadas Identificación de fracturas Correcciones de invasión a otras mediciones de resistividad

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Microresistivos (Rxo)

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Microresistivos (Rxo) Efectos Secundarios Efectos Ambientales Revoque: Estas correcciones pueden necesitarse si las mediciones se van a usar cuantitativamente. Los MicroLaterologs proveen buenas lecturas de Rxo para espesores de invasión menores a 4 pulgadas, pero requieren correcciones por revoques para revoques superiores a ¼ de pulgada. La herramienta MSFL está diseñada para dar lecturas razonables de Rxo sin requerir la corrección por revoque excepto para grandes revoques. Rugosidad del Hoyo: Ésta causaría que la almohadilla pierda contacto con las paredes del hoyo. No se pueden hacer correcciones a los datos para contrarrestar este efecto. Efectos en la Interpretación Las arcillas en la formación tienen el mismo efecto sobre estas herramientas que el que tienen para las herramientas de lecturas más profundas. Se pueden diseñar variantes de las ecuaciones de arenas arcillosas para la Zona Lavada. Donde los hidrocarburos han sido desplazados de la vecindad del pozo, el efecto de la resistividad puede ser menos severo para el dispositivo de Rxo que para los dispositivos de lecturas más profundas. Sin embargo, los cálculos de Rxo aún pueden estar afectados al igual que los cálculos de Sw en los sistemas de lodos base agua fresca ya que los efectos de la conductividad de las arcillas son más pronunciados en ambientes menos salinos. Entonces, con sistemas de lodos frescos en rocas saturadas por aguas salinas, el efecto de resistividad será mayor para los dispositivos de Rxo.

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Microresistivos (Rxo) Correcciones ambientales - Revoque No todas las compañías de adquisición tienen las correcciones anteriormente mencionadas, o hacen las correcciones para todas las generaciones de herramientas. Para los registros más nuevos, se pueden hacer las correcciones al momento de la adquisición de los datos. Se debe revisar el cabezal del registro para obtener esta información Los algoritmos que son equivalentes (o algunas veces mejores) que los de los libros de gráficos pueden ser suministrados por la compañía de adquisición, o en algún programa computarizado de evaluación de formaciones.

Control de calidad -Las curvas de Microresistividad deben solaparse con las curvas resistivas de lecturas más profundas en capas impermeables. -La separación con curvas de lecturas más profundas deben indicar invasión o efectos de hoyo. -Las curvas no deben repetir tan bien como otros registros debido a las variaciones en el camino seguido por la almohadilla y posibles cambios resultantes de las condiciones del hoyo o el fracturamiento. -Se debe revisar el caliper para revoques muy espesos que requieran correcciones cuantitativas. -Los valores de resistividad de las arcillas deben ser similares a los de los pozos vecinos -Se debe revisar la repetibilidad; las curvas deben tener los mismos valores y carácter que aquellos de las corridas previas o secciones repetidas. -Revisar el carácter de la curva con otras curvas de la misma corrida de registros.

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Microresistivos (Rxo)

Almohadilla del MSFL Microlog (No Enfocado)

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Micro Esférico Enfocado (MSFL)

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Profundidades de Investigación

s LL

0.8

RLL = J.RXO + (1 – J) Rt MSFL

Factor Pseudo-geométrico J(di)

1.0

0.6

3 LL

L7 L y

Donde: LLd

0.4

RLL: Resistividad del DLL RXO: Resistividad del MSFL Rt: Resistividad verdadera

0.2

J: Factor Pseudogeométrico, dependiente del diámetro de

0.0 0

8

20

40

60

80

Invasión

Diámetro, di (pulg.)

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Presentación de Registros DLL-MSFL

GR:

19 °API

CALI:

9,2”

RLLD:

16 Ohm.m

RLLS:

10 Ohm.m

RMSFL: 4,5 Ohm.m

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Corrección por Invasión DLL-MSFL RLLD/Rxo = 16/4,5 = 3,6 RLLD/RLLS = 16/10 = 1,6

Rt/RLLD = 1,32 Rt=21,1 Ohm.m Rt/Rxo = 4,8 Rxo = 4,4 Ohm.m Di = 43”

