PETROFISICA Y REGISTRO DE POZOS INGENIERIA PETROLERA

INSTITUTO TECNOLOGICO SUPERIOR DE VILLA LA VENTA PETROFISICA Y REGISTRO DE POZOS INGENIERIA PETROLRTA

ÍNDICE GENERAL I.

INTRODUCCIÓN ...................................................................................................................... 3

II.

OBJETIVOS: ............................................................................................................................. 4

III.

AMBIENTE DE MEDICIÓN DE LOS REGISTROS GEOFÍSICOS DE UN POZO. ... 5

3.1.

DIÁMETRO Y FORMA DEL AGUJERO ........................................................................... 5

3.2.

LODO DE PERFORACIÓN, ENJARRE Y FILTRADO. .................................................. 8

3.2.1.

Lodo de perforación. ........................................................................................................ 8

3.2.2.

Enjarre y filtrado ................................................................................................................ 9

3.3.

TEMPERATURA................................................................................................................. 10

3.4.

CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS ........................................................................... 11

3.5.

OTROS EFECTOS DEL AMBIENTE DE MEDICIÓN................................................... 12

IV.

REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES. ..................................................... 14

4.1.

DESCRIPCIÓN ................................................................................................................... 14

4.1.1.

Principio de medición. .................................................................................................... 16

4.1.2.

Dispositivos de Resistividad. ........................................................................................ 16

4.2.

HERRAMIENTAS A UTILIZAR EN LOS REGISTROS. ............................................... 18

4.2.1.

Herramientas laterolog (ll). ............................................................................................ 18

4.2.2.

Herramienta doble laterolog. ........................................................................................ 20

4.2.3.

De enfoque esférico (SFL). ........................................................................................... 22

4.2.4.

Herramienta microlog. ................................................................................................... 23

4.2.5.

Herramienta Microenfocadas. ...................................................................................... 24

4.2.5.1.

Microlaterolog (MLL). ................................................................................................. 25

4.2.5.2.

Proximidad (PL). ......................................................................................................... 27

4.2.5.3.

Microesférico enfocado (MSFL). .............................................................................. 28

4.3.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS ........................................................................................ 31 ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

1


4.4.

PASOS PARA LA TOMA DE LOS REGISTROS. ......................................................... 32

V.

ANEXOS .................................................................................................................................. 35

VI.

CONCLUSIÓN: ................................................................................................................... 41

VII.

BIBLIOGRAFÍA: .................................................................................................................. 43

ÍNDICE DE IMÁGENES: Fig. 1 centrado de la sonda……………………………………………………………………….5 Fig. 2 registro eléctrico de 1955…………………………………………………………………15 Fig.3 registro eléctrico de 1967………………………………………………………………….15 Fig. 4 