Dispositivo de perfilaje
Panel de control Tambor del cable
Medidor de profundidad 1
Punto de profundidad cero
Unidad de perfilaje
Tema 5
PERFILAJE A POZO DESNUDO
Porosidad Saturaciones Arcillosidad permeabilidad Espesores Litología ETC.
2
Propiedades eléctricas Propiedades acústicas
Propiedades radioactivas
PERFILES DE POZOS RESISTIVOS ELÉCTRICO CONVECIONAL (EL) Lateral (LAT) Normal Corta (NC) Normal Larga (NL) SP Laterolog (LL) Dual-Laterolog (DLL) Inducción (IL) Doble-Inducción (DIL)
Esférico (SFL)
MICRO RESISTIVOS Microlog (ML) Microlaterolog (MLL) Proximity (PL) Microesférico (MSFL) 3
ACUSTICOS Sónico Compensado (BHC) Sónico de Esp. Largo Sónico Digital
RADIOACTIVOS Densidad (FDC) Litodensidad (LDL) Neutrones (CNL) (SNP) Neutrón de Doble Porosidad Rayos Gamma Rayos Gamma Espectral
APLICACIONES DE LOS REGISTROS (En hoyo desnudo)
Cualitativas :
• Correlación • Litología
Cuantitativas :
• Espesor de arena • Porosidad • Saturación de agua - hidrocarburos • Permeabilidad • Arcillosidad
Especiales :
Buzamiento , Desviación, Fracturas, Geomecánica, Geofísica etc. Espesor y área (mapa) volumen de la roca Porosidad y saturaciones 4
volumen de los fluidos
Caracterización del yacimiento y determinacón de la reserva
Propiedades medidas por los perfiles
ELECTRICAS
ACUSTICAS
RADIACTIVAS
Resistividad Potencial espontáneo
Velocidad del sonido Natural
Inducida 5
Rayos Gamma Densidad total Indice de hidrógeno
Utilización de los registros según la propiedad medida
Determina Resistividad
Inducción Laterolog Microesférico
SP
Saturación de agua Rw Vsh
Acústica
Sónico
Rayos Gamma Rayos Gamma Espectral Radioactiva 6
Densidad Neutrón
Porosidad
Litología Porosidad
PERFILES DE POZOS
RESISTIVOS ELÉCTRICO CONVECIONAL (EL) Lateral (LAT) Normal Corta (NC) Normal Larga (NL)
SP
7
Fuera del mercado desde los años setentas
Se corre todavía en la actualidad
SP - Potencial Espontáneo * Es un potencial eléctrico desarrollado en el pozo debido al movimiento de los iones presentes en el agua de formación y en el barro de perforación * El movimiento de los iones se debe al contraste de salinidad entre el agua de formación y el filtrado de barro de perforación * Los iones se migran de la solución de alta concentración a la de baja concentración y son principalmente iones de Cl- y Na+ * Estos iones se migran por dos trayectorias originando dos potenciales Potencial de contacto Ed 8 Potencial membrana Esh
Desarrollo del potencial espontáneo Cl -
Cl -
Cl -
Cl -
Na +
Cl -
Na +
Baja concentración
Cl -
Na + Na +
Alta concentración
+
+
Barro
Cl -
− + Na − + Na − + Na − +
Cl -
Na +
Cl Cl -
+
+
Lutita
– – – – – + Cl Na + ClNa + Cl Cl - Na Na + Cl Na + Na + Cl + Na
Filtrado Agua de formación
Potencial de contacto (Ed) Potencial de membrana (Esh)
9
Desarrollo del potencial espontáneo Potencial de lutita Esh
Genera un voltaje
Na +
Na + Na +
− − − −
– – – – – Cl - Na +
Na + Cl Cl -
Genera un voltaje Potencial de contacto Ed o Esand
Cl
Na +
Cl -
Cl Cl -
Na +
Baja concentración
10
Cl -
Na +
Cl -
Cl Cl -
Na +
-
Invasión
Curva de SP = Ed + Esh
Cl Na + Cl Na +
Na +
Cl -
Na + Na +
Alta concentración
Expresión matemática de las dos potenciales Potencial de lutita Potencial de contacto
Esh = – 0.111 (460 + T) log Rmfe Rwe Ed = – 0.022 (460 + T) log Rmfe Rwe
Ec = Potencial electroquímico = Esh + Ed Ec = Esh + Ed = – 0.133 (460 + T) log Rmfe Rwe Ec = – (61 + 0.133T) log Rmfe Rwe K
Ec = – K log Rmfe Rwe 11
K = 61 + 0.133 T Resistividades equivalentes
Rmf
o
Relación entre Rw y Rmf con Rwe y Rmfe
12
Definición de SP y SSP Potencial electroquímico desarrollado Ec Ec = – K log Rmfe Rwe
Ec = SSP Potencial electrquímico medido SP
Ec
SP < SSP Por efectos de factores del pozo y de la formación
13
Factores que afectan a la curva de SP SPLeído < SSP = SPDesarrollado 1. Resistividad 2. Arcillosidad
Resitividad Alta
Arcillosidad (Vsh)
SPleído
SSP 14
Factores que afectan a la curva de SP 3 Efectos por invasión
Invasión
SPleído
SSP
Invasión profunda (Di grande)
4 Efectos por capas vecinas (por espesor delgado)
SPleído < SSP
SSP
15
Los efectos por espesor y por invasión pueden ser corregidos utilizando grafico preparado