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Inducción (IL) Principio Físico de la Medición Bobinas transmisoras emiten una corriente alterna y constante de alta frecuencia. El campo electromagnético alterno resultante induce corriente a la formación. Estas corrientes fluyen como discos perpendiculares al eje de la herramienta y crea campos electromagnéticos que inducen señales hacia las bobinas receptoras, es decir que las bobinas receptoras perciben la respuesta de la formación, tanto en magnitud como en fase. Esta respuesta es proporcional a la conductividad de la formación (el inverso de la resistividad). Múltiples bobinas transmisoras y receptoras se usan para minimizar los efectos del hoyo y la invasión sobre la herramienta. Las versiones más modernas de la herramienta realizan mejores mediciones, digitalmente grabadas, de la fase de entrada y salida de la señal, y operan a frecuencias diferentes para mejorar la exactitud de la herramienta. La exactitud es muy mejorada por las correcciones ambientales hechas en tiempo real. Los arreglos de herramientas pueden tener muchos receptores, usualmente a cortos espaciamientos, y se basan en el procesamiento de la señal para crear una resolución vertical común para todas las mediciones de resistividad de formación a diferentes frecuencias y diferentes distancias del hoyo. Objetivos de Interpretación Resistividad Verdadera (en zona virgen) de la Formación, Rt Saturación de Fluidos, Sw, vía Ecuación de Archie Indicación de Zonas Permeables Detección de Geopresiones Diámetro de Invasión Correlación

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Inducción (IL)

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Inducción (IL) Efectos Secundarios Efectos Ambientales Diámetro del hoyo: Estos efectos pueden ser grandes cuando la resistividad de la formación es mayor a 100 Ohm.m, o si el diámetro del hoyo es amplio, o si el lodo es muy conductivo. El efecto es mucho mayor en la inducción media que en la inducción profunda, especialmente si no se usa la configuración apropiada. Espesor de capa: Estos efectos son muy notorios cuando el espesor de las capas es menor a 8 pies, o cuando las capas adyacentes tienen grandes contrastes de resistividad (por ejemplo una capa de 18 pies de espesor con una resistividad de 30 Ohm.m y unas capas de lutitas de 1 Ohm.m). Invasión: estas correcciones se necesitan cuando: RILM/RID < 2 La inducción trabaja en lodos no conductivos o en lodos aireados. La inducción es más efectiva en lodos frescos y resistividades de formación bajasDebido a que la inducción realmente mide la conductividad, los efectos de la precisión de la herramienta predominan en las altas resistividades. La respuesta de la medición de inducción estándar se vuelve dudosa en resistividades de formación mayores de 100 o 125 Ohm.m

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Inducción (IL) Efectos en la Interpretación Las arcillas en la formación disminuyen la resistividad de la formación al compararla con zonas equivalentes libres de arcillas, debido a la conductividad característica de la arcilla y de su agua ligada. La ecuación de Archie no toma en cuenta este exceso de conductividad, y resultará en saturaciones de agua muy pesimistas; es decir que la saturación de agua calculada será mayor la saturación real. Este efecto de arcillosidad aumenta con el incremento de la resistividad del agua de formación (Rw) debido a que la conductividad asociada a las arcillas será un porcentaje mayor de l conductividad asociada al agua de formación (al comparar con un agua de bajo Rw). Varias ecuaciones de “arenas arcillosas” (Waxman-Smits, Doble Agua, Simandoux y otras) toman en cuenta los efectos de las arcillas. Otros minerales conductivos (pirita, y otros) pueden causar efectos similares de exceso de conductividad, los cuales variarían dependiendo de su distribución dentro de la roca. Correcciones ambientales - Hoyo - Espesor de capas - Invasión Control de calidad -Todas las curvas de resitividad deben solaparse (tener el mismo valor) en capas impermeables una vez que se hayan corregido por efcetos de hoyo. -Las curvas deben solaparse también a aproximadamente 20000 Ohm.m en capas impermeables o no-conductivas de más de 20 pies de espesor. -El perfil de invasión adecuado en capas permeables es: Si Rmf < Rw, entonces Rxo < Resistividad Somera < Resistividad Profunda Si Rmf > Rw, entonces Rxo > Resistividad Somera > Resistividad Profunda -Los valores de resistividad de las arcillas deben ser similares a los de los pozos vecinos -Las curvas de inducción deben estar libres de picos; especialmente en el rango de altas resistividades. -Revisar la repetibilidad; las curvas deben tener los mismos valores y carácter que aquellos de las corridas previas o secciones repetidas. -Revisar el carácter de la curva con otras curvas de la misma corrida de registros.

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Principios de la Inducción

3.- El campo magnético secundario induce un flujo de corriente en la bobina receptora. La corriente tiene una diferencia de fase de 180. Esta es conocida como la Señal R

R

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Inducción (IL) • No requiere de un lodo conductor • Lodo fresco o en base a aceite • Usar cuando Rmf / Rw > 2,5 • Usar cuando Rt < 250 ohm-m • Lee conductividad de la formación, derivándose de ella la resistividad (R = 1000 / C) • Profundidad de investigación depende del factor geométrico

