Índice
Perfilaje de Pozos.
Introducción. Propiedades de las Rocas: Porosidad Permeabilidad. Saturación. Perfilaje de Pozos (Logging): Perfilaje Cableado o Convencional (Wireline Logging): Definición. Operación de Campo. Historia. Herramienta y Principio de Medición. Perfil o Registro (Logg). Definición. Partes de un Perfil. Clasificación de los Perfiles. Eléctricos: Potencial Espontaneo (Spontaneous Potencial). Perfiles de Resistividad. Perfil de Inducción (Induction). 1
Radiactivos: Perfil de Rayos Gamma (Gamma Ray). Perfil de Porosidad (Neutrónico). Perfil de Densidad (Density).
Sónicos o Acústicos (Sonic Log).
Otros: Perfil de Calibración (Caliper). Registros a Hueco Abierto u Hoyo Desnudo (Open Hole Logs). Perfiles a Hueco Entubado (Cased Hole and Production Logs). Perfiles de perforación (Mud Logs): Perfiles mientras se Perfora (Logging While Drilling MWD/LWD). Perfiles Sísmicos (Borehole Seismic) Perfiles de Cementación. Perfiles de Producción (DST o PLT) Perfiles de Núcleos (Cores).
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Introducción.
El total de Petróleo o Gas contenido en Yacimiento depende de su Porosidad y su Saturación. Además de esto es necesario tomar en cuenta el Espesor de la Formación que contiene el hidrocarburo para determinar si la acumulación es de Valor Comercial.
Una vez conocido el Volumen de Hidrocarburo en el Yacimiento también falta conocer la facilidad con que éste se puede mover o fluir.
De esto se desprende que los principales necesarios para evaluar un Reservorio son: Saturación de Hidrocarburo, Espesor de la Permeabilidad. Estos parámetros pueden ser Registros o Perfiles de Pozos.
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parámetros físicos su Porosidad, la Formación y su deducidos de los
Propiedades de las Rocas:
Porosidad. Es una medida de la capacidad de Almacenamiento de fluidos que posee una roca y se define como la fracción del volumen total de la roca que corresponde a espacios que pueden almacenar fluidos.
= Volumen Poroso Volumen Total Permeabilidad. Se define como la capacidad que tiene una roca de permitir el flujo de fluidos a través de sus poros interconectados, es decir, permite el Movimiento de los fluidos. Si los poros de la roca no se encuentran interconectados no puede existir permeabilidad.
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Saturación. La saturación de un medio poroso con respecto a un fluido se define como la fracción del volumen poroso de una roca que está ocupada por un fluido.
Existen 3 tipos de saturaciones: Sw= Saturación del Agua. So= Saturación del Petróleo. Sg= Saturación del Gas.
La suma de las 3 es igual a 1 y tomado en porcentaje no debe ser mayor a 100% debido a que el espacio poroso siempre estará saturado al 100% sin importar cuantos fluidos estén presentes en la roca. Entonces: Sw + So + Sg= 100%
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Perfilaje de Pozos (Logging):
Perfilaje Cableado o Convencional (Wireline Logging):
Definición. Es la técnica de Registrar información continúan del Subsuelo por medio de una herramienta bajada al Hoyo en función de la Profundidad y de un determinado principio físico de medición; y lograr así un registro continuo de dicha información a través de un Perfil o Registro.
El Perfilaje de pozos es una técnica utilizada en la industria petrolera para grabar propiedades roca-fluidos y encontrar zonas de hidrocarburos en las formaciones geológicas dentro de la corteza terrestre. 6
Operación de Campo.
El proceso de Perfilaje consiste en colocar una herramienta de Perfilaje (Sonda) al extremo final de un cable e introducirla dentro de un pozo para medir las propiedades de las rocas y los fluidos de las formaciones. Una interpretación de estas mediciones es realizada para localizar y cuantificar las profundidades de las zonas potencialmente contenedoras de hidrocarburos.
¿Como se Realiza? Se baja la Herramienta al fondo del Pozo, dicha Herramienta depende a medir y las condiciones del hoyo. Se registra o se toma la información a medida que se sube la Herramienta, es decir, desde el Fondo hasta la Superficie. Es muy común que solo se tomen en ciertos intervalos de longitud. Esta información llega a Superficie y es Registrada e Interpretada.
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Historia.
En el año de 1927 se realizó el primer registro eléctrico en el pequeño campo petrolero de Pechelbronn, Alsacia, Provincia del noreste de Francia.
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Rápidamente se identificó en la industria petrolera, la utilidad de la medición de la resistividad para propósitos de correlación y para la identificación de las capas potenciales portadoras de hidrocarburo.
En 1931, la medición del potencial espontaneo (SP) se incluyo con la curva de resistividad en el registro eléctrico. En ese mismo año, los hermanos Schlumberger, Marcel y Conrad, perfeccionaron un método de registro continuo y se desarrolló el primer trazador grafico.
