Cap6-PerfisDeResistividade

Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN Departamento de Engenharia de Petróleo –

Disciplina:

Perfilag em d e p o ço s - PTR0403

Professor:

German Garabito

Natal-RN, Semestre 2016.2

Programa da disciplina 5. Perfis elétricos de resistividade 5.1. Princípios básicos 5.1.1. Distribuição radial de resistividades no poço 5.1.2. Classificação dos perfis de resistividade 5.1.3. Aplicações 5.2. Medições de resistividade 5.3. Sondas não focalizadas 5.3.1. Configurações normal e lateral 5.3.2. aparente 5.3.3. Resistividade Raio de investigação 5.3.4. Correções ambientais 5.3.5. Exemplos de perfis normal e lateral 5.3.6. Microperfil 5.4. Sondas focalizadas 5.4.1. Lateroperfis – LL3, LL7, LL8 5.4.2. Duplo lateroperfil – DLL 5.4.3. Perfil focalizado esférico (SFL) 5.4.4. Microperfis - MLL, PL, MSFL 5.5. Exemplos de aplicações Disciplina: Perfilagem de Poços

–

DPET/UFRN

ProG f.erman Garabito

5. Perfis de resistividade 5.1. Princípios básicos Resistividade elétrica dos materiais A lei de Ohm estabelece que para determinado condutor mantido à temperatura constante a voltagem aplicada nos terminais do condutor é proporcional à corrente elétrica que o percorre: V=RI V I R

ou

R = V/ I

(1)

diferença de potencial em Volts (V); corrente elétrica em Ampere (A); resistência elétrica em Ohm ().

Devido à dificuldade que os elétrons livres encontram para se deslocar, há uma resistência à passagem de corrente elétrica no condutor, que pode ser medida através da resistência elétrica do condutor. A resistência elétrica pode ser entendida como a dificuldade de se estabelecer uma corrente elétrica num determinado condutor

5. Perfis de resistividade 5.1. Princípios básicos Resistividade elétrica dos materiais Os fatores que influenciam na resistência elétrica de um condutor são: Geometria do condutor (comprimento L (m) e área transversal S (m2)) Tipo de material Temperatura • • •

L R

V







V

S

RI

L 



V S 



I L



I

I

S R

Área S S L

Resistividade 

Comprimento L

(2)

Sendo  resistividade elétrica do condutor expressa em ohm-m 2/m ou

ohm-m; -m, que depende do tipo material de e da sua temperatura.

5. Perfis de resistividade 5.1. Princípios básicos Resistividade elétrica dos materiais A condutividade elétrica de um material é a habilidade de permitir o fluxo de corrente elétrica através dela. A condutividade, , definida como o reciproco da resistividade, , é dada por: 

1 





(1)

I L V S

As unidades são: 

Siemens

m

1 

 [ ohm m ]

ou



mSiemens m 

1000 

 [ohm m ]

Tanto a resistividade como a condutividade podem ser medidos diretamente pelos perfis geofísicos de poço.

5. Perfis de resistividade 5.1. Princípios básicos Resistividade elétrica dos materiais A resistividade elétrica de uma formação geológica é sua habilidade de impedir o fluxo de corrente elétrica através dela. A resistividade de uma formação depende: •

Presença de fluidos (água da formação e hidrocarbonetos)

•

Salinidade da água da formação

•

Temperatura da água da formação

•

Volume de água saturada nos poros

•

Geometria dos poros

•

Morfologia e tipos de minerares argilosos

5. Perfis de resistividade 5.1. Princípios básicos Resistividade dos materiais

Valores

típicos

elétrica

de

resistividade alguns elementos, de minerais, rochas e fluidos.

Fonte: Serra, (2007)

5. Perfis de resistividade 5.1. Princípios básicos Resistividade elétrica dos materiais

Resistividades e condutividades de minerais e rochas ( Telford et al., ; Aktarakçi, 2008)

Variações das resistividades em rochas e alguns sedimentos.