SUMARIO
Factores que afectan a la curva de SP
1 La resistividad de la formación.
(Rt)
2 La arcillosidad. (Vsh) 3 La profundidad de invasión. (Di)
4 El espesor de la capa. (e)
(SP)leido = SSP - (Ef)Rt + (Ef)Vsh + (Ef)Di + (Ef)e (Ec) Potencial 16 electroquímico
Efectos que reducen el potencial electroquímico
Corrección de la curva de SP Por espesor y por invasión Ri Rm
Tiene relación directa con Di
Gráfico para corregir SP por espesor y por invasión
Si la Porosidad baja (invasión es profunda ) La curva de SP debe corregirse si el espesor es menor que 30’
30’
Si la porosidad es alta (Invasión somera) se desprecia la corrección si el espesor es ± 8’
8’
Invasión profunda
Correccion 17 10%
FC
Utilización de la curva de SP * Determinar Rw. * Determinar la arcillosidad. * Correlacionar unidades litológicas.
* Identificar zonas permeables. 18
Determinación de Rw a partir de la curva de SP La curva de SP puede ser usada para determinar Rw si se cumplen las siguientes condiciones:
(SP)leido = SSP - (Ef)Rt + (Ef)Vsh + (Ef)Di + (Ef)e Son despreciables
• Resistividad no muy alta – Arena acuífera Sw = 100% • La arena es limpia o libre de arcilla. • Invasión no profunda (Porosidad mediana) • Espesor adecuado o la lectura ha sido corregida por capas vecinas. 19
SP = Ec= SSP = - Klog ( Rmfe/Rwe)
Determinación de Rw a partir de la curva de SP
SP = Ec= SSP = - Klog ( Rmfe/Rwe) Determinación de K y Rmfe
K=61+0.133*TF Rmfe a partir del gráfico Rmf > 0.1 a 75F Rmfe es aprono usar el gráfico ximado con
Rmfe = 0.85*Rmf
Para la conversión de Rwe a Rw sí se puede usar todo el gráfico o algebraicamente. 20
Ejemplo
Determinación de Rw a partir de la curva de SP SSP = -68
Rmf = 0.41 a Tf = 150ºF
K = 61+0.133*150 = 81 Rmfe = 0.85*0.41 = 0.348 SSP log ( Rmfe/Rwe) = -K Rmfe/Rwe = (10)
SSP -K
=
- 68 (10) - 81
Rmfe 0.348 =0.050 Rwe = 6.9 = 6.9 Rw=0.060 21
SSP = - Klog ( Rmfe/Rwe) K = 61+ 0.133*TF Rmfe = 0.85*Rmf
= 6.9 Rw=0.060
(Rmf > 0.1)
Linea de arena limpia
Determinación de la arcillosidad a partir de la curva de SP SP mv
0
Y
Vsh =
X
Y = SSP - SP A
X = SSP
X = SSP Arena considerada como limpia
Y
SSP - SP
Vsh =
SP B 22
SSP
Ejercicio No. 2 para los participantes
Determine la fracción de arcillas, Vsh, de los intervalos A y C de la arena 2 mv
A B C 23
Solución del ejercicio No. 2 Determine la fracción de arcillas, Vsh, de los intervalos A y C de la arena 2
SSP – SP Vsh = SSP
SSP = -72 SPA = -52 SPB = -62
Linea de lutita mv
VshA =
VshA = 0.278 = 27.8%
Arena limpia SSP = -72 mv
VshB = SP = -52 mv A
B SP = -62 mv 24
-72 – (-52) -72
C
-72 – (-62) -72
VshB = 0.139 = 13.9%
Registro Eléctrico Convencional Sistema Lateral RESISTIVOS ELÉCTRICO CONVECIONAL (EL)
Lateral (LAT) Normal Corta (NC) Normal Larga (NL) SP
V R=
I
[ohm-m] I
V 25
Fundamentos de medición
Forma de la curva Lateral en estrato grueso Características La curva es asimétrica Espesor = 5 x AO
Difícil de leer el valor medido
Rt=25 ohm-m Valor máximo
Valor máximo
26
Fundamentos de medición
Registro eléctrico convencional Sistema Nomal
RESISTIVOS ELÉCTRICO CONVECIONAL (EL)
Lateral (LAT) Normal Corta (NC) Normal Larga (NL) SP
V R=
I
[ohm-m]
N alejado de A y M
V Espaciamiento
27
Forma de la curva Normal en estrato grueso Característcas La curva es simétrica
Su valor se lee en el máximo de la curva
Rt=25 Rleida<25
28
Influencias de Diámetro del pozo, La Invasión y Las capas vecinas en relación con el espaciamiento
Rsh
Pozo d Rm Di
e
Arena
Rxo
A
A
Zona lavada
Lutita Rt Zona virgen
Arena
M
Rsh Lutita
Rleida =f(d,Rm+ Di,Rxo+Di,Rt+e,Rsh) Correcciones necesarias Por pozo - Por invasion - Por espesor
29
M
Ejemplo del registro Eléctrico (Cabezal) Datos generales del pozo Otros datos: Fecha, etc. Prof. Perforador = 12300 Prof. Registrador = 12327 Datos del barro y de la herramienta Ejem. Dm, Rm, Rmf, Rmc Espaciamiento
Escalas de SP R16” R64” R Lat 30
100 pies
31
1 pie en el registro = 500 pie de formación
10 pies
Ejemplo de un registro Eléctrico Convencional Escala vertical = 1 / 500
Ejemplo de Linea de base de lutita un registro Eléctrico con las distintas curvas SP = 48 mv
R NC (AMP) 5 ohm-m Tope y base de la Lateral desplazados hacia abajo
Tope y base de las Normales