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Corrección por efectos de hoyo en IL CIL = GmCm + GsCs + GxoCxo + GtCt Gm + Gs + Gxo + Gt = 1 Donde: C: Conductividad G: Factor geométrico m, s, xo y t: anillos de invest. Ejem: Sonda 6FF40: dist (Standoff) de 1,5” Diam de hoyo: 14,6” Rm=3,5 Ω.m Señal del pozo: 5,5 mS/m Si RIL=20 Ohm.m, CIL=50 mS/m CILc = 50-5,5=44,5 mS/m y RILc = 22.4 Ω.m

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Profundidad de Investigación de IL

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Presentación de Registros IL-SFLU

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GR:

14 °API

SP:

-37 mV

RILD:

70 Ohm.m

RILM:

105 Ohm.m

RSFLU:

320 Ohm.m

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Corrección por Invasión IL-SFLU RSFL/RID = 320/70 = 4,6 RIM/RID = 105/70 = 1,5

Rt/RID = 0,8 Rt=56 Ohm.m Rxo/Rt = 7 Rxo = 3,92 Ohm.m Di = 68”

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Selección de Herramientas Resistivas

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Comparación entre IL y DLL

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Herramientas Resistivas Modernas Herramientas Laterolog (Schlumberger) High-Resolution Laterolog Array (HRLA) – Laterolog por Arreglos de alta Resolución Esta herramienta provee 5 mediciones independientes, activamente enfocadas, cotejadas todas en profundidad y resolución que pueden resolver la resistividad de formación verdadera en formaciones finamente laminadas y profundamente invadidas. La ausencia de una corriente con retorno a la superficie mejora considerablemente la eficiencia en el pozo. Aplicaciones: -Determinación de Rt -Evaluación de pozos desviados y horizontales -Análisis de capas delgadas -Mediciones de Rt libres de los efectos Gröningen -Medición en pozos de corto radio (hoyos estrechos)

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Herramientas Resistivas Modernas

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Herramientas Resistivas Modernas Herramientas Microresistivas (Schlumberger) Micro-Cylindrically Focused Log (MCFL) Registro Enfocado Micro-Cilíndricamente

–

Esta herramienta consiste en una almohadilla metálica angosta y resistente que provee 3 mediciones básicas: Rxo, hmc y Rmc. El MCFL tiene varias ventajas sobre los dispositivos precedentes para medir la resistividad de la zona invadida; por ejemplo, usa un método de doble enfocamiento para crear superficies equipotenciales cilíndricas que son las formas óptimas para los hoyos y revoques cilíndricos y hacen a la herramienta insensible a las variaciones en el espesor del revoque y la geometría del hoyo. La profundidad de investigación de 3 pulgadas también hace a la medición insensible a revoques de hasta 0,4” de espesor. La medición del espesor del revoque es un dato de entrada fundamental para los procesos de control de calidad para otras herramientas

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Herramientas Resistivas Modernas Herramientas Microresistivas (Schlumberger) Powered Caliper Device with microlog tool (PCD) – Dispositivo Calibrador Mejorado con herramienta microresistiva Esta herramienta consiste en una sonda hidráulica que contiene 2 brazos de caliper y una almohadilla de microlog, la cual se monta en el brazo del caliper más largo que permite excentralizar la herramienta. El caliper más pequeño se monta del lado opuesto al brazo largo y se usa como un indicador de rugosidad de hoyo. Las mediciones de microlog micronormal y microinverso se usan para indicar la permeabilidad. Aplicaciones -Medición de Rxo -Corrección por invasión de las mediciones de Resistividad Profunda -Detección de Zonas Permeables -Estimación cuantitativa de saturación de agua en la zona lavada (Sxo) (petróleo movible) -Evaluación de laminaciones arena-arcilla (conteo de arenas) -Medición del diámetro del hoyo -Indicación de la rugosidad del hoyo

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Herramientas Resistivas Modernas Herramientas Inductivas (Schlumberger) Array Induction Tools (AIT) – Herramientas de Inducción por Arreglos Estas herramientas usan una bobina de inducción por arreglos que opera a múltiples frecuencias. Los programas computarizados encargados de recibir las señales generan una serie de registros de resistividad con 5 diferentes profundidades de investigación, una descripción más realista del perfil de invasión. El procesamiento de la señal multicanal provee respuestas robustas y estables de la herramienta con una resolución vertical y radial mejorada con correcciones de efectos ambientales. Las herramientas estándares AIT se usan en hoyos de condiciones ambientales moderadas para medir la resistividad verdadera de las formaciones geológicas. Las mediciones AIT de la conductividad como función de la profundidad y del diámetro de investigación ha revolucionado los registros de inducción al aumentar la profundidad de investigación de la señal de la corriente medida y al reducir la resolución vertical de 4 a 2 pies y hasta a 1 pie en los hoyos más suaves.

Viejo Modelo del Perfil de Invasión

Nuevo Modelo del Perfil de Invasión

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Herramientas Resistivas Modernas

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