Unida 3
Ambientes de medición de los registros geofísicos de pozos
Introducción:
Los registros suministran los datos necesarios para una evaluación cuantitativa de los hidrocarburos “insitu” Las herramientas modernas de registros generan una enorme cantidad de información sobre las propiedades de las rocas y de los fluidos encontrados durante la perforación de un pozo. Desde el punto de vista de toma de decisiones, los registros son una parte esencial del proceso de perforación y terminación de pozos.
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Que influye la toma de información en el pozo
Durante la perforación o agujero descubierto: Los pozos en agujero descubierto o OH (“Open-Hole”) son el mas importantes en la toma de información de registros geofísicos, ya que la mayoría de los registros necesarios para interpretación y cuantificación de los hidrocarburos in situ solamente pueden ser obtenidos en este tipo de agujero . • Registros durante la perforación:
• Registros a cable:
* De hidrocarburos (“mud-log”)
* Resistivos
* Mediciones durante la perforación o
* Acústicos
MWD (“Measuring-While-Drilling”)
* Radioactivos
LWD (“Logging-While-Drilling”)
* Electromagnéticos
• Muestras de canal y análisis de núcleos
• Pruebas de producción FMGS 2016
Que influye la toma de información en el pozo
En agujero revestido: Se denomina pozo revestido o CH (“Cased-Hole”) al pozo después de bajar la TR (Tubería de Revestimiento) o “casing” y de cementar el espacio anular entre ella y la formación. Las herramientas mas frecuentemente utilizadas permiten determinar la calidad de la cementación, detectar y cuantificar el movimiento de fluidos dentro del pozo, así como medir el gradiente de temperatura, de densidad de fluidos dentro del pozo, tomar el registro perfiles sísmico vertical (VSP) y principalmente se pueden disparar pistolas bajadas a cable en las zonas de interés económico-petroleras susceptibles a ser evaluadas. Entre otros.
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Que influye la toma de información en el pozo…. Los parámetros mas relevantes y rango de valores que mas frecuentemente se encuetaran en la mayoría de los pozo e influyen en la toma de información de los registros, son: • Profundidad del pozo: entre 300 y 8,000 m • • Temperatura de superficie: entre -30 y 50°C • Desviación de la vertical: entre 0 y 90° • Temperatura de fondo: entre 100 y 400°F • Salinidad del lodo: entre 1,000 y 250,000 ppm • Diámetro del pozo: entre 4 y 17” (in), para mejor toma de información
• Presión del fondo: entre 500 y 20,000 psi • Densidad del lodo: entre 9 y 17 lb/gal • Profundidad de invasión: entre 1 y 100” • Espesor del enjarre: entre 0.1 y 1” FMGS 2016
Que influye la toma de información en el pozo Tipos de lodo: Los tipos de lodos mas comunes son….. Lodos a base agua El lodo a base de agua o WBM (“Water-Based-Mud”) es el mas comúnmente utilizado y el mas adecuado para la mayoría de los registros existentes. se supone que la sal predominante en el lodo es el cloruro de sodio (NaCl). Lodos a base de aceite El lodo a base de aceite o OBM (“Oil-Based-Mud”) casi siempre contiene agua, pero el aceite constituye su fase continua. Una característica de este lodo es el menor daño causado a las formaciones, comparado con los lodos a base de agua. Es por naturaleza menos denso y mucho mas resistivo que el lodo a base de agua, lo que dificulta obtener los registros de SP y aquellos que envían corriente a la formación a través del lodo. FMGS 2016
Que influye la toma de información en el pozo
Los tipos de lodos mas comunes son….. Agua dulce La densidad del agua dulce es muy próxima a 1.0 gr/cc. Su salinidad es baja, lo que dificulta el paso de la corriente eléctrica (resistividad muy alta) y por eso impide obtener registros representativos de potencial espontáneo (SP) y aquellos que envían corriente a la formación a través del lodo.
Agua salada El lodo a base de agua de mar tiene una salinidad de aproximadamente 30,000 partes por millón (ppm) y una densidad de aproximadamente 1.02 gr/cc. Es adecuada para la mayoría de los registros existentes.
Agua saturada en sal El lodo saturado en sal tiene una salinidad de aproximadamente 250,000 ppm y una densidad de 1.2 gr/cc. Su bajísima resistividad afecta los registros de inducción y hace con que, en general, el registro de SP no tenga definición y aparezca como una línea prácticamente recta.
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Efectos de la perforación La perforación de pozos por rotación, incluye una barrena o “bit” en el extremo de una larga columna de perforación o “drill-string”, la cual es rotada desde la superficie a velocidades de 50 a 150 rpm.
El efecto combinado de esta rotación con el peso de 10,000 a 40,000 libras que son aplicados directamente sobre la barrena encima de ella, trituran la roca.
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Efectos de la perforación Este efecto da como resultado las muestras de canal o “cuttings” que son transportados hasta la superficie por el lodo de perforación.
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Efectos de la perforación Durante este proceso, las formaciones pueden erosionarse o colapsar originando diámetros menores que el de la barrena o derrumbarse originando diámetros mayores. Además, las formaciones permeables son generalmente lavadas por los fluidos de perforación, generando enjarre en la pared del pozo.
Permeabilidad y el proceso de invasión (o lavado de la formación)
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Permeabilidad y el proceso de invasión (o lavado de la formación)
El proceso de invasión de la formación sólo ocurre cuando la formación es permeable y está originado por la presión hidrostática del lodo a ser mayor que la de la formación. Este proceso es complejo. En general, se considera que comienza con una pérdida inicial de fluido por golpe de presión cuando la barrena penetra la roca permeable. El filtrado del lodo desplaza la totalidad o parte de los fluidos móviles presentes en la formación, dejando una zona invadida. Durante este período, la invasión depende de la permeabilidad de la formación, entre otros factores. Pronto se forma un revoque (enjarre o mud cake) de filtración, después del cual el proceso de invasión se describe como dinámico.
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El proceso de invasión (o lavado de la formación) y formación de enjarre (MC) o mud-cake
El proceso de invasión que genera enjarre (Mc) o “mud-cake” en la pared del pozo, comienza al cortar la barrena la formación permeable. El proceso es rápido al inicio, haciéndose mas lento a medida que aumenta el espesor del enjarre, con lo que disminuye su permeabilidad.
Rápidamente el proceso se hace tan lento, que para los fines prácticos puede considerarse finalizado En realidad, el enjarre es erosionado por la rotación durante la perforación y también durante las maniobras con la columna o dicho en otra forma cuando se repasa la formación para cambio de barrena, con lo cual el proceso de invasión y formación de enjarre se reinicia cada vez. El espesor típico del enjarre, representado por Hmc, es de ¼” o menos, hasta ¾” o mas. FMGS 2016
Modelo de invasión
Roca permeable
Enjarre
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Simbología
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Proceso de Invasión Invasión 120
100
Incremento (pulg)
Prof. de Invasión 80
60
40
20
Espesor de Revoque 0 1
10
100
1000
10000
Tiempo (min) Dewan 1983 FMGS 2016
Concluyendo……. No obstante, el perfil del frente de invasión en la formación, tanto vertical como radialmente, depende de las propiedades de la formación. Contrariamente a la porosidad, la permeabilidad depende fuertemente del tamaño absoluto de los granos: Sedimentos de granos grandes, con grandes espacios porosos, tienen alta permeabilidad. Rocas con granos pequeños, con pequeños espacios porosos y caminos de flujo muy tortuosos, tienen baja permeabilidad. Estas características tendrán influencia sobre la profundidad del radio de invasión del filtrado del lodo. FMGS 2016
