Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% &odelo Geológico% Basado en la integración de datos, el modelo geológico es un compendio de las características y propiedades estáticas de un yacimiento. El modelo geológico en general, consta de modelos más detallados de acuerdo con las diversas disciplinas de la geología, es decir un modelo geológico consta de un modelo estructural, un modelo sedimentario-estratigráfco y un modelo litológico. Uno de los objetivos del modelo geológico es determinar la heterogeneidad del yacimiento e identifcar su inuencia en las propiedades petro!ísicas de las rocas y en las características "ue tendrá el ujo de uidos al momento de la producción de hidrocarburos.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% &odelo Geológico% &odelo 'structural El modelo estructural está relacionado con los es!uer#os y de!ormación "ue determinan el tipo y orientaciones de la estructura "ue !orma el yacimiento, se refere en concreto a la defnición de la estructura geológica $trampa%, !allas y limites "ue presenta el yacimiento, en decir un modelo estructural es la ar"uitectura o es"ueleto "ue con!orma un yacimiento.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% &odelo Geológico (ont.%
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% &odelo 'stratigr#)co% El modelo estratigráfco defne las unidades "ue con!orman el yacimiento, es decir es el relleno de la ar"uitectura o arma#ón "ue se defnió en el modelo estructural. El modelo estratigráfco tiene "ue ver con la defnición de las superfcies "ue delimitan a las principales unidades de ujo del yacimiento. El modelo estratigráfco implica un trabajo de correlación "ue potencialmente involucra un considerable n&mero de disciplinas tales como' sísmica, estratigra!ía de secuencias, sedimentología, interpretación de registros de po#os, bioestratigra!ía, geo"uímica, y estudios de () análogos de superfcie.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% &odelo 'stratigr#)co (ont. %
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% &odelo Sedimentológico% *a sedimentología es la rama de la geología "ue se encarga de estudiar los procesos de !ormación, transporte y deposición de material "ue se acumula como sedimento en ambientes continentales y marinos y "ue eventualmente !orman rocas sedimentarias. Trata de interpretar y reconstruir los ambientes sedimentarios del pasado. e encuentra estrechamente ligada a la estratigra!ía, si bien su propósito es el de interpretar los procesos y ambientes de !ormación de las rocas sedimentarias y no el de describirlas como en el caso de a"uella.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% *alla Geológica% Es una !ractura en el terreno a lo largo de la cual hubo movimiento de uno de los lados respecto del otro. *as !allas se !orman por es!uer#os tectónicos o gravitatorios actuantes en la corte#a. *a #ona de ruptura tiene una superfcie ampliamente bien defnida denominada plano de !alla, aun"ue puede hablarse de banda de !alla cuando la !ractura y la de!ormación asociada tienen una cierta anchura.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% *alla normal, directa o de gravedad' e sucede cuando el blo"ue colgante o de techo se despla#a hacia abajo respecto al blo"ue yaciente o de muro. El plano de !alla e s inclinado.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% *alla inversa, cuando el blo"ue colgante se mueve hacia arriba respecto del yaciente. e denominan ca"algamientos a las !allas inversas de bajo ángulo de bu#amiento. El plano de !alla es inclinado.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% +as Rocas Sedimentarias, generalmente se clasifcan, seg&n el modo en "ue se producen, en detríticas o clásticas, y químicas o no clásticas dentro de sta <ima, se encuentra una subcategoría conocida como bioquímicas. Rocas sedimentarias etríticas o (l#sticas% on acumulaciones mecánicas de partículas o sedimentos de rocas preeistentes denominadas /detritus0 o /clastos0 !ormados por los materiales producto de la intemperie y la erosión en la superfcie1 stos son transportados y fnalmente depositados, por lo "ue presentan una tetura denominada clástica. Estas rocas se dividen en una gran variedad de tipos, los cuales se caracteri#an por el tama2o de sus partículas constitutivas' Areniscas /Arena0, +utitas /Arcillas0, +imolitas, (onglomerados . Rocas sedimentarias 1uímicas on las "ue se originan a partir de los materiales depositados por medios "uímicos, donde los cristales son mantenidos juntos por uniones "uímicas o entrela#ados unos dentro de otros. *os materiales, ya disueltos, son transportados y concentrados !ormando minerales "ue se acumulan en agregados y posteriormente son litifcados como en las rocas detríticas, para !ormar una roca. 3asi todas estas rocas se originan por precipitación "uímica en etensiones de agua superfcial, ya sea por procesos "uímicos inorgánicos o por la actividad "uímica de los organismos ejemplo (ali$a, olomía, eso.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. As!ectos geológicos% *ormación /*&0% Una !ormación o !ormación geológica es una unidad litoestrátigrafca !ormal "ue defne cuerpos de rocas caracteri#ados por unas propiedades litológicas comunes $composición y estructura% "ue las di!erencian de las adyacentes. Es la principal unidad de división litoestratigráfca. 5ueden asociarse en unidades mayores $grupos%, subdividirse $miembros% o di!erenciarse unidades menores signifcativas $capas%. *a disciplina geológica "ue se ocupa de las unidades litoestratigráfcas es la Estratigra!ía.