La cámara con película fotográfica se introdujo en 1936. En ese entonces, el registro eléctrico consistía en la curva del SP y en las curvas de resistividad normal.
Las herramientas de Perfilaje fueron desarrolladas sobre los años midiendo propiedades eléctricas, acústicas, radioactivas, electromagnéticas, y otras relacionadas no solo a las rocas, sino también a sus fluidos.
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Herramienta y Principio de Medición.
Sonda.
La información del Perfilaje se obtiene por medio de una Sonda o Herramienta que es bajada al Hoyo, dicho Sonda emite y recibe un tipo de Onda la cual depende del principio de medición de la Herramienta.
La Sonda es bajada a varios intervalos de profundidad hasta la profundidad total perforada, estos intervalos pudieran oscilar desde los 300 hasta los 8000 m (es decir, desde 1000 a 25,000 Pies) o más.
La Sonda consta de lo Siguiente:
En Subsuelo:
a) Cable o Guaya: Es también llamado Wireline, el cual tiene la función de sostener la Herramienta. b) Emisor: Encargado de emitir las Ondas. c) Receptores: Designados para recibir la Ondas emitidas. d) Estabilizadores: Son los que ayudan a evitar que la Herramienta choque o se atasque con las paredes de la formación.
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En Superficie: a) Well Logging Truck: Es la unidad automovilística encargada de enrollar y desenrollar el cable o guaya.
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b) Carretes de Papel: Son rollos de papel donde serán impresas las atenuaciones de las ondas emitidas convirtiéndolas en Perfil.
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Principio de Medición. Un pulso de Energía con una frecuencia aproximada de 20 Khz es emitido periódicamente por un transmisor o emisor omnidireccional hacia la formación. La medición consiste en registrar la atenuación de las ondas que se propaga axialmente a lo largo de las diversas capas del subsuelo mediante los dos receptores ubicados en la Sonda a 3 y 5 pies respectivamente del Emisor.
Perfil o Registro (Logg). Definición. Es la Representación Grafica, que como su nombre lo indica, registra la información continua de la formación atravesada, la cual luego será interpretada por un grupo multidisciplinario.
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Partes de un Perfil. En los Registros de Pozos podemos distinguir 2 partes generales:
a) Sección de Encabezamiento: Esta sección consta de lo siguiente: Datos Generales (Fecha, Hora, Lugar, entre otros). Datos de Identificación del Pozo. Medidas de Referencia. Fluidos contenidos en el pozo. Datos de la Compañía contratante.
b) Sección de Información: En esta sección se muestran los datos continuos de medición, distribuidos en carriles o pistas: En el Carril Izquierdo se muestra la información de litología a través de los Registros de Litología, los cuales registran los tipos de arenas atravesadas como Lutitas, Areniscas, etc. En el Carril Central se encuentran reflejadas las Profundidades del Pozo. En Los carriles derechos se muestran los diversos registros de información.
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Clasificación de los Perfiles. De acuerdo a la propiedad o característica del pozo a medir, los Registros se clasifican en:
Eléctricos: Su función es averiguar el comportamiento de las formaciones frente a la electricidad. La electricidad es enviada por la Sonda a la formación por medio de electrodos y la respuesta es captada y registrada por la misma Sonda. Entre ellos tenemos:
Potencial Espontáneo (Spontaneous Potencial).
Definición.
Es también llamado SP o la curva de Potencial Espontáneo, fue el primer registro corrido (1927) y es la medición del Potencial Espontáneo de la corriente natural de la formación. Esta curva deflexiona como respuesta de la actividad electroquímica entre el lodo de perforación y los fluidos originales, específicamente el agua de formación.
Este registro solo se corre en Hoyo desnudo, es sencillo de interpretar, aporta información valiosa aunque de gran incertidumbre, pero para la época en la cual se diseñó, era de gran utilidad. Hoy en día se utiliza como data auxiliar para el cálculo de resistividad del agua y análisis cualitativo de la formación.
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El Registro SP está casi siempre ubicado a mano izquierda (Perfil de Litología) donde diferenciamos Lutitas y Arenas Porosas Permeables. Además es útil en pozos con Lodos Base Agua para determinar capas permeables y Lutitas.
La utilización de la curva de SP permite: Litología. Tope y Base del Estrato. Espesor Bruto y Neto. Identificar zonas porosas y permeables. Determinar la Arcillosidad. Correlacionar unidades litológicas (secciones). Saturación de Agua.
Principio de Medición.
El equipo consta de 2 electrodos, un electrodo móvil en el pozo y otro fijo en superficie en función de la profundidad. La diferencia de potencial es el resultado del flujo de la corriente eléctrica en el lodo de perforación y a través de la formación; dicho potencial es de origen electroquímico y electrocinético.