5. Perfis de resistividade 5.1. Princípios básicos Resistividade elétrica dos materiais Medidas de resistividade da formação são de particular importância para a avaliação da saturação de hidrocarboneto , em particular da zona não invadida do reservatório. Com base no arranjo dos eletrodos, podem ser medidas as resistividades da formação de diferentes zonas: •

•

•

Zona infiltrada ou lavada, Rxo Zona de transição ou invadida, Ri Zona não invadida ou virgem, Rt

Combinações dessas resistividades com medições de porosidade, , e resistividade da água da formação, Rw, permitem o cálculo da saturação de agua, Sw, tanto na zonas rasas ou profundas da formação. A comparação dos dois valores de saturação fornece uma ideia da mobilidade do fluido e, como consequência, permitira a avaliação da produtividade do reservatório.

5. Perfis de resistividade Zoneamento radial do fluido no poço e resistividades

Rm

Resistividade da lama de perfuração

Rmc

Resistividade do reboco de lama

Rmf

Resistividade da lama filtrada

Rxo

Resistividade da zona lavada

Rt

Resistividade da zona não invadida

Rw

Resistividade da agua da formação

Sxo

Saturação de agua da zona lavada

Sw

Saturação de agua da zona não invadida

5. Perfis de resistividade Distribuição radial de resistividades no poço

Perfis de resistividade para formação saturada com agua. a) Lama com agua não salgada b) Lama com agua salgada

uma

5. Perfis de resistividade Distribuição radial de resistividades no poço Perfis de resistividade para uma formação saturada com hidrocarboneto e água.

a) Lama de perfuração com água não salgada (Rmf >> Rw) b) Lama de perfuração com água salgada (Rmf ~ Rw)

5. Perfis de resistividade Principais aplicações dos perfis de resistividade •

•

•

Identificação de zonas porosa-permeáveis Determinação de zonas com hidrocarboneto e zonas com água Cálculo da saturação

A saturação de água da formação, Sw, pode ser determinada a partir da relação Archie: Sw

a m

n

Rw 

Rt

 aR   m w   Rt

  

1

n

   FR 

Rw Rt

  

1

n

Fator de tortuosidade Fator de cimentação Exponente de saturação Resistividade da água da formação Porosidade Resistividade da formação (perfis de resistividade profundos)

5. Perfis de resistividade Classificação dos perfis de resistividade e condutividade

Fonte: Asquith, G., and D. Krygowski (2004)

5. Perfis de resistividade 5.2. Medições de resistividade Considera-se um eletrodo A num meio homogêneo infinito, emitindo uma corrente com intensidade I, e um eletrodo B na superfície. A corrente é irradiada uniformemente em todas as direções e as superfícies equipotenciais são esferas concêntricas com relação ao ponto A. Sendo V(r) o potencial a uma distancia r, então, a diferença de potencial dV entre dois equipotenciais separadas por dr é dada por: dV = ( R I / 4 r2 ) dr

(3)

em que R denota a resistividade do meio.


5. Perfis de resistividade 5.2. Medições de resistividade Integrando dV entre r e infinito (potencial zero), obtém-se V





r

RI

dr 4 r

2



RI 4



 1  r   r

RI 4

1 1   r    

RI 4 r

(4)

Portanto, a resistividade é expressa por: R = 4 r (V / I )

(5)

A partir de (3) pode ser obtido o campo elétrico, H, como: H = dV / dr = RI / 4 r2

(6)

Colocando em evidencia a resistividade obtém-se: R = (4 r2 / I )(dV / dr)

(7)

Segundo as equações (5) e (7) as resistividades podem ser medidas de duas maneiras, ou seja, por meio de dois tipos de arran jos de eletrodos: normal e lateral.

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Configuração Normal: Para um meio homogêneo, o potencial VM medido em M, usando a eq. (5) resulta: VM = R I / 4 AM

Como I é mantido constante, VM é proporcional a R, assim 4 AM é o coeficiente da ferramenta normal KN: R = KN ( V / I )

Portanto, do registro ou medição continua de VM resulta o perfil de resistividade.

Configuração normal. a) principio da ferramenta normal e b) configuração real.