*acies +itológicas o Sedimentarias% 3uerpo de roca sedimentaria con características específcas. e puede defnir por su color, estructuras, composición, tetura, !ósiles y ar"uitectura sedimentaria. 6ormalmente por una combinación entre estos atributos. 4&n cuando su defnición se e!ect&a con un criterio enteramente objetivo, se considera "ue este cuerpo de roca ha sido !ormado bajo determinadas condiciones !ísicas y "uímicas, y por lo tanto evidencia un proceso sedimentario en particular.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Petrofísica /*ísica de Rocas0% *a Porosidad $3% de una roca es la !racción del volumen total de la misma, ocupado por los poros o espacios vacíos. u valor está dado en porcentajes. Es una de las propiedades más importantes de la roca receptora de un yacimiento. *a porosidad puede ser e!ectiva o absoluta'
3 e!ectiva 7 volumen total de poros comunicados. volumen total de roca 3 absoluta 7 volumen total de poros $comunicados 8 no comunicados%. volumen total de roca
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. iferentes ti!os de arreglos de !orosidad Petrofísica /*ísica de Rocas0% *a Porosidad $3%'
e acuerdo con el origen de las rocas, la porosidad puede clasifcarse en primaria y secundaria. 5orosidad primaria. *a porosidad primaria, intergranular o intercristalina es a"uella "ue se desarrolla durante el proceso de depósito de los sedimentos. 5orosidad secundaria. *a porosidad secundaria es la "ue se desarrolla con posterioridad al proceso de depósito de los sedimentos. 5uede ser de tipo vugular, generada por disolución y de tipo !racturas "ue son provocadas mecánicamente.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Porosidad Secundaria /inducida o vugular0 ' Es el producto de la acción de agentes geológicos tales como' liiviación, !racturamiento y fsuramiento sobre la matri# de la roca despus de la deposición, así como tambin por la acción de las aguas de !ormación. Este tipo de porosidad se !ormó por un proceso geológico subsecuente a la deposición del material. Esta, a su ve#, puede clasifcarse en' Porosidad en solución' *a cual se presenta en rocas cuyos intersticios están !ormados por soluciones de algunas porciones solubles de roca contaminada con ácidos orgánicos. Porosidad !or fractura' :riginadas en rocas sometidas a varias a cciones de diastrofsmo. Porosidad !or dolomiti$ación' Es el proceso mediante el cual las cali#as se trans!orman en dolomitas, las cuales son más porosas. Este tipo de porosidad es propia de las ;ocas 3arbonáticas o 3arbonatos.
El diastrofsmo es el conjunto de procesos y !enómenos geológicos de de!ormación, alteración y dislocación de la corte#a terrestre por e!ecto de las !uer#as tectónicas internas.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Petrofísica /*ísica de Rocas0% +a !ermea"ilidad /0, es la medida de la !acilidad con "ue una !ormación permite el paso de un uido, de determinada viscosidad a travs de ella. 5ara "ue una roca sea permeable, debe tener porosidad interconectada $poros, cavernas, !racturas, grietas%. *a permeabilidad de una muestra de roca al paso de un uido homogneo es una constante, siempre y cuando el uido no reaccione con la muestra, ni cambien las características !ísicas de la misma, al preparar la muestra o al ejecutar la medición de la permeabilidad. *a unidad de permeabilidad es el darc, siendo sta una unidad muy grande, en la práctica se usa el milidarc $&%, una milsima de darc. Una roca debe tener !racturas, capilares o poros interconectados para ser permeables. 4sí eiste cierta relación entre la porosidad y la permeabilidad1 por lo general, una permeabilidad mayor se acompa2a de una porosidad mayor, sin embargo esto no se cumple absolutamente. *as lutitas, arcillas y algunos tipos de arenas, tienen altas porosidades, sin embargo sus granos son tan pe"ue2os "ue los caminos "ue permiten el paso de uidos son escasos y tortuosos, por lo tanto sus permeabilidades son muy bajas o nulas. :tras !ormaciones, generalmente poco porosas como los carbonatos, pueden presentar !racturas o fsuras