El equipo determina la caída de voltaje que se produce entre ambos de la siguiente manera: El lodo en el hoyo cuyas propiedades han sido medidas en superficie, se filtra a través de la pared porosa de la roca, este filtrado al entrar en contacto con el agua de formación, inicia una reacción de equilibrio iónico, de forma tal que el flujo de electrones irá de un fluido a otro; esto depende volúmenes de aniones 17
(-) y cationes (+) que existen en cada fluido. Por ende, el flujo de electrones siempre irá desde el fluido más salino al menos salino. Este comportamiento se refleja en la curva de la manera siguiente: ya que la herramienta se calibra en función del lodo las variaciones de potencial de positivas o negativas define si el lodo gana electrones o los pierde.
1. Cuando el lodo es más salino que el agua de formación, el equilibrio iónico se producirá fluyendo electrones de lodo hacia el agua de formación, por tal motivo el lodo excederá su carga eléctrica de cero a carga positiva, entonces la curva deflexionará hacia los valores positivos que se encuentran siempre ala derecha de la escala.
2. Por el contrario, el agua de formación es mas salina que el lodo en el hoyo, el equilibrio iónico ocurrirá al fluir electrones desde el agua de formación al lodo, por lo tanto el lodo incrementará su carga de neutra a negativa, entonces la curva deflexionará hacia los valores negativos a la izquierda de la escala. 18
Entonces: Frente a las Lutitas las lecturas del SP son más menos constantes y tienden a seguir una línea recta denominada: Línea Base de Lutitas; frente a las formaciones porosas y permeables las curvas SP se separan de esta línea base de Lutitas y definen la llamada: Línea de Arenas.
Lectura e Interpretación. Cualitativa: Antes de leer el Registro debemos saber que, el comportamiento de la curva puede ser variado, así que analizaremos cada caso por separado. Caso 1: Cuando la Curva no presenta Deflexión. En este caso la curva estará en cero de estar correctamente calibrada, sino debe considerarse el valor medido como una desviación y redefinir la escala. Cuando no existen deflexiones,
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pueden estar ocurriendo 2 eventos por el mismo motivo, no existe intercambio iónico: a) Cuando no existe intercambio iónico es porque los fluidos nunca entran en contacto, esto es evidencia de que existe una capa impermeable entre el lodo y el agua de formación; esto puede interpretarse como una zona de arcilla que se encuentra presente en toda la zona que presenta deflexión. b) Cuando el alcance de la herramienta es sobrepasado, no logra medir las variaciones, del punto de contacto. Este caso se observa cuando ocurren derrumbes del hoyo y el diámetro incrementa al grado tal que el radio de investigación de la herramienta es sobrepasado y no se puede determinar si ocurre o no el intercambio, ya que los derrumbes ocurren tanto en arcilla como en arenas.
Caso 2: Cuando la curva deflexiona a la Derecha. El primer análisis indica que la zona es permeable, pues los fluidos entraron en contacto, la segunda interpretación que se obtiene es que la salinidad del lodo es mayor a la salinidad del agua de formación por ende, la resistividad del lodo es menor a la del agua de formación, como conclusión la arena permeable presenta agua dulce o pocas cantidades de esta.
Caso 3: Cuando la curva deflexiona a la Izquierda. Al igual que el caso anterior denota una zona permeable, pero el agua de formación cuenta con mayor salinidad del lodo, por lo tanto, la arena permeable presenta agua indudablemente y difícilmente podrá contener Hidrocarburos en cantidades comerciales.
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Cuantitativa: Conocidas las condiciones cualitativas, procedemos a la lectura cuantitativa. El comportamiento de la curva SP, es bastante simétrico, por lo que los valores los promedios leídos en forma visual se consideran como el promedio geométrico de la figura formada frente a cada intervalo de profundidad; ya que todas las deflexiones presentan una forma triangular, el valor promedio estará a 2/3 partes de la figura medida desde la base hacia la punta.
Aplicaciones. La utilidad de este registro actualmente es la da ayudar a determinar la resistividad del agua de formación, el cual es un valor de referencia para determinar la presencia de Hidrocarburos.
( ( ))
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Donde: = Resistividad del Agua equivalente. = Resistividad del Filtrado del Lodo equivalente. SP = Potencial Espontáneo Promedio. K = Constante de proporcionalidad de temperatura K = 61+ 0.133*T. T = Temperatura de Formación.
Factores que lo afectan:
El tipo de Lodo y Diámetro del Hoyo. La profundidad de la Invasión. La Arcillosidad. La Resistividad de la Formación. El Espesor de la Capa. 22
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Perfiles de Resistividad
Definición. Existen diferentes registros para determinar la Resistividad de la Formación, dependiendo de su alcance pueden medir la resistividad de la Zona Invadida o en la Zona Virgen. Estos perfiles se corren cuando son utilizados lodos salado o conductivo a base de agua.