- Normal Curta (SN), espaçamento AM = 16 ’’ = 40,65 cm - Normal Longa (LN), espaçamento AM = 64 ’’ = 162,56 cm


5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Configuração Lateral e Inversa: A diferença de potencial V, entre as superfícies equipotenciais esféricas em M e N pode ser obtida de: VM = RI / 4 AM VN = RI / 4 AN

Somando ambos obtém-se V como: V =VM - VN = R I (MN / 4 AMAN)

O coeficiente da ferramenta lateral KL é dada por: KL = 4 AM AN / MN

assim R = KL (V / I )

Configuração lateral. a) principio da ferramenta lateral e b) configuração real. O espaçamento entre AO (ou MO para a inversa) é em geral 18,8” (47,75 cm) Fonte: Serra, (2007)

Para I constante a resistividade é proporcional a V.

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Resistividade aparente A resistividade medida não corresponde a resistividade da formação virgem devido a diversos fatores como: extensão finita, heterogeneidade causada pelas formações adjacentes, fluido do poço, zonas de invasão, etc. As superfícies equipotenciais não são mais esferas, mas a seguinte relação geral ainda é valida: V’

Ra = K (

/I)

Em que Ra é a resistividade aparente (ou medida), V’ é igual a V para a configuração normal e igual a V para a configuração lateral. K é o coeficiente geométrico para a configuração de eletrodos utilizada. Após a correção de Ra pelo efeito do poço (Ra)c, uma boa aproximação de Rt pode ser obtida considerando as zonas invadida e virgem em serie: (Ra)c= Ji Rxo + ( 1 - Ji ) Rt

em que Ji é o fator pseudo-geométrico correspondente a prof. de invasão. Para determinar Rt pela relação acima é necessário conhecer Rxo .

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Raio de investigação da sonda Normal Considerando um meio homogêneo e isotrópico, o raio de investigação da ferramenta normal é aproximadamente igual a dois vezes o espaçamento AM.

Raio de investigação para a configuração normal: a) Posição dos eletrodos b) Contribuição das varias zonas em função da distancia a partir da sonda.

Fonte: from Desbrandes (1868), In Serra, (2007)

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Raio de investigação da sonda Lateral O raio de investigação na ferramenta lateral é aproximadamente igual a distancia AO (ou MO para a configuração inversa), com a maior parte do sinal que vem da parte mais afastada da esfera.

Raio de investigação para a configuração lateral: a) Posição dos eletrodos no poço. b) Contribuição das varias zonas em função da distancia a partir da sonda.

Fonte: from Desbrandes (1868), In Serra, (2007)

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Raio de investigação A profundidade de investigação em meios heterogêneos não pode ser descrita considerando uma simples esfera. O volume do material que contribui ao sinal depende muito das condições do poço e/ou resistividade das zonas heterogêneas, como: diâmetro do poço, reboco da lama, formação invadida e virgem. Portanto, o raio de investigação depende do meio e da configuração de eletrodos: •

•

•

Em geral, o raio de investigação é maior que o espaçamento entre o arranjo de eletrodos. Para uma dada configuração de eletrodos, o raio de investigação pode ser pequena quando a formação é mais resistiva que a lama. Para um dado espaçamento, a configuração normal tem um raio de investigação maior que a configuração lateral ou inversa.

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Correções ambientais A resistividade aparente medida pela sonda pode ser expressa como: Ra = f ( Rm , dh , Rmc , hmc , Rxo , di , Rt , h , Rs )

Portanto, para obter Rt é necessário corrigir Ra por todos os efeitos ambientais. As correções ambientais podem ser realizados utilizando formulas ou gráficos disponíveis para: • • • •

Correção do poço Correção da zona de invasão Espessura da camada outros

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Correções ambientais - Exemplo

Gráfico para correção do diâmetro do poço considerando zero de invasão e espessura infinita da camada, aplicável para as ferramentas lateral e/ou inversa de 18’8” e normal curta de 16”.