SP
32
R NC 100 ohm-m R NL 200 ohm-m
R LAT +500 ohm-m
No se corre desde los años sesentas Pozo d Rsh
Rm
El Registro Eléctrico Convencional Di
e
Arena
Rxo
A
A
Zona lavada
Lutita Rt Zona virgen
Arena
M
Rsh Lutita
Rleida =f(d,Rm+ Di,Rxo+Di,Rt+e,Rsh) Correcciones necesarias Por pozo - Por invasion - Por espesor
33
M
Registros diseñados para medir la resistividad de la zona virgen Rt con necesidad mínima de correcciones
Laterolog Inducción
Zona virgen
Rt
Son registros de investigación PROFUNDA Se utiliza uno de ellos según las condiciones de • Pozo • Formación 34
Lateroperfil (Laterolog) Esquema del Laterolog
Sistema Normal o Lateral Corriente dispersa para medir Rt se requiere correcciones (Hasta 3) 35
Corriente enfocada Minimiza las correcciones Haz de corriente muy delgada proporciona una resolución vertical ± 2 pies
LATEROLOG
Esquema equivalente de la suma de resistencias
36
1.2 J = 1 = 100% de la lectura
Factor Geométrico ( J ) Factor geométrico del LLs LLs
1
La indicación de la profundidad de investigación de cada dispositivo
0.8
Serie1 100% Logarítmi
0.6
165”
0.4 Si Di = 50”
0.2
0 37
0
Di = 50”
50
100 Diametro (pulgada)
150 165” 200
El 60% de las lecturas provienen de la zona lavada y el 40% de la 250 zona virgen
LATEROLOG (CORRECCIONES REQUERIDAS) La lectura del Laterolog es la sumatoria de las contrbuciones de cada zona
RLL = Jm*Rm + Jdi*Rxo + (1- Jdi)*Rt + Je*Rsh Contribución pozo
Zona lavada
Zona virgen Capas vecinas
Para d ≤ 12” Jm=0 corr. por hoyo despreciable
RLL =Jdi*Rxo + (1-Jdi)*Rt solamente se corrige por invasión No se puede correr en lodo a base de petróleo
38
La contribución del revoque por su tamaño relativo se desprecia
Resolución vertical de LLd y LLm es de 2’ Je = 0 para e ≥ 2’ no reuiere corregir por capas vecina
Factor geométrico de distintas herramientas Si Di= 50” ¿Cual será la contribucion de la invasión en las lecturas del LLd?
Ejemplo
La contribución de la invasión es de 34% PL Estimación del diámetro de invasión basado en la porosidad 20% <
Di=2d
LLd
15% <<20% Di=3d A 175” alcanzará el 100%
10% <<15% Di=5d 10% <<5% Di=10d
39
Profundidad max del PL
22”
80”
Ejemplo
Corrección del LLd por invasión
En un pozo de 8” de diametro se corrieron el LLD y el PL frente a una arena de porosidad entre 10% y 15% se obtuvieron las lecturas:
RLLd = 50 Rpl = Rxo=10
Determine
Di = ? Y Rt = ?
0.30
Aproximacion de Di
Para 10%< < 15%
Di= 5d = 40”
Del gráfico de factores geométricos: Jdi =0.30
RLL = Jdi*Rxo + (1- Jdi)*Rt Rt = 40
RLLD - Jdi*Rxo (1 - Jdi)
=
50 - 0.30*10 0.70
= 67 ohm-m
Corrección = 34%
Ejemplo de un Laterolog (LL)
RLL = 35 ohm-m
RLL (segunda escala) = 300 ohm-m
SP 41
Segunda generación del Laterolog Dual-Laterolog/Rxo (DLL-Rxo) Presenta tres curvas RLLd (Profunda), RLLs ( Mediana) y RMFSL (Somera ≈ Rxo) Esquema del funcionamiento del DLL
RLLD, 42
RLLS
Esquema del Micro Esférico
Rxo
Registro Micro-Esferico (MSFL) Profundidad de investigación muy somera
El revoque puede contribuir en las lecturas según su espesor
RMSFL = Rxo Factor de corrección
Revoque
43
Para hmc <3/4” la corrección por revoque se desprecia
Ejemplo 2 Gráficamente
Corrección del LLd por invasión con el registro DLL-Rxo RLLd = 50 RMSFL = Rxo = 10
Del ejemplo 1 Se aproximó un Di = 5d
Determinar Di =? Y Rt = ? RL
Lectura adicional del DLL-Rxo RLLs = 25 RLLd = 50 = 5 10 Rxo
RLLd = 50 = 2 25 RLLs 5
Di = 40” Rt = 1.4 RLLd
Rt = 1.4 x 50 = 70
Rt = 7 Rxo
Rt = 7x10 = 70
44
2
Ejemplo de DLL–MSFL–GR–CAL–SP
Caliper (CAL), GR y SP
Resistividad RLLD, RLLS y RMSFL en escala logartmica
0.2
CAL
1.0
10
100
1000
LLD
RLLD > 100 ohm-m
2000 LLS
RLLS < 90 ohm-m
MSFL
RMSFL ≈ 30 ohm-m
SP
GR 45
Ejercico No 3 Para los participantes
Leyendo los valores de RLLd, RLLs y RMSFL en A y B Determine gráficamente para cada intervalo 1. Diámetro de invasión Di 2. Resistividad de la zona no contaminada Rt Interpretación adicional
A
B
46
3. Espesor total de la arena 4. Interpretando los Di obtenidos a. En que orden de magnitud es la porosidad de la arena b. Cual de los dos intervalos tiene la porosidad mayor 5. Observando la curva de SP ¿Cómo es la magnitud de Rw de la arena con relación al filtrado del barro?