La resistividad es la propiedad física de una sustancia, definida como la habilidad de impedir el flujo de la corriente eléctrica.
La resistividad es la resistencia de un material conductivo de 1 metro de longitud con área transversal de 1 metro cuadrado. La unidad de la resistividad es el Ohm-metro, también escrito como ohm-m o –m.
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La Resistividad es lo inverso a la Conductividad, es decir, que la conductividad es la propiedad física de una sustancia, definida como la habilidad de permitir el flujo de la corriente eléctrica.
El agua y las Lutitas poseen Resistividades bajas, es decir, son buenas Conductoras de Electricidad; por el contrario los Hidrocarburos son Altamente Resistivos.
La resistividad de formación constituye una propiedad muy importante para indicar litología y contenido de fluido. En las rocas sedimentarias la parte más sólida esta formada por minerales no conductores de la electricidad. Estas rocas conducen la electricidad, solamente debido a la presencia de fluidos conductivos dentro de los espacios porosos interconectados, como es el agua de formación.
Donde: = Resistividad (–m). = Corriente Eléctrica (). = Área (
)
P = Profundidad. (m)
Principio de Medición.
En los Perfiles de Resistividad se envían corrientes a las formaciones a través de unos electrodos y se miden los potenciales 26
eléctricos, la medición de estos potenciales permiten determinar la Resistividad de la Formación.
Dependiendo el tipo de Perfil de Resistividad, se medirá Rm (Resistividad del lodo), Rmc (Resistividad del revoque), Rmf (Resistividad del Filtrado de Lodo), Rxo (Resistividad de la zona Lavada), Rt (Resistividad verdadera de la Formación), Rs (Resistividad de la Capa Adyacente), Rw (Resistividad del Agua de Formación).
Proceso de Invasión
Es el proceso que se genera cuando la columna de lodo de perforación forza el filtrado a penetrar en la formación porosa/permeable, debido a la diferencia de presión entre esta y la formación.
Efecto de la Invasión en un estrato.
Lodo: Debe ser de baja perdida de agua de tal manera que si el diámetro de invasión sea pequeño, y no afecte la lectura de los registros. Se ha demostrado experimentalmente lo siguiente:
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Peso del Lodo: A mayor peso del lodo, mayor será la presión hidrostática y por ende también lo será del diámetro de invasión. Porosidad: A menor porosidad la invasión es profunda, a mayor porosidad la invasión es menor. Permeabilidad: A menor permeabilidad la invasión es menor, a mayor permeabilidad la invasión es mayor. Arcilla: A menor contenido de arcilla la invasión es profunda, a mayor contenido de arcilla la invasión es menor Fluidos presentes: frente a un acuífero (100% agua) el diámetro de invasión es mayor; sin embargo frente a una formación el diámetro de la invasión es menor Tiempo de permanencia del lodo en contacto con las formaciones desnudas: A mayor tiempo de permanencia, mayor invasión. A menor tiempo de permanencia, menor será la invasión.
Ilustración del efecto de Invasión:
Yacimiento Adyacente Rs
LODO H Espesor del Yacimiento
Rm hmc Rm c Revoque
Rxo
Rmf
Zona Invadida
Sxo
Rz
Ri
Zona de Transición
Si
Rw
Rt Zona No Invadida
Sw Yacimiento Adyacente
Rs
dh Zona de Saturación de Agua di
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Resistividad de la Zona Resistividad del Fluido
Ilustración de la Saturación de cada zona por efecto de Invasión:
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Ilustración del perfil de Resistividad en una formación Invadida:
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Paramétros del proceso de invasión.
Rm = resistividad del lodo Rmc = resistividad del revoque Rmf = resistividad del filtrado de lodo Rxo = resistividad zona lavada Rt = resistividad verdadera de la formación Rs = resistividad de la capa adyacente Rw = resistividad del agua de formación dh = diámetro del hoyo di = diámetro de invasión Sxo = saturación de agua de la zona lavada Sw = saturación de agua de la zona virgen
Clasificacion.
Microperfil (Microlog). Es un dispositivo que está fuera de uso hace mas de 20 años, y fue diseñado para la investigacion de un radio muy corto sin que se vean afectadaslas propiedades resistivas de los fluidos contenidos en el pozo. Estos permitian medir la Resistividad de la Zona lavada o invadida (Rxo) y delimitar las capas permeables mediante la detección del revoque del lodo.
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Factores que lo afectan.
Los factores que lo afectan son: El tamaño del hoyo, esto afecta la distribución de corriente y las medidas de potencial. Los limites de las Capas, esto produce una excelente resolucion vertical por el uso del espacio muy corto de electrodos. 32
Lateroperfil (Laterolog)
Se empezó a utilizar en 1927 por Schlumberger, el objetivo es la medicion de la Resistividad u tilizando electrodos que fuerzan la corriente denttro de la formación; donde el filtrado del lodo no puede llegar, es decir, a la zona virgen o no invadidad, no se pega a la pared del pozo como el caso de los microperfiles, y su radio de invsión de investigación es de aproximadamente de 10 pies (120 pulgadas o 3 metros).Para obtener la Resistividad es necesario medir la cantidad de corriente que se fuga.
