Investigar el mayor número de métodos para calcular la resistividad del agua de formación.
MÉTO DOS PARA CALC ULAR LA RESIS TIVID AD DEL AGUA DE FORM ACIÓN
ESPECIFICOS
Conocer la importancia del agua de formación en un reservorio hidrocarburífero. Analizar los métodos más utilizados en el cálculo de la resistividad del agua de formación. Conocer la incidencia de la resistividad del agua de formación en la eploración y eplotación de hidrocarburos.
Investigar los parámetros de la resistividad del agua de formación y lo !ue nos indica cada uno de estos.
PERFILAJE DE POZOS
ING. JAIRO BUSTOS
INTRODUCCIÓN
"ara la ocurrencia de un yacimiento es necesario !ue se desarrolle en un medio poroso# donde estos pueden contener agua# petróleo y gas por separado o los tres al mismo tiempo$ sin embargo la mayoría de las rocas de los yacimientos siempre tienen cierta cantidad de agua de formación. %s por ello !ue el conocimiento de la resistividad del agua de formación es importante para la interpretación de los registros eléctricos$ de manera general las aguas superficiales son dulces y de alta resistividad$ y a medida !ue se perfora a mayor profundidad el agua !ue se encuentra en las formaciones se hace más salada# esto influenciado por la salinidad del mar presente cuando los sedimentos fueron depositados# la cercanía de los depósitos a las desembocaduras de los ríos y sus aguas dulces# o también del aumento de salinidad por la percolación cuando los sedimentos aun eran &óvenes. %l agua contenida en los poros de los estratos penetrados por la perforación puede variar de acuerdo a la ubicación geográfica# su profundidad y edad geológica. %n aguas superficiales la resistividad oscila entre ''( y )( ohm.m a temperatura ambiente# mientras !ue aguas profundas y salinas tienen resistividades entre (.((* ohm.m a +),- de temperatura$ además de la salinidad la temperatura es otro factor !ue incurre en la capacidad conductora del agua de formación ya !ue influye en la movilidad de los iones# concluyendo así !ue la resistividad de un fluido es inversamente proporcional a la temperatura. %l análisis de la resistividad del agua de formación desempea un factor importante en el modelo dinámico de los yacimientos# cuantificación de la reserva y los costos !ue conlleva dicha eplotación.
MÉTODOS PARA EL ANÁLISIS DE LA RESISTIVIDAD DEL AGUA DE FORMACIÓN
"ara realizar la caracterización de un yacimiento de hidrocarburos es necesario determinar en los diferentes tipos de rocas !ue constituyen el reservorio# las propiedades de porosidad# permeabilidad y saturación de Agua inicial con el ob&etivo de poder cuantificar el volumen de hidrocarburos presentes en el subsuelo. Considerando estas variables !ue influyen mucho en la caracterización de un reservorio y específicamente en la determinación de la resistividad del agua de formación se han desarrollado varios métodos para calcular esta variable !ue condiciona la eplotabilidad de un yacimiento$ dentro de los principales métodos se encuentra/ • • • •
0étodo de Archie "12 3elación de Arps
Medición direct de !n "!e#tr re$re#entti% C&c!&' de & re#i#ti%idd de& (! de )'r"ción "edinte e& n*&i#i# de (!+
Medición direct de !n "!e#tr re$re#entti%+ 0ediante una muestra representativa del agua se puede determinar la resistividad. %isten varios métodos en función de su confiabilidad/ 4. 0uestra tomada de la línea de flu&o de pozos de producción por bombeo con alta relación agua5petróleo. '. 0uestra de pozos fluyentes obtenida del separador y cuando la producción tiene una alta relación agua5petróleo. 6. 0uestra de la prueba 782 obtenida del fondo de la columna de la tubería. 9a medición de la resistividad del agua de formación# se realiza en el laboratorio a una temperatura de :;,-# mediante una célula especial de conductividad. 9a reducción de temperatura puede presentar un problema al momento de calcular la resistividad de un temperatura a otra# eso puede ser solucionado por la ecuación/ Rw 2 = Rw
1∗T 1 + k
T 2 + k
7onde <= :#++ si la temperatura esta en ,-
<= '4#) si la temperatura esta en ,C. >n procedimiento más preciso es el uso de una gráfica de salinidad# especialmente cuando hay altas concentraciones de sal.
C&c!&' de & re#i#ti%idd de& (! de )'r"ción "edinte e& n*&i#i# de (!+ 9a resistividad proporcionada por la tabla de salinidad puede tener errores cuando las aguas connatas son ricas en sales cuyos iones poseen movilidades muy diferentes a ?a y Cl# si en particular si contienen iones de bicarbonato# carbonato# sulfato y magnesio. Cuando sucede esto# es necesario reducir la composición !uímica a una composición e!uivalente de ?aCl lo cual puede efectuarse a través de la gráfica/
Fig.3 Tabla de concentración equivalente de NaCl. Fuente: Petrofísica para Geología, ung.
9a concentración de solidos se ubica en el e&e de la abscisa en ppm# para encontrar lo factores multiplicadores de los diversos iones presentes. 9a concentración de cada ion en ppm se multiplica por ese factor y se suman los resultados de todos los iones# para obtener la concentración de ?aCl e!uivalente.
MÉTODO DE ARC,IE 9a saturación de agua connata se correlaciona con la permeabilidad# el área superficial y el tamao de los poros# esta es mayor cuando el área superficial es mayor y el tamao de las partículas menor. 9a determinación de la saturación inicial de agua se puede efectuar por tres diferentes métodos/ @ ?úcleos tomados en pozos perforados. @ Cálculos a partir de las curvas de presión capilar. @ Cálculo a partir de registros eléctricos.
9a determinación de la saturación de agua a partir de registros eléctricos en formaciones limpias con una porosidad intergranular homogénea está basada en la ecuación de saturación de Archies. Sw =√
a∗ Rw
ɸm∗ RT
7onde/ 3B = 3esistividad del agua de formación. 32 = 3esistividad verdadera de la formación = porosidad n = eponente de saturación m = -actor de cementación a = -actor de 2ortuosidad generalmente se asume como 4
A partir de esta ecuación y si el valor de la saturación de agua es conocido# se despe&a D3esistividad del Agua de -ormaciónE# !uedando la ecuación de la siguiente manera/
RW =
R-
Sw √ ɸm∗ RT √a
MÉTODO DE PVT 9os análisis "12 se los realiza con la finalidad de eaminar los yacimientos y con los resultados obtenidos determinar una serie de parámetros y metodologías !ue se deben desarrollar para poner a producir el yacimiento. %s importante realizar el muestreo de fluidos al principio de la vida productiva de un yacimiento# dicho proceso se lo puede realizar de dos maneras/ • •
0uestreo de -ondo 0uestro por recombinación 8uperficial
%l "12 permite
obtener cálculos como el "F%8 del yacimiento# predecir su
vida productiva$
definir los es!uemas óptimos de producción# evaluar métodos
de recuperación comportamiento
me&orada
y
propiedades
!ue
predicen
el
de los pozos a medida !ue son eplotados.
FIG.. R"c'l"cc(*# !" u#a ,u")%a "ara
desarrollar
este
método se procede a recopilar y estudiar toda la información acerca del
comportamiento de los mismos en función de las variaciones de la presión# temperatura y volumen$ y para realizarlos en el laboratorio es necesario tener una muestra representativa del fluido !ue se encuentra en el yacimiento# de manera !ue esté a condiciones de temperatura y presión inicial
FIG.0 R"c'l"cc(*# !" u#a ,u")%a PVT 1'%
del yacimiento.
8e determina la presión de burbu&eo por epansión instantánea# y por medio de la
epansión diferencial determinar Go y 3s %pansión instantánea a través de varios separadores para a&ustar los datos "12.
RELACIÓN DE ARPS Considerando !ue la conductividad es el inverso de la resistividad# se puede decir !ue la resistividad de un fluido es inversamente proporcional a la temperatura# es por ello !ue partiendo de la siguiente ecuación# !ue epresa matemáticamente la variación de la resistividad 34 de un fluido a una temperatura 24# a una resistividad 3' de un mismo fluido a una temperatura 3'. R 1 R 2
=
T 1 T 2
>tilizando la relación de Arps# se determina la resistividad epresándola de la siguiente manera/ R 1 R 2
=
T 1 + x T 2− x
7onde es una constante cuyo valor es =:.++ para una temperatura 2 en ,-.