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Petrofísica /*ísica de Rocas0% *a Porosidad $3%
y
Permea"ilidad
/0'
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Saturación de *luidos% *a saturación de una !ormación, es la !racción del volumen poroso "ue ocupa un uido determinado1 por lo tanto, la saturación de agua es la !racción o porcentaje del volumen poroso "ue contiene agua de !ormación. i sólo eiste agua en los poros, la !ormación tendrá un (<<= de saturación de agua. *a saturación de petróleo o gas, es la !racción del volumen poroso "ue contiene petróleo y>o gas. *os poros deben saturarse con alg&n lí"uido, de este modo la suma de todas las saturaciones de una determinada roca de !ormación debe ser igual al (<<=. 3uando la saturación de agua es ? (<<= esto implica una saturación de hidrocarburos igual a (<<= - @. *a saturación de agua de una !ormación puede variar desde el (<<= hasta un valor muy pe"ue2o, sin embargo, rara ve# es nula1 sin importar cuan AricaA sea la roca del yacimiento de petróleo y gas, siempre habrá una pe"ue2a cantidad de agua capilar "ue el petróleo no puede despla#ar, esto se conoce como saturación de agua residual. 9el mismo modo, en el caso de una roca de un yacimiento de petróleo, es imposible retirar todos los hidrocarburos por medio de las tcnicas de etracción o recuperación más comunes. 4lguna cantidad de hidrocarburos permanece atrapada en partes del volumen poroso, a esta se le denomina
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Saturación de *luidos% saturación de un medio poroso con respecto a un uido se defne como la !racción del volumen poroso una roca "ue esta ocupada por dicho uido.
nde' 7 aturación 7 Columen 7 Columen poroso total de la roca.
de "ue
la ocupa
la
!ase !ase
. .
sumatoria de las saturaciones de todos los uidos "ue se encuentran presentes en el espacio poroso de una roca, be ser igual a (. i consideramos un medio poroso saturado por petróleo, agua y gas, tenemos'
nde' 7 7 7 aturación de gas
aturación aturación
de de
petróleo. agua.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. 5olumen de Arcilla /5s60% *as lutitas tienen valores de porosidad muy altos, pero debido al pe"ue2o tama2o de sus granos, tienen muy baja permeabilidad, por lo cual !uncionan como un sello de los reservorios. En las rocas poroso-permeables "ue presentan un cierto volumen de arcilla, la porosidad total está seriamente inuida por la arcilla, presentando valores altos "ue no corresponden realmente a las potencialidades del yacimiento, por eso se hace imprescindible calcular el volumen de arcilla con la mayor precisión posible para poder determinar la porosidad e!ectiva, "ue sí da una medida real del volumen de poros interconectados. El cálculo de volumen de arcilla $Csh% se puede calcular con los registros de litología, D; y 5, de la siguiente manera' D; leido D; limp Csh7 -------------------------D; ma D; limp donde: Vsh: es la fracción de lutita . D; leido: es la deexión de la curva de rayos gamma frente a un intervalo donde se trata de determinar el contenido de lutita.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. 's!esor 7eto Petrolífero /8n!0% 6o es más "ue el espesor total de roca "ue es realmente almacenadora potencial de hidrocarburos, eliminando todas a"uellas #onas correspondientes a arcillas, rocas densas $sin porosidad% o almacenadoras de agua1 de esta !orma se evita la sobrevaloración de las reservas.