Las dificultades que se pueden presentar al momento de recibir la información es la formación adyacente y el diámetro del hoyo.
Principio de Medición.
El principio de medición es que el envía una corriente de medición por el electrodo central y la corriente compensadora , esta traslada a los electrodos largos y , los cuales están interconectados . La corriente compensadora se ajusta para mantener cero voltaje entre y el par - . En consecuencia no hay flujo de corriente hacia arriba o abajo en el pozo, lo que significa que la corriente de medición se ve obligada a fluir de una manera lateral hacia la formación.
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Microlateroperfil (Microlaterolog).
Es un perfil de microresistividad, estos dispositivos fueron especialmente diseñados en aquella época (1953) para determinar Rxo con mayor exactitud. Estan fuera de uso y han sido reemplazados por el Perfil Microesférico Enfocado (MFL).
Fue un dispositivo de electrodos con pequeñas separaciones de la cual se concentra el flujo de corriente y por tanto, la medición re realiza a una corta distancia, posee un diámetro de invasión de 3 pies.
En este tipo de Perfil el sitema factorial permite obtener datos mas exactos para diferentes valores de resistividad. La herremienta consta con un sistema de autocalibración que mejore la precision de la respuesta y reduce elefecto de las condiciones ambientales.
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Microesférico Enfocado (MSFL).
Es una herramienta utilizada que surge de la necesidad de conocer la resistividad de la zona de trabajo.Es utilizado como parte de un perfil de resistividad de los registro rsisitivos. Se basa en el principio de un enfoque esfèrico usado en los equipos de inducción pero con un espaciamiento de electrdos mucho menor.
Las principales aplicaciones de esta herramienta son la medición de la resitvidad de la zona lavada, localización de poros y zonas permeables, indicador de hidrocarburos movil.
En conclusión, el Microesférico Enfocado realiza correcciones a las lecturas de otras herramientas y reduce el efecto adverso del fluido del pozo esta manera se mantiene una adecuada profundidad de investigación.
Perfil de Induccion (Induction Log).
El perfil de Inducción fue diseñado para medir la resitividad de la formación, en pozos que continen lodos a base aceite; ya que los dispositivos de electrodos (Perfi les normales de Resisitividad) no pueden trabajar en lodos no conductores. Las sondas de inducción consiste en un sistema de varias bobinas transmisoras y receptoras, la trnsmisora envía corriente alterna de intensidad constante y alta frecuencia; las corrientes enviadas crean campos magnéticos y que inducen señales a las bobinas receptoras. Las señales recibidas son proporcianales a la conductividad de la formación.
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Microesférico Enfocado
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Radiactivos: Su función es averiguar el comportamiento de las formaciones frente a la radioactividad. Las ondas radiactivas son enviadas por la sonda a la formación y la respuesta es captada y registrada por la misma sonda. Además, miden la radiación natural o inducidad del yacimiento, las formaciones poseen cierta cantidad de material nuclear como Potasio, Uranio, Torio, etc., ya quemtodas las rocas poseen minerales nucleares y como consecuencia emiten radiaciones que pueden ser medidas por estos perfiles.Entre ellos tenemos:
Perfil de Rayos Gamma (Gamma Ray).
Definición.
Es un registro de litología, mide la radioactividad natural de la formación, los rayos Gamma son producto de la desintegración espontánea de elementos radiactivos como el Potasio 40, Uranio, Torio; puede correrse en hoyo abierto como en hoyo entubado. En formaciones sedimentarias, este perfil generalmente refleja el contenido de lutitas en la formación; esto se debe a que los elementos radioactivos tienden a encontrarse en arcillas y lutitas.
Principio de Medición.
Este perfíl muestra la concentraciones radioactivas individuales de los elementos Uranio (U), Torio (Th) y Potasio (K) presentes en la formación. Esto se logra mediante la medición del número de rayos gamma que llegan al detector y el nivel de energía de cada uno de ellos para poder determinar la concentración de estos tres elementos. 40
Lectura e Interpretación.
Volumen de Arcilla (Vsh): Es la fracción volumétrica de arcilla presente en un medio poroso en relación al volumen total del mismo.
Donde: GRarena: Lectura del perfíl frente al estrato. GRmin: estudiada.
Minimo valor de la
lectura de GR en la sección
GRmax: Moda de los maximos valores de la lectura de GR en la sección estudiada.
Entonces: 41
Si Vsh es menor a 0.05 , se considera arena límpia. Si Vsh es mayor a 0.05 y menor a Vsh limite , se considera arena arcillosa. Si Vsh es mayor a Vsh limite, se considera extremadamente arcillosa, no atractiva comercialmente.