Solución del ejercicio 3
RMSFL = Rxo Intervalo A RLLD = 110 RLLS = 90 RXO = 30
Intervalo B RLLD = 160 RLLS = 120 RXO = 50 A
B
47
Solución del ejercicio 3
Intervalo A RLLd = 110 = 3.66 30 Rxo RLLd 110 = 1.22 = RLLs 90 20”< Di <30”
Di ≈ 22”
Rt = 1.2 -> Rt = 1.2x110 = 132 RLLd Intervalo B
3.66 3.20
48
RLLd = Rxo RLLd = RLLs
1.22
1.33
160 = 3.20 50 160 = 1.33 120
Di = 30” Rt = 1.3 -> Rt = 1.3x160 = 208 RLLd
Solución del ejercicio 3
Respuestas de Interpretación adicional 3. Espesor total de la arena 8690’-8756’ e = 66 pies 4-a Caliper -> dpozo = 10” A) Di = 22” = 2.2 dpozo B) Di = 30” = 3 dpozo 20% < Di=2d 15% <<20% Di=3d
15% < Φ < 20% Dmecha
A
B
49
4-b. (Di)A = 22” < (Di)B = 30” ΦA > ΦB 5. Comparando con la línea de base de lutita Rw ≈ Rmf Quizás Rw > Rmf como se observa en la parte inferior SP es positivo (hacia la derecha)
Registro de Induccion
Una corriente eléctrica Se basa en los principios del Electromagnetismo genera un campo magnético y viceversa
Hp2
Usa bobinas en lugar de electrodos de corriente
Vmedido = f( Hp2 ) Hp2 = f( ie )
ie
ie = f( conductividad del medio que rodea el dispositivo)
ie 50
= f(conductividad de la formación)
Registro de Induccion ie = f(conductividad de la formación)
Zona lavada
Dispositivo de Inducción
Zona lavada
Pozo
Ie = f(Cfm)
Si el51diámetro de las circunferencias de Ie es grande la conductividad leída es la conductividad de la zona virgen
Zona lavada
Pozo
Eléctrico Covencional Laterolog
Rleida =f(d,Rm+Di,Rxo+Di,Rt+e,Rsh)
RLL =Jm*Rm+Jdi*Rxo+(1-Jdi)*Rt+Je*Rsh) Jm=0
Inducción
Zona lavada
Correcciones de los tres dispositivos
(EL) se corrige por todos (LL) se corrige solo por invasiòn
Je = 0
Por invasión no se corrige
Por pozo no se corrige
CIL = GmxCm + GixCxo + (1-Gi)xCt + GshxCsh CIL = (1-Gi)xCt + Gshx Csh 52
1 = 1 – Gi= Gsh RIL Rt Rsh
(IND) se corrige por capas vecinas cuando sea necesario
Gráfico para corregir el Inducción por capas vecinas
Ejemplo:
40
RIL (Leída) = 20 RIL (Leída)
e = 18”
RIL corr = 40
Resistividad de las lutitas vecinas Existen gráficos para Rsh = 1, 2, 4 y 10 (Ohm-m) 53
Correccion del Inducción por capas vecinas Cuando Rsh es bajo y RIL alto LA CORRECCIÓN ES IMPORTANTE (Cuando el contraste de resistividad entre RIL y Rsh es alto)
35 4
Ejemplo e = 16’ RIL = 20 Rsh = 1 RIL = 4
Cuatro gráficos
Cuando Rsh es bajo y RIL bajo NO HAY CORRECCIÓN (Cuando el contraste de resistividad es bajo)
Rsh=1
Rsh=2
e = 16’ Rsh = 10 RIL =20 20
RIL = 4
4 Cuando Rsh es alto NO HAY CORRECCIÓN para cualquier RIL 54
Rsh=4
Rsh=10
Efectos de la alta resistividad sobre el Inducción El Inducción mide la CONDUCTIVIDAD de la formación y presenta la RESISTIVIDAD que es el recíproco de la la medición
La apreciación de la herramienta en conductividades bajas es muy pobre Resistividad (ohm-m)
Conductividad (mho)
1 10 100 500 Dif. = 500 ohm-m 1000
55
1 0.1 0.01 0.002 0.001
Conductividad (mmho) 1000 100 10 2 Dif.=1 mmho 1
La apreciación de la herramienta es muy pobre en formaciones de alta resistividad NO ES RECOMENDABLE
Ejemplo de un registro de Inducción Escala de las curvas de SP, RIL y R16
Escala de la curva de conductividad
Curva de conductividad
Lectura de 300 mmho = 3.333 ohm-m
Curva de resistividad del Inducción
Normal Corta y NC (AMP) 56
Comparación entre Laterolog e Induccion Los dos son para medir la resistividad de la zona no contaminada Rt
Laterolog
Inducción
Barro de perforación Agua dulce Agua salada
Regular Excelente
Excelente
No funciona
No recomienda Excelente
Alta
Buena
No recomienda
Baja
Buena
Buena
Aceite Resistividad de Fm.