Fonte: Courtesy of Slumberger, In Serra, (2007)

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Apresentação do perfil Normal

Fonte: Adaptado de Doll el al., em Ellis & Singer, 2008.

Sonda short normal e respostas em duas situações: Espessura da camada maior a AM e menor AM. Sendo e a espessura da camada e d o diâmetro do poço.

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Apresentação do perfil Normal

Influencia da espessura da camada e resistividades nas repostas do perfil normal. (a) camadas com alta resistividade e (b) camadas com baixa resistividade Fonte: Schlumberger (1989)

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Apresentação do perfil Lateral

Fonte: Cortesia Schlumberger., em Ellis & Singer, 2008.

Sonda Lateral e respostas em duas situações: Espessura da camada maior a AO e menor AO. O é o ponto médio entre M e N,h é a espessura da camada.

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Apresentação do perfil Lateral

Fonte: Schlumberger (1989)

Influencia da espessura da camada e resistividades nas repostas do perfil normal. (a) camadas com alta resistividade e (b) camadas com baixa resistividade

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento longo Apresentação dos perfis Normal e Lateral a) Camada resistiva e com espessura maior que a distancia de separação entre eletrodos (h > AM ou h > AO) b) Camada resistiva e com espessura menor que a distancia de separação entre eletrodos (h < AM ou h < AO) c) e d) Camadas condutivas com espessuras pouco maiores que a distancia de separação entre eletrodos (h < AM ou h < AO) e) Camada com muito alta resistividade e espessura maior que a separação entre eletrodos ( h > AM ou h > AO)


5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento curto Porque o conhecimento da resistividade

Rxo

é importante?

- Para a correção da resistividade de zonas profundas devido à influencia da zona invadida, quando a invasão é moderada a profunda. - Alguns métodos requerem do conhecimento da razão Rxo/Rt. para o cálculo da saturação de água na zona virgem. - Em formações limpas, o cálculo do fator de formação, F, e da porosidade, , pode ser realizado a partir do conhecimento de Rxo e Rmf, presumindo Sxo ser estimado ou fixado como 100%. Para medir Rxo a ferramenta deve ter uma profundidade de investigação rasa, porque a zona lavada pode-se estender somente alguns poucos centímetros da parede do poço. Portanto, para que as medidas não sejam afetadas pela lama de perfuração, usa-se a ferramenta “microlog” com eletrodos num patim que é deslocado sobre a parede do poço

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento curto

A sonda microlog é composta por três eletrodos em forma de botões que são montados num patimcomdeóleo.borracha preenchida Os micrologs são registrados simultaneamente com os eletrodos separados de 1 ’’ por 1 ’’ micro-inversa (R 1’’x1’’) e 2’’ micro-normal (R2’’).

Microlog – Fotografia e representação esquemática de um patim hidráulico (Fonte: Courtesy of Schlumberger, In Serra, 2007)

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento curto

– normal e Exemplo de reservatório micro-perfis poroso (microlog) inversa num e permeável.

A separação entre micro-normal e micro-inverso em frente do reboco do poço indica, em geral, uma zona porosa e permeável.

5. Perfis de resistividade 5.2.1. Ferramentas não focalizadas com espaçamento curto Exemplos de micro perfis:

Perfil micro-normal (MNOR), linha tracejada, mede a resistividade da zona lavada.

Perfil micro-inverso (MINV), linha continua, mede a resistividade do reboco da lama presente no poço. Reboco e permeabilidade são indicados pela separação positiva que acontece onde o perfil MNOR mostra maior resistividade que o perfil MINV.

5. Analise de perfis de resistividade Classificação dos perfis de resistividade

Fonte: Asquith, G., and D. Krygowski (2004)

5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Lateroperfis (laterologs) As ferramentas de resistividade não focalizadas podem ser bastante afetadas pelas condições do poço e as formações adjacentes. - Em camadas finas (com espessura aprox. igual ao espaçamento dos eletrodos) a resistividade aparente é uma pobre estimativa do valor real, por causa da influencia das camadas adjacentes. - Os limites das camadas são difíceis de definir com precisão. - Os efeitos das condições do poço (coluna de lama, diâmetro, etc) e zona invadida são, em geral, bastante significativos. - Os gráficos ou equações disponíveis para correções ambientais são raramente 100% efetivos.