Aplicaciones. Este Perfil permite determinar: Litología. Tope y Base de estrato. Espesor Bruto y Neto Volumen de arcilla (Presencia de Torio y Potasio). Correlaciones entre unidades litológicas (Secciones).
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Perfil de Porosidad (Neutrónico).
Definición.
Este perfíl puede registrarse tanto en hoyo desnudo como entubado y cualquier fluido dentro del pozo. Este registro utiliza dos detectores neutrónicos que pueden ser terminales o epiterminales, a partir de los cuales se genera la porosidad total, mediante la medida de la concentración de hidrógeno presente en el sistema roca fluido.
Responden a la cantidad de hidrogeno presente en la formación. Si el H2 que está contenido en forma de líquidos ocupando el volumen total de los poros, el perfil da una medida de porosidad.
Zonas gasíferas poseen menor cantidad de hidrógeno. La medición neutrónica puede distinguir con frecuencia las capas que contiene gas.
Se basa en la medición de concentraciones de hidrógenos, lo que indica la presencia de agua o petróleo de la roca. Posee una fuente de neutrones, los cuales colisionan con los hidrógenos presentes en los poros de la roca.
La herramienta también posee un receptor que mide los neutrones dispersos liberados en las colisiones. La herramienta se llama CNL. Sirve para estimar la porosidad neutrónica de las rocas (NPHI). Si el registro neutrónico es alto indica alta índice de neutrones, y si es bajo indica bajo índice de neutrones. Se lee de derecha a 44
izquierda. La unidad de medida es en fracción o en %, con un rango de valores que va desde – 0.15 a 0.45 (–15 a 45 %)
Funcionamiento
Una fuente radiactiva colocada en la sonda emite neutrones de alta energía, la cual se reduce a medida que emigran esféricamente desde la fuente. A un nivel bajo de energía los neutrones son absorbidos por los núcleos, los cuales emiten rayos gamma de alta energía, en el detector se reciben estos rayos gamma o los propios neutrones y esto dará una medida de la porosidad.
Si la concentración de hidrógeno es alto los neutrones son retardados y capturados a una distancia cercana a la fuente. Si es bajas los neutrones podrán llegar más lejos de la fuente. Una mayor lectura en el detector corresponde a una menor concentración de hidrógeno y viceversa.
Aplicaciones de los perfiles neutrónicos:
Porosidad. Detección de gas. Litología. Arenas arcillosas.
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Perfil de Densidad (Density).
Se basa en la medición de la densidad de la formación, por medio de la atenuación de rayos gamma entre una fuente y un receptor. Posee una fuente de rayos gamma,los cuales colisionan con los átomos presentes en la roca. La herramienta también posee un receptor que mide los rayos gamma dispersos liberados en las colisiones. La herramienta se llama FDC.
Sirve para estimar la densidad del sistema roca – fluido (RHOB) que posteriormente servirá para calcular la porosidad por densidad (DPHI). Si el registro de densidad es bajo indica alta porosidad y si es alto indica baja porosidad. Se lee de izquierda a derecha . La unidad de medida es gr/cm3, con un rango de valores que va desde 1.96 a 2.96 gr/cm3.
Su objetivo es medir la densidad de la formación y determinar la porosidad. Su princio se basa en la emisión de rayos gamma de media energía desde una fuente radioactiva (Cesio 137. Cobalto 60). Los rayos dispersos son evaluados en los detectores como una medida de la densidad de la formacion.
Este perfíl es usado principalmente para determinar la porosidad de la formación, sin embargo, conjuntamente con otros perfiles se emplean también para evaluar formaciones de litología compleja,
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evaluación de formaciones arcillosas, identificación de mineralogía y para detección de gas en los estratos
Donde:
rhoma : Densidad de la Matriz (gr/cc). rhob : Densidad de registro (gr/cc) . rhof : Densidad del fluido (gr/cc), zona lavada.
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Sónicos o Acústicos (Sonic Log).
Utiliza el mismo principio del método sísmico: mide la velocidad del sonido en las ondas penetradas por el pozo. Posee un emisor de ondas y un receptor. Se mide eltiempo de tránsito de dichas ondas. La herramienta se llama BHC. El objetivo principal del perfil sónico es la determinación de la porosidad de las rocas penetradas por el pozo (SPHI) a partir del tiempo de tránsito de las ondas.
Mientras mayor es el tiempo de tránsito, menor es la velocidad, y por lo tanto, mayores la porosidad de la roca. Se lee de derecha a izquierda. La unidad de medidaes el seg/m (100 – 500) ó el seg/pie (40 – 240)
Este perfil permite determinar la porosidad de la roca en los yacimientos y se basa en la propagación de ondas sónicas. En su forma más simple consta de transmisor que emite un impulso sónico y de un receptor que lo capta y lo transforma en tiempo, Dt, requerido por esta onda de sonido en recorrer un pie de formación.