Correcciones (en la práctica)
Por pozo
No
No
Por invasión
Sí
No
Por capas vecinas 57
No
Sí En algunos casos
Siguientes generaciones del Inducción Dual Inducción Laterolog 8 ( ILd, Ilm y LL8 ) Tres curvas
Profunda – Median - Somera
Phasor -- Schlumberger
Para minimizar los efectos de las capas vecinas
DPIL (Dual Phase Induction Log)-- Atlas HRI (High Resolution Induction -- Halliburton Ultima generación del Inducción
AIT (Array Induction Imager Tool) Schlumberger Procesa señales de 8 juegos (arreglos) de transmisores y receptores para presentar 5 curvas de distintas profundidades de investigación
AIT10,58AIT20, AIT30, AIT60 y AIT90
Eejmplo de AIT
CAL
AIT 10 10” de investigación GR AIT 90
SP 59
Sumario
PERFILES DE POZOS (Hasta ahora)
RESISTIVOS
RADIOACTIVOS
ELÉCTRICO CONVECIONAL (EL)
Lateral (LAT) Normal Corta (NC) Normal Larga (NL) Indicador de litología SP
Rayos Gamma Rayos Gamma Espectral Densidad (FDC) Litodensidad (LDL)
y permeabilidad
Laterolog (LL) Dual-Laterolog (DLL)
Medidores de la resistividad Inducción (IL) verdadera de Doble-Inducción (DIL) la formación Rt Esférico (SFL) Medidor de resistividad de mediana profundidad de investigación
Neutrones (CNL) Neutrón de Doble Porosidad
ACUSTICOS
MICRO RESISTIVOS Microlog (ML) Microlaterolog (MLL) Proximity (PL) 60 Microesférico (MSFL)
Sónico Compensado (BHC) Sónico de Esp. Largo Sónico Digital Medidor de Rxo
Registro Rayos Gamma
Registro de radioactividad natural
Elementos con radioactividad natural presentes en la formación Torio (Th), Potasio (K) y Uranio (U) ––– Presentes en las lutitas
Altas lecturas de Rayos Gamma
Aplicaciones del GR • Indica el tipo de litología Bajas lecturas de Rayos Gamma •
Mineralogía de las arcillas (Rayos Gamma Espectral)
• Arcillosidad 61
• Correlación
Correción de Rayos Gamma por hoyo (No entubado) Se requiere solo en los casos de aplicaciones cuantitativas especiales Este gráfico es viejo pero es bueno para señalar los factores que intervienen para la corrección del registro
1. Centralización del dispositivo 2. Peso del lodo 3. Diametro del Dispositivo
62
CORRECCION DEL REGISTRO RAYOS GAMMA POR EFECTOS DE POZO HOYO DESNUDO
Gráfico actualizado para corregir el registro de Rayos Gamma por efectos de pozo
aliz
Factor de corrección
tr cen ” 8 / 3-3
6” 1-11/1
aliza centr
o
ad
do
3-3/8” descentralizado
1-11/16” descentralizado
t = Dm
( dh – ds ) 2
Para las medidas en unidades inglesas
63 t=
2.54 2
Dm ( dh – ds ) 8.345
Dm = Densidad del lodo (g/cc) dh = Diámetro del pozo (cm) ds = Diámetro de la sonda (cm)
CORRECCION POR HOYO DEL RAYOS GAMMA (Hoyo entubado)
Efectos del espesor del cemento y del revestidor Efectos del peso del lodo
Efectos del diámetro de la herramienta
Efectos del diámetro del pozo
64
Determinación de la arcillosidad (Vsh) Arena limpia
GRmin
Rayos Gamma
A X
Vsh es la relación entre el aumento de la lectura de una arena (B) con respecto a la de una considerada como LIMPIA (A) Y Vsh = X Y = GR-GRmin X = GRmax-GRmin
Y
B 65
Vsh =
GR-GRmin GRmax-GRmin
Siguiente Generación del GR Rayos Gamma Espectral Schlumberger
Mide la proporción de los elementos radioactivos Potasio (K), Torio (Th) y Uranio (U) presente en la formación 0
Halliburton
0
Th(ppm)
GR de Th+K
K(%) U(ppm)
66
Coeficiente de absorción fotoeléctrica
Determinación de la Mineralogía de las Arcillas
67
Mineralogia de Las Arcillas
68
Sumario
Perfiles de Pozos
RESISTIVOS ELÉCTRICO CONVECIONAL (EL)
Inducción (IL) Doble-Inducción (DIL) Esférico (SFL)
MICRO RESISTIVOS Microlog (ML) Microlaterolog (MLL) Proximity (PL) Microesférico (MSFL) 69
Rayos Gamma Rayos Gamma Espectral
Registros de porosidad
Lateral (LAT) Normal Corta (NC) Normal Larga (NL) SP Laterolog (LL) Dual-Laterolog (DLL)