5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Late roperfis (late rologs) O principio da focalização consiste em forçar a emissão de corrente focalizada, I 0, para a formação por meio de eletrodos “guard” ou de monitoramento simetricamente distribuídos. Todas as correntes dos eletrodos focalizantes retornam a um eletrodo localizado longe de A0. O ponto de medição para todas as ferramentas focalizadas corresponde ao centro do eletrodo A0. Fonte: Serra, (2007)

5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Late roperfis (laterologs )

Tipos de lateroperfis: •

Lateroperfil-3 (LL3)

•


•


•

Duplo Lateroperfil (DLL -> LLd e LLs) Perfil focalizado esférico (SFL)

•

Micro-perfis

•

- As sondas LL3, LL7, LL8 são obsoletas - A sonda DLL contem as sondas LLd e LLs que podem ser registradas simultaneamente.

5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Resolução vertical e profundidade de investigação de Lateroperfis Resolução vertical

A definição da espessura mínima da camada à espessura disco decorresponde corrente focalizado, I 0,doou ainda é igual a distancia 0 1 – O 2.


5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Resolução vertical e profundidade de investigação de Lateroperfis Profundidade de investigação O raio de investigação dos laterologs depende de dois fatores: - comprimento dos eletrodos focalizantes e - contraste de resistividade das zonas virgem e invadida. Exemplos:

Leituras de zonas rasas, R xo, são realizados com MFSL. Leituras de zonas rasas, próximas de Rxo, são realizados com LLs e LL8. Leituras de zonas profundas, próximas de R t, são realizados com as sondas LLd, LL3 e LL7.

0,51

1,02

Fator geométrico integrado

2,02

5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Lateroperfis Lateroperfil-3 (LL3) O eletrodo A 0 emite corrente variável I 0 através da formação para um eletrodo remoto. Os eletrodos A 1-A’1 forçam as linhas de corrente de A0 para dentro da formação. O potencial V 0 de A0 é mantido igual al 1 A’1 potencial corrente I0de . A - por meio da variação da

Assim A 1-A0-A’1 ormam f superfícies equipotenciais de forma que a corrente I 0 flui perpendicularmente, como um disco, com espessura 0-0’ (12 in ou 30,48 cm). A intensidade I 0 medida é inversamente proporcional à resistividade da formação: R = K V0 / I0

Fonte: Ellis & Singer, (2008)

5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Lateroperfis Lateroperfil-3 (LL3)

Influencia de formações condutivas com alto contraste nas medidas de resistividade aparente com a ferramenta LL3: (a) a corrente passa através da lama para a camada inferior condutiva, (b) efeito de uma camada fina condutiva. Fonte: Serra, (2007)

5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Lateroperfis Lateroperfil-7 (LL7) Composto por um eletrodo central A 0 e três pares de eletrodos M1-M2, M’1-M’2 e A1-A’1. Uma corrente constante I 0 é emitida de A para um eletrodo de retorno remoto.

0

Uma corrente de focalização IB flui a partir dos eletrodos A1-A’1 , epotencial ela é ajustada para manter com o mesmo os eletrodos de monitoramento M1-M’1 e M2-M’2. A corrente emitida de A 0 é forçada pelos equipotenciais para fluir na formação em forma de um disco perpendicular à sonda. Em geral, a espessura entre O-O ’ é 32 in (81,28 cm) e a distancia entre A 1-A’1 é 80 in (203,0 cm). Sendo I 0 constante, o potencial medido em um dos eletrodos M é proporcional à resistividade da formação.