Aplicaciones del Perfil Sónico Compensado:
Determinación de porosidad intergranular y secundaria. Litología. Interpretación de registros sísmicos. Presiones anormales.
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Otros: Perfil de Calibración (Caliper).
El Caliper (Caliper = CALI) es una herramienta que mide el diámetro del pozo, el cual puede ser de mucha utilidad a la hora de diferenciar litologías resistentes de las poco resistentes.Su principal función es determinar el estado del hoyo (derrumbado o no derrumbado). Mientras mayor sea el diámetro del hoyo (CALI) en comparación con el diámetro de la mecha (BS), menor es la competencia de la roca perforada (hoyo derrumbado). Si el diámetro del hoyo es similar al diámetro de la mecha, indica que la roca es competente (hoyo no derrumbado). Si el diámetro del hoyo es menor que el diámetro de la mecha, puede indicar que se tratan de lutitas expansivas o que seformó un revoque muy grueso.
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Registros a Hueco Abierto u Hoyo Desnudo (Open Hole Logs).
El perfilaje a hoyo desnudo provee la fuente mas importante para la evaluación de un pozo. Consiste en bajar un conjunto de sensores dentro del pozo para grabar las propiedades de la formación en función de la profundidad, y puede ser implementada: Después que el pozo ha sido perforado al bajar el conjunto de sensores en un cable eléctrico Mientras el pozo esta siendo perforado al colocar los sensores en la sarta de perforación.
La data adquirida del perfilaje a hoyo desnudo bien sea por cableado o mientras se perfora, es posteriormente interpretada para revelar las propiedades de la roca y fluidos y su complejidad puede variar dependiendo de la formación.
Perfiles a Hueco Entubado (Cased Hole and Production Logs).
El perfilaje a hoyo revestido o entubado consiste en bajar un conjunto de sensores, o un cañón de perforación dentro del pozo al final de un cable conductor, luego que este ha sido revestido.
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Perfiles de perforación (Mud Logs):
Mud-logging es uno de los primeros métodos de evaluación disponible durante la perforación de un pozo exploratorio. Mientras las operaciones de perforación toman lugar, el fluido continuamente circula hacia abajo desde dentro de la tubería de perforación, a través del fondo de la mecha y retorna por el espacio anular. Durante esta operación el lodo de perforación trae fragmentos de roca a la superficie. 56
Entonces, Mud-logging es el monitoreo continuo hecho durante la perforación de un pozo que incluye la mediciónes relacionadas con las operaciones de perforación en sí y las relaciones de evaluación de formaciones.
Las Mediciones que son hechas para procesos de Perforación y evaluación de formaciones son las siguiestes: Rata de Penetración. Detección y análisis del gas presente en el lodo. Detección y análisis del gas presente en los Ripios. Descripción y análisis de los Ripios: se efectua una inspección visual que normalmente determinan: 57
a) Litología b) Color c) Textura, tamaño de los granos, etc. d) Fósiles. e) Porosidad aproximada. f) Presencia de hidrocarburos (Fluorescencia bajo los rayos ultravioletas).
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Perfiles MWD/LWD).
mientras
se
Perfora
(Logging
While
Drilling
En forma casi inmediata, le proporciona al Operador información sobre: La geometría del pozo. Las características de la formaciones penetradas .
Parámetros medidos por el ensamblaje: Torque. Peso sobre la mecha . Presión hidrostática del pozo. Temperatura del hoyo. Desviación del pozo con respecto a la vertical. Azimut del pozo. Rayos Gamma natural de la formación. Resistividad de la formación. Densidad total de la formación. Porosidad Neutrónica de la formación.
Perfiles Sísmicos (Borehole Seismic)
Los datos sísmicos de pozo son adquiridos al detonar la fuente sísmica en superficie, y grabar la señal resultante con un detector ubicado debajo del hoyo dentro de la herramienta de perfilaje.
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Los datos pueden ser adquiridos en condiciones de hoyo abierto o revestido.
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Perfiles de Cementación.
Una vez que un pozo ha sido determinado para ser producido, el revestidor es corrido en el hoyo abierto y el cemento se bombea al exterior para sellarlo a la pared del pozo. Para asegurarnos de la buena calidad de la cementación, es necesario realizar, una vez fraguado el cemento, un perfil de Control de Cemento (CBL-VDL), que nos permitirá evaluar las características de aislación entre las diferentes capas productoras del pozo.
El registro sónico de cemento (CBL), combinado después con las formas de onda de densidad variable (VDL), ha sido por muchos años la forma principal de evaluar la calidad del cemento. El propósito de interpretar el registro CBL es asegurar el aislamiento de una buena zona sobre una formación productiva. Al ver la presentación de registro CBL un análisis cualitativo de la adherencia del cemento puede ser determinado.