RADIOACTIVOS
Densidad (FDC) Litodensidad (LDL) Neutrones (CNL) (SNP) Neutrón deDoble Porosidad
ACUSTICOS Sónico Compensado (BHC) Sónico de Esp. Largo Sónico Digital
Registros de Porosidad Registros de Radioactividad inducida Registro Neutrónico Compensado (CNL) Mide el índice de hidrógeno de la formación Porosidad
Registro Densidad de Formación Compensado (FDC) Mide la densidad total de la formación Porosidad
Registro Acústico Registro Sónico Compensado (BHC) Mide la velocidad del sonido en la formación Porosidad 70
Los Registros Neutrónicos Los dispositivos de Registros Neutrónicos contienen una fuente de neutrones y detectores de rayos gamma o de neutrones de baja energía
Neutrón es una partícula presente en los núcleos de los elementos, de carga eléctrica neutra y de masa semejante a la del átomo de Hidrógeno
Los neutrones salen de la fuente chocan con todos los núcleos de la formación
Después de una cantidad de choques llegan a un nivel de energía llamado “Termal”, es capturado por un átomo y como71 consecuencia emite un rayo gamma
Tipos de Registro Neutronico
NGT (Neutrón de Rayos Gamma de Captura) Registro antiguo corrido en los años 40 a 60 No tiene una relación directa con la porosidad CNL ( Compensated Neutrón Log) Mide Neutrones Termales
Registro que se corre actualmente 72
Tiene una relación directa con la porosidad
Índice de Hidrógeno (IH) Índice de hidrógeno (IH): Número de átomo de hidrógeno en un volumen de roca Composición de la formación = Roca + Fluido No tiene Hidrógeno Agua Petróleo Gas Tienen hidrógeno
IH Volumen de fluido Φ 73
Medir IH equivale medir Φ
Registro Neutrónico Compensado Dispositivo CNL pegado a la pared con un brazo El dispositivo tiene una fuente de neutrones y dos detectores Detectan neutrones de baja energía
Fundamento de medición
Detectan Alto No de Neutrones Detectan bajo Nº de Neutrones
Nº de Neutrones contados es proporcional al 1 IH Emite neutrones de alta energía
74
Formación con Alto IH Bajo IH
Porosidad del Registro Neutrónico Compensado 1 Lecturas en CPS del CNL es proporcional al IH
CPS
α
1 IH
α
1 Φ Φ
75
Cuentas por Segundo (CPS)
Registro Neutronico Compensado (CNL) Conversión de las lecturas de CPS a porosidad Φ (CPS)cercano (CPS)lejano
Se determina la Φ según el tipo de matriz
Gráfico o programa para determinar Φ
76
El registro CNL presenta directamente una curva de POROSIDAD para el tipo de matriz usado
Gráfico para convertir la porosidad según el tipo de matriz Ejemplo
24%
()CAL= 20% ()ARE= 24% ()CAL= 10% ()ARE= 14% SIGUIENTE GENERACION DEL REGISTRO NEUTRONICO
14%
Dos curvas Neutrones Termales (CNL)
El registro CNL presenta los valores de la porosidad ΦN 77 directamente en una curva
Neutrones Epitermales (SNP)
Ejemplo de un registro LDL-CNL-GR LDL – CNL - GR
Lee en los intervalos: A) 1888’ - 1895’ B) 1895’ – 1902’ C) 1928’ - 1938’ D) 1938’ – 1947’
GR Den CAL PEF (Pe)
A B
C 78
D
Ejercicio No 4 Para participantes
CNL
Los valores promedios de las curvas de GR y CNL
Solución del ejercicio No 4
LDL – CNL - GR Rayos Gamma
A
GR = 28
B
GR = 30
C
GR = 25
D
GR = 20
Porosidad Neutrónica A B
C 79
D
A
ΦN = 11.5%
(13.5)
B
ΦN = 13.5%
(12.5)
C
ΦN = 12.5%
D
ΦN = 10.5%
(10.5)
(11.5)
Registro de Densidad • Los RG salen de la fuente chocan con los electrones, pierden su energía se dispersan Detectores de RG y sigue chocando de baja energía • La pérdida de energía de los RG es función de la densidad de electrones e (número de electrones por cc de formación)
Dispositivo FDC pegado a la pared con un brazo
• Las lecturas de los detectores CPS es proporcional a 1/e
ρe ≈ ρb (Densidad total)
de RG 80
• El revoque afecta a las lecturas, la corrección se efectúa en forma automática durante la corrida
Registro de Densidad Tabla que muestra ρe ≈ ρb
ρe y ρb son semejantes
Entonces CPS 1/b 81
b = Densidad total de la formación
Calibración del registro FDC en el laboratorio ρb = 1.9
Sin revoque
ρb = 2.0
Lecturas del detector lejano
ρb = 2.1 ρb = 2.2 ρb = 2.3 ρb = 2.4 ρb = 2.5
Las lecturas de los dos receptores se calibran con la densidad total
ρb = 2.6 ρb = 2.7
ρb = 2.8 ρb = 2.9 82
Lecturas del detector cercano
Registro de Densidad Compensado (FDC) Gráfica para corregir automáticamente por revoque Con influencias del revoque Sin influencias del revoque
b = 2.300 Sin corrección 2.46 g/cc
P
Con corrección 2.56 g/cc
83
= 2.56-2.46 =0.10 g/cc
El registro presenta dos curvas: b corregida y la corrección (Δρ)
Ejemplo del Registro de Densidad Compensado Curva de
ρb
Curva de Δρ
84
Determinación de la Porosidad A Partir del FDC
b = f + ma ( 1- ) Componentes
Fluido Matriz de roca
Fluido
b
=
Matriz
ma 85
Arenisca Caliza Dolomita
ma - b
ma - f f
2.65 2.71 2.87
Agua dulce Agua salada Aceite
= 1.00 > 1.00 < 1.00
Determinación de la Porosidad Gráficamente Ejemplo Arenisca ρb = 2.40 g/cc Φ=? Para ρf = 1.o y 1.1 16.0% (f = 1.1)
15.0% (f = 1.0)
86
La porosidad varía en 1% cuando ρf varía entre 1.0 y 1.1
Variación de la Densidad del Fluido en función de la Concentración Salina
ρf = 1.1 g/cc
Agua destilada ρf = 1.0 a 75ºF
87
Una solución de 1.1 g/cc de densidad tiene una concentración de 200.000 ppm a 215ºF
Ejemplo del Registro de Densidad Compensado Curva de
ρb
Curva de Δρ Ejemplo
ρb = 2.225 Diam. de la mecha
ρma - ρb
GR
2.65 – 2.225 Φ = = + 0.25 2.65 - 1 ρma - ρf
- 0.25
Calibrador 2.0
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
Φ = 0.2576 = 25.76% Forma práctica 1 Div = 0.05 g/cc
25.5% 88
0.05 1 Div = Φ = 1.65 = 0.03 = 3% 8.5 Div. 8.5x0.03 = 0.255 ρb = 2.65 = ρma Φ = 0.0
Registro Litodensidad Mide la rata de absorción fotoeléctrica (U) y ρb para presentar una curva de Pe (Coeficiente de Absorción Fotoeléctrica)
Pe es dependiente de la Litología
89
Litología
Pe
Arenisca Dolomita Caliza
1.81 3.14 5.08
El registro presenta dos curvas b y Pe
Ejemplo del Litodensidad MINERALOGÍA DE LAS ARCILLA
3.14
5.08
1.81
Pe
90
Zona A Pe ≈ 5 Litología = Caliza
Zona C Pe ≈ 1.8 Litología = Arenisca Zona B Pe ≈ 4.0 Litología = Indeterminada
Puede ser Cal + Dol o Cal + Are
Dependencia de (Pe) de la Litología Poca dependencia de la porosidad y el tipo de fluido
0.35 0.30 0.20 0.10 0
91
1.81
3.14
5.08
Ejercicio No 5 Para participantes
LDL – CNL - GR
Determine en los intervalos:
GR Den CAL PEF (Pe) A B
1. 2. CNL
1888’ - 1898’ 1898 – 1902’ 1928’ - 1938’ 1938’ – 1947’ Vsh del GR Porosidad del Densidad (Φd)
Para determinar Vsh a partir del GR se asume GRmax = 120 GRmin = 10 C
92
A) B) C) D)
D
Solución del ejercicio 5
LDL – CNL - GR
A B C D A
GRmax = 120
GRmin = 10
B
C D
A B
GR = 28 GR = 30 GR = 25 GR = 20
ρb = 2.34 ρb = 2.30 ρb = 2.30 ρb = 2.31
GR – GRmin Vsh = GRmax – GR min
Φ= C 93
D
ρma - ρf ρma - ρb
Solución del ejercicio 5
VshA =
28 – 10 = 0.163 = 16.3% 120 - 10
VshB =
30 – 10 = 0.181 = 18.1% 120 - 10
VshC =
25 – 10 = 0.136 = 13.6% 120 - 10
VshD =
20 – 10 = 0.091 = 9.1% 120 - 10
2.65 – 2.34 ΦA = 2.65 - 1.0 = 0.188 = 18.8% 2.65 – 2.30 ΦB = 2.65 - 1.0 = 0.212 = 21.2% = ΦC Φ= 94
2.65 – 2.31 = 0.206 = 20.6% 2.65 - 1.0
Registros de Porosidad Registros de Radioactividad inducida Registro Neutrónico Compensado (CNL) Mide el índice de hidrógeno de la formación Porosidad
Registro Densidad de Formación Compensado (FDC) Mide la densidad total de la formación Porosidad
Registro Acústico Registro Sónico Compensado (BHC) Mide la velocidad del sonido en la formación Porosidad 95
Registro Sónico (Acústico) Fundamentos de medición • Mide la velocidad de una onda de sonido en la formación • Mide la onda compresional o primaria Pozo
Formación
Rutas posibles
Vform >> Vlodo >> Vsonda A
Transmisor
C
Vform
96
Tiempos en el lodo Vlodo
Vsonda Receptor
La ruta más rápida es la de la formación
B
t (medido) = t (A)+ t (B)+ t (C)
Tiempo en la formación
Registro Sónico (Acústico) Para eliminar las trayectorias A y C - Usa dos receptores
T1 = AB+BC+CF T2 = AB+BC+CD+DE T
A B
CF = DE
T2 – T1 = CD PR
C
Tiempo de tránsito neto en la formación
F SR 97
D E
Registro sónico compensado Usa dos sistemas de transmisor y receptores Usado actualmente
Sistema Superior
Ts
R4
Los dos sistemas juntos T4
Ts
R4
R3
R1 T3
T1
R3 Ti R2
Δt =
(Δt)s + (Δt)i 2
R1 T2
Sistema Inferior 98
(Δt)i = T4 – T3
Ti
R2 (Δt)s = T2 – T1
Ejemplo de un registro Sónico Compensado
Escala de la curva de Tiempo de Tránsito Δt cada división = 5 µ seg/pie
Lectura de 73 µ seg/pie
99
Porosidad a partir del Sónico Ecuación de tiempo promedio o de Wyllie
t = tf * + tma (1- ) Componente fluido
=
Fluido
t Form. Matrix
100
Arenisca Caliza Dolomita
Componente matriz
t - tma
tf - tma
tma (μseg/pie) Vma (pie/seg) 55.5 – 51.3 47.6 - 43.5 43.5 - 38.5
Fluido Agua (Filtrado) Vf = 5300 pie/seg Δtf = 188700 μseg/pie
18000 – 19500 21000 - 23000 23000 - 26000
Porosidad a partir del Sónico Se ha observado que en areniscas NO consolidadas la Φs resultan ser mayor que su valor real
Corrección por la NO compactación de las areniscas =
t - tma
tf - tma
Cp =
101
tsh 100
1 x
Cp
Cp = Factor de corrección por compactación
Cuando Δtsh (De las lutitas vecinas) son ≥ 100 μseg/pie
Gráfico de la ecuación de Wyllie
Escogencia de tma
1. Arenisca no consolidada Vma = 18000 pie/seg tma = 55.5 seg/pie Cp > 1 Ejem Cp = 1.2 2. Arenisca ligeramente consolidada
Vma = 18000 pie/seg tma = 55.5 seg/pie Cp = 1
3. Arenisca consolidada Cp = 1
102
Vma = 19500 pie/seg tma = 51.2 seg/pie
Método Raymer-Hunt-Gardner No requiere corrección por compactación en las areniscas Métido empírico basado estadísticamente en graficar tiempo de tránsito (Δt) con porosidad obtenida de todas fuentes como Núcleos, Registro Neutrónico y Registro de Densidad
Ecuación aproximada 103
Φ = 0.63 (1 -
Δtma ) Δt
Δtma = 55
Porosidad sónica con los métodos de Wyllie y RHG Ejemplo: t =80 useg/pie
Arena consolidada tma=51.3 (Vma = 19.500)
wyllie = ? RHG = ?
= 21.0% = 21.0%
33.0% 31.0%
Ejemplo 2 t =100 useg/pie Arena no consolidada
21.0%
tma = 55.5 (Vma = 18.000)
wyllie =? RHG = ?
= 33.0% = 31.0%
Usando Wyllie con Cp = 1.1
Φwyllie = 31.0%
104
En arenas no-consolidadas el método Wyllie debe corregirse con el factor Cp
Siquientes generaciones del sonico Sónico de espaciamiento largo (8 pies o 10 pies) Ofrece mejoras para aplicaciones geofísicas Para interpretación de registros no ofrece modificaciones 105
SÓNICO DIGITAL O DIPOLAR Presenta dos curvas Onda compresional (primaria) Onda transversal (secundaria)
Aplicaciones en Mecánica de Rocas
106
Sumario
PERFILES DE POZOS
RESISTIVOS
RADIOACTIVOS
ELÉCTRICO CONVECIONAL (EL)
Aplicaciones litológicas Rayos Gamma Lateral (LAT) y mineralogía de arcillas Rayos Gamma Espectral Normal Corta (NC) Normal Larga (NL) Registros de porosidad Indicador de litología SP y permeabilidad Densidad (FDC) Laterolog (LL) Litodensidad (LDL) Dual-Laterolog (DLL) Medidores de la resistividad Neutrones (CNL) Inducción (IL) verdadera de Neutrón de Doble Porosidad Doble-Inducción (DIL) la formación Rt
Esférico (SFL)
Medidor de resistividad de mediana profundidad de investigación
MICRO RESISTIVOS Microlog (ML) Microlaterolog (MLL) Proximity (PL) 107 Microesférico (MSFL)
ACUSTICOS Sónico Compensado (BHC) Sónico de Esp. Largo Sónico Digital
Medidor de Rxo