5. Analise de perfis de resistividade 5.2. Lateroperfis

Exemplo:

Faixa 2 - Lateroperfil-3 (LL3) que mede a resistividade da formação Rt . Valor de resistividade: 21 ohm-m na profundidade de 3948 ft Faixa 3 – Mircro-lateroperfil (MLL) que mede a resistividade da zona lavada R xo. Valor de resistividade: 8 ohm-m na profundidade de 3948 ft

Fonte: Asquith & Krygowski (2012)


Exemplo:

Faixa 1 – Perfis GR, Caliper, Bit Size, SP Faixa 2 – Perfis de resistividade: Short Normal, Long Normal, LL3 e RMF.

Fonte: http://www.pacificsurveys.com/images/02_ll3a.jpg

5. Analise de perfis de resistividade 5.4. Perfil com focalização esférica O perfil focalizado esférico também foi projetado para compensar o efeito do poço, e tem sido adotado para medidas de resistividades rasas e intermediarias.

Linhas de corrente aproximadas e superfícies equipotenciais para a sonda Normal Curta

Configuração de eletrodos para um arranjo focalizado esférico. Cortesia Schlumberger.

Fonte: Ellis & Singer, 2008.

5. Analise de perfis de resistividade 5.4. Perfil com focalização esférica Consiste de 1 eletrodo central A 0 e 8 eletrodos simetricamente distribuídos, conectados em pares M 0-M’0, A1-A’1, M1M’1 e M2-M’2. Uma corrente variável, I 0, é transmitida de A0 para manter com os mesmos potenciais os eletrodos M1-M’1 e M2-M’2. Uma corrente de focalização, Ia, flui entre A0 e A1-A’1 para manter a diferencia de potencial entre M 0-M’0 e M1-M’1 igual a um nível de referencia fixo Vref. Dessa forma, as superfícies B e C mantem-se com uma diferencia de potencial constante igual a Vref. A corrente variável I0 é forçada para fluir na formação, fazendo que as superfícies equipotenciais entre B e C sejam aproximadamente esféricos. A intensidade de corrente I 0 é inversamente proporcional à resistividade da formação.


5. Analise de perfis de resistividade 5.4. Perfil com focalização esférica

http://www.kgs.ku.edu/Dakota/vol1/petro/petro06.htm

Faixa 1: Potencial espontâneo. Perfil elétrico focalizado (SFL), Perfil de indução media (ILM) e perfil de indução profunda (ILD). Fonte: KGS Jones #1.


Tipos de lateroperfis: •


•


•


•

•

•

Perfil focalizado esférico (SFL) Duplo La terope rfil ( DLL -> LLd e LLs)

Micro-perfis

5. Analise de perfis de resistividade 5.3. Duplo lateroperfil - DLL

14 ft ~ 4.27 m


5. Analise de perfis de resistividade 5.3. Duplo lateroperfil - DLL Consiste de 8 eletrodos simetricamente distribuídos e conectados em pares A2-A’2, A1A’1, M2-M’2 e M 1-M’1, e um eletrodo central, A0, com corrente focalizada I0. DLLd ( deep) - usa eletrodos de retorno remotos para a corrente principal e também para os eletrodos das correntes focalizantes. DLLs (shalow) - usa os eletrodos A2-A’2 como retorno para as correntes de focalização de A1-A’1. A ferramenta DLL opera simultaneamente com frequências de 35 Hz para DLLd e 280 Hz para DLLs.


A medição da resistividade é realizada por um sistema denominado de potencia constante, em que a corrente I0 e a voltagem V 0 mudam, e são medidas de forma a permanecer constante o produto entre elas I0V0.

5. Analise de perfis de resistividade 5.3. Duplo lateroperfil


Efeito Delaware. Leituras LLD com aumento gradual anômalo da resistividade (em reservatórios com baixa resistividade) que começam abaixo (~80ft ou 24,38m) de camadas espessas resistivas (anidrita).


Efeito Groningen. Leituras anômalas altas LLD, similares ao efeito Delaware, que iniciam abaixo (~100ft ou 30,48m) de uma camada espessa altamente resistiva. Correntes confinadas no poço causam um potencial negativo no eletrodo de referencia N.

5. Analise de perfis de resistividade 5.6. Principio da medição dos Lateroperfis A seguinte relação geral também é valida para medições com Lateroperfis: Ra = KLL ( V / I )

Sob os seguintes modos de operação: 1. Quando a corrente I é constante (LL3 e LL7), então será diretamente proporcional à resistividade.