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Perfiles de Producción (DST o PLT)
El perfilaje de producción se puede definir como el conjunto de las mediciones efectuadas en el subsuelo posteriores a la completación inicial del pozo. Su objetivo es proporcionar información sobre la naturaleza y y el movimiento de los fluidos dentro del pozo. Hay dos grandes áreas a las cuales se le aplica el perfilaje de producción: comportamiento de los yacimientos y problemas en los pozos.
Un DST (Drill Stem Test) es un procedimiento para realizar pruebas en la formación a través de la tubería de perforación, el cual permite registrar la presión y temperatura de fondo y evaluar parámetros fundamentales para la caracterización adecuada del yacimiento. También se obtienen muestras de los fluidos presentes a condiciones de superficie, fondo y a diferentes profundidades para la determinación de sus propiedades; dicha información se cuantifica y se utiliza en diferentes estudios para minimizar el daño ocasionado por el fluido de perforación a pozos exploratorios o de avanzada, aunque también pueden realizarse en pozos de desarrollo para estimación de reservas.
Las Pruebas de Presión o DST: Es el proceso en el cual se somete el pozo a unimpulso el cual produce un cambio en la tasa de flujo y se mide su respuesta, es decir, un cambio de presión.La respuesta del yacimiento esta determinada por parámetros tales como:la permeabilidad, factor de daño, coeficiente de acumulación en el pozo, distanciaa los bordes, entre otros. Basados en el entendimiento de la física de yacimientos, se desarrollo un modelo
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matemático que relaciona los parámetros de yacimiento con la respuesta del pozo.
En consecuencia, cuando cotejamos la respuesta del modelo a la respuesta medida del yacimiento podemos inferir que los parámetros del modelo son iguales a los parámetros del yacimiento.Una prueba de presión es la única manera de obtener información sobre elcomportamiento dinámico del yacimiento
El PLT (Production Logging Test) o Prueba de Registro de Producción, se corre con un conjunto de herramientas dentro del pozo; con el fin de determinar el tipo y la cantidad de fluidos producidos.
Perfiles de Núcleos (Cores).
Los objetivos de la toma de núcleos son extraer muestras de la formación y sus fluidos porales directamente del subsuelo hasta la superficie, preservarlos y transportarlos al
laboratorio para sus
respectivos análisis.
Métodos usados en la evaluación de formaciones: Análisis de núcleos completos. Análisis de tapones de núcleos. Análisis de núcleos de pared.
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Para la preservación de los núcleos en el sitio, el núcleo recuperado es cuidadosamente marcado, cortado en piezas de 1 metro de longitud, empacado y enviado al laboratorio para análisis. En el laboratorio, las muestras de núcleos son perforadas obteniéndose tapones con dimensiones mas pequeñas, generalmente en pulgadas permitiendo medir propiedades Petrofísicas entre otras.
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El núcleo se usa como patrón de comparación por ser la única expresión tangible de muestras de la formación que permite mediciones directas.
¿Cuándo tomar un núcleo?
Tomar un núcleo siempre es importante y cada yacimiento debería tener al menos uno tomado en cualquiera de sus pozos.
En general se toma en pozos exploratorios, de avanzada y de desarrollo, normalmente con objetivos geológicos. Una vez establecido el carácter productor del área, se seleccionan localizaciones bien distribuidas para tener cobertura adecuada del yacimiento.
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La regla básica del número a tomar, la determina la experiencia: uno es el mínimo, la anisotropía y la heterogeneidad determinan el número máximo. Debe asegurarse la cobertura vertical de toda la sección del yacimiento.
Tipos. Basados en la extracción, estas muestras pueden ser de dos tipos:
Núcleos Convencionales o Contínuos (Whole Core). Cortados del fondo del hoyo, durante la perforación. Proporcionan registro continuo (hasta 120 pies por núcleo), con excelente control de profundidad. Adecuados para la determinación de las propiedades básicas de las rocas.
Núcleos Laterales o de Pared (Sidewall Core). Cortados de la pared del pozo, una vez perforado. Se obtienen rápidamente a menor costo. Seleccionados con los perfiles, permiten identificar zonas de mayor interés.
Análisis efectuados en los nucleos. 67
Geología: Descripción Litológica. Composición Mineralógica. Análisis Petrográfico. Distribución de los granos. Tamaño de los cuellos porales. Textura.
Análisis Especiales (Ing.de Yacimientos): Permeabilidad relativa. Presión capilar. Mojabilidad. Compresibilidad de la roca.(Ensayos Geomecánicos)
Análisis Petrofísicos: Porosidad. Permeabilidad absoluta. Saturación de fluidos. Densidad de los granos. Propiedades eléctricas.
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Anexos Fig.1 Perfil Potencial Espontaneo (Sp)
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