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Pro!iedades 'l9ctricas de la Roca% *a conductividad en las rocas es la capacidad "ue tienen ellas de permitir el paso de la corriente elctrica a travs de sí. Caría con la temperatura. Es una de las características más importantes de los materiales. *a unidad de la conductividad es el >m $siemens por metro%. *a mayoría de los minerales constituyentes de las rocas, al igual "ue los hidrocarburos, no son conductores de la electricidad o sea "ue son resistivos. En las rocas sedimentarias la parte sólida está !ormada por minerales no conductores de la electricidad tales como cuar#o, silicatos, carbonatos, etc. Estas rocas conducen la electricidad, solamente debido a la presencia de uidos conductivos dentro de los espacios porosos interconectados, como es el agua de !ormación, estos son conductoras de la electricidad debido a las sales ioni#adas en solución "ue dichas aguas contienen. *a temperatura es otro !actor "ue a!ecta la capacidad conductora del agua de !ormación, debido a "ue inuye en la movilidad de los iones, a mayor temperatura, mayor es la movilidad de los iones, por lo tanto mayor capacidad conductora. *a resistividad es una de las propiedades de las rocas "ue han sido y son usadas com&nmente para la interpretación de registros geo!ísicos de po#os, pues por medio de esta propiedad se logran
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Pro!iedades Radioactivas de la Roca% 3asi toda la radiación gamma en la tierra es emitida por el isotopo radiactivo de potasio de peso atómico F< y por elementos radiactivos de la serie uranio y torio. 3ada uno de estos elementos emite rayos gama cuyo n&mero y energía son distintivos de cada elemento. El potasio $GF<% emite rayos gamma de un solo nivel de energía mientras "ue las series de uranio y torio emiten rayos gama de varios niveles de energía. Hamilia radiactivas naturales' erie del uranio $u IJK% erie del torio $th IJI% erie del potasio $G F<% 3onsiderando "ue las rocas sedimentarias tiene una roca antecesora' ;ocas cristalinas LErosión L edimentarias *a radioactividad en ellas se observa con' Más concentración en *utitas $especialmente arcillas orgánicas negras, carbón catali#ador% L origen del petróleo. e observa más radioactividad en aguas de !ormación "ue en aguas de mar actuales de la
Universidad Autónoma de Guadalajara Ingeniería del Petróleo Registros Geofísicos 4to. Semestre 2.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Pro!iedades Ac:sticas de la Roca% *a propagación del sonido en un po#o, es un !enómeno complejo "ue esta regido por las propiedades mecánicas de ambientes ac&sticos di!erentes. Estos incluyen la !ormación, la columna de uido del po#o y la misma herramienta del registro. El sonido emitido del transmisor choca contra las paredes del agujero. Esto establece ondas de compresión y de ci#allamiento dentro de la !ormación, ondas de superfcie a lo largo de la pared del agujero y ondas dirigidas dentro de la columna del uido. En el caso de registros de po#os, la pared y rugosidad del agujero, las capas de la !ormación, y las !racturas pueden representar discontinuidades ac&sticas signifcativas. 5or lo tanto, los !enómenos de re!racción, reeión y conversión de ondas dan lugar a la presencia de muchas ondas ac&sticas en el agujero cuando se está corriendo un registro sónico. Neniendo en cuenta estas consideraciones, no es sorprendente "ue muchas llegadas de energía ac&stica sean captadas por l os receptores de una herramienta sónica. En su !orma más sencilla, una herramienta sónica consiste de un transmisor "ue emite impulsos sónicos y un receptor "ue capta y registra los impulsos. El registro sónico es simplemente un registro en !unción del tiempo t, "ue re"uiere una onda sonora para atravesar un pie de !ormación. Esto es conocido como tiempo de transito Ot, t es el inverso de la velocidad de la onda sonora. El tiempo de transito para una !ormación determinada depende de su' 5orosidad *itología
Universidad 4utónoma de Duadalajara Pngeniería del 5etróleo ;egistros Deo!ísicos Fto. emestre I.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Pro!iedades Ac:sticas de la Roca' ;ndas de (om!resión' *as ondas P $primarias o primae del verbo griego% son ondas longitudinales o compresionales, lo cual signifca "ue el suelo es alternadamente comprimido y dilatado en la dirección de la propagación. Estas ondas generalmente viajan a una velocidad (.QJ veces de las ondas y pueden viajar a travs de cual"uier tipo de material lí"uido o sólido. Celocidades típicas son (F)< m>s en el agua y cerca de )<<s en el granito. ;ndas de (i$alla' *as ondas de corte o de cialla, llamadas ondas !, son a"ullas en las cuales las partículas del medio se despla#an perpendicularmente a la dirección de propagación, por lo "ue están asociadas con de!ormaciones del terreno de tipo de ci#alla.
Universidad 4utónoma de Duadalajara Pngeniería del 5etróleo ;egistros Deo!ísicos Fto. emestre I.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Pro!iedades Ac:sticas de la Roca' Re
;eeión
;e!racción
Universidad 4utónoma de Duadalajara Pngeniería del 5etróleo ;egistros Deo!ísicos Fto. emestre I.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Pro!iedades Ac:sticas de la Roca' ifracción' Es la habilidad de las ondas de poder curvarse ante un obstáculo. Niene su origen en la inter!erencia. u mani!estación depende del tama2o del objeto comparado con la longitud de onda.
is!ersión' Es el resultado de la separación de un conjunto de ondas de di!erente !recuencia al atravesar un material. Este !enómeno se puede ver en la descomposición de la lu# blancas cuando se !orma un arco iris. 'fecto o!!ler' Es el cambio de !recuencia aparente debido a un movimiento relativo entre una
Universidad 4utónoma de Duadalajara Pngeniería del 5etróleo ;egistros Deo!ísicos Fto. emestre I.- Geología !etrofísica "#sica !ara registros geofísicos de !o$o. Pro!iedades Ac:sticas de la Roca'