V

2. Quando o potencial V é constante (LL8, SFL), então

I

será inversamente proporcional a resistividade. 3. Quando V e I são variáveis (LLD e LLS) então deve-se medir tanto V como I, que devem resultar num valor constante (potencia constante).

5. Analise de perfis de resistividade 5.6. Microperfis de resistividade focalizados Os microperfis têm objetivo de: - reduzir os efeitos do poço, - realizar medições com profundidades de investigação rasas (2 a 5 cm)

Tipos de microperfis: •

Microlaterolog (MLL)

•

Proximity log (PL)

•

MicroSFL (MSFL)

O efeito do reboco nos microperfis pode ser ainda significativo e devem ser aplicadas as correções correspondentes.

5. Analise de perfis de resistividade 5.6. Microperfis de resistividade focalizados O principio de funcionamento é igual ao LL7.

Microlaterolog (MLL)

O arranjo dos eletrodos é montado sobre um patim de borracha preenchido com óleo. O eletrodo central A0 é rodeado por três anéis concêntricos de botões, constituindo os eletrodos M1, M2 e A1. Uma corrente constante I é emitida por A . 0

0

Pelo eletrodo A 1 é transmitida uma corrente variável e automaticamente ajustada de forma que a diferencia de potencial entre os eletrodos de monitoração M 1 e M2 seja mantida igual a zero, forçando assim o fluxo do feixe de corrente I0 perpendicular à face do patim. Fonte: Serra, (2007)

Sendo I 0 constante, o potencial V 0 de M1 ou M2 é proporcional à resistividade da formação. O MLL é utilizado em poços com baixa resistividade do fluido de perfuração e espessura moderada do reboco (< 3/98 in).

5. Analise de perfis de resistividade 5.6. Microperfis de resistividade focalizados Proximity log (PL)

Desenhada para diminuir o efeito do reboco, proporciona maior penetração radial e utiliza um sistema de corrente potente. O principio de funcionamento é igual ao LL3, mas com eletrodos retangulares concêntricos montados sólido de borracha (com maiorsobre área um quepatim o patim do MLL) O sistema é automaticamente focalizado pelos eletrodos de monitoração. A resolução vertical aproximada de 6 in (15,24 cm). Fonte: Serra, (2007)

5. Analise de perfis de resistividade 5.6. Microperfis de resistividade focalizados Perfil focalizado micro-esférico (MSFL)

O principio de funcionamento é igual ao SFL, mas montado em um patim de borracha flexível. O perfil MSFL tem as seguintes vantagens sobre MLL e PL: •

•

Direita: Sonda mostrando o patim do MFSL e os braços do Caliper. Esquerda: Arranjo de eletrodos MFSL. Fonte: Serra (2007)

Menor sensibilidade ao reboco de lama que o microperfil MLL. Leituras mais rasas que do perfil PL.

5. Analise de perfis de resistividade 5.6. Microperfis de resistividade focalizados Exemplo 3: perfis MSFL e DDL.

A separação entre os perfis LLs e LLd e também com o perfil MSFL, pode indicar a presença de formações permeáveis com hidrocarbonetos. Este perfil indica a presença de gás numa formação com 15% de porosidade. (Fonte: Cortesia de Rider (1966) em ...)

5. Analise de perfis de resistividade 5.6. Microperfis de resistividade focalizados Exemplo 2: perfil MSFL

Na figura o perfil MSFL fornece medidas dentro de uma faixa estreita, ou seja, tem pouca variação. Os perfis LLD and LLS mostram uma inversão com relação ao perfil MSFL Este comportamento se deve ao fato que o perfil MSFL mede somente a resistividade da formação saturada com a lama infiltrada.

5. Analise de perfis de resistividade 5.3. Duplo lateroperfil DLL Correção de R xo e Rt devido a zona de invasão:

Exemplo de perfis de resistividade:

Perfil duplo laterolog (LLd e LLs) e perfil focalizado micro-esférico. Resistividades na profundidade 9324ft: LLd = 16 ohm-m resistividade da zona profunda LLs = 10 ohm-m resistividade da zona rasa MSFL = 4,5 ohm-m resistividade na zona lavada


5. Analise de perfis de resistividade 5.3. Duplo lateroperfil Correção de R xo e Rt devido a zona de invasão:

Correção da resistividade LLd para R t LLD = RLLD = 16,6 ohm-m LLS = RLLS = 10,0 ohm-m MSFL = RMFSL = 4,5 ohm-m R /R = R / R = 3,6 LLD MSFL LLD xo RLLD / RLLS = 1,6 Correção de Rt Rt = (Rt/RLLD) RLLD Rt = 1,32  16.6 ohm-m = 21,9 ohm-m

Rt /RLLD = 1,32 dj = 43 in Rt / Rxo = 4,8

Correção de R xo considerando o diâmetro de zona de invasão dj = 43 in. Rxo = Rt / (Rt / Rxo) Rxo = 21,9 ohm-m / 4,8 = 4,6 ohm-m


Referências

Asquith G. and Krygowski D., 2004, Basic Well Log Analysis, AAPG Methods in Exploration Series, No. 16., Tulsa, Oklahoma. Ellis, V. D., and Singer, M, J., 2008, Well Logging for Earth Scientists, 2 nd Edition. Springer, The Netherlands. Schlumberger, 1989, Log Interpretation Principles / Applications, Schlumberger Wireline & Testing, Texas. Serra, O., 2007, Well Logging. Vol. 1 Data Acquisition and Applications. TECHNIP, France.

Universidade Federal do Rio Grande do Norte UFRN Departamento de Engenharia de Petróleo –

Disciplina:

Perfilag em d e p o ço s - PTR0403

Professor:

German Garabito

Natal-RN, Semestre 2015.2

Programa da disciplina 5. Perfis elétricos de resistividade 5.1. Princípios básicos 5.1.1. Distribuição radial de resistividades no poço 5.1.2. Classificação dos perfis de resistividade 5.1.3. Aplicações 5.2. Medições de resistividade 5.3. Sondas não focalizadas 5.3.1. Configurações normal e lateral 5.3.2. aparente 5.3.3. Resistividade Raio de investigação 5.3.4. Correções ambientais 5.3.5. Exemplos de perfis normal e lateral 5.3.6. Microperfil 5.4. Sondas focalizadas 5.4.1. Lateroperfis – LL3, LL7, LL8 5.4.2. Duplo lateroperfil – DLL 5.4.3. Perfil focalizado esférico (SFL) 5.4.4. Microperfis - MLL, PL, MSFL 5.5. Interpretação de perfis Disciplina: Perfilagem de Poços

–

DPET/UFRN

ProG f.erman Garabito

Interpretação de perfis de resistividade

Rocha com baixa porosidade permeabilidade Folhelho Rocha com baixa porosidade permeabilidade

Folhelho Folhelho com matéria orgânica Rocha com porosidade e permeabilidade Folhelho Rocha com porosidadepermeabilidade Folhelho Fonte: Selley (1998)


Rocha com baixa porosidade permeabilidade Folhelho Rocha com baixa porosidade permeabilidade

Folhelho Folhelho com matéria orgânica Rocha com porosidade e permeabilidade Folhelho Rocha com porosidadepermeabilidade Folhelho Fonte: Selley (1998)



Hidrocarboneto

Água

Referências

Asquith G. and Krygowski D., 2004, Basic Well Log Analysis, AAPG Methods in Exploration Series, No. 16., Tulsa, Oklahoma. Ellis, V. D., and Singer, M, J., 2008, Well Logging for Earth Scientists, 2 nd Edition. Springer, The Netherlands. Schlumberger, 1989, Log Interpretation Principles / Applications, Schlumberger Wireline & Testing, Texas. Serra, O., 2007, Well Logging. Vol. 1 Data Acquisition and Applications. TECHNIP, France.

Cap6-PerfisDeResistividade

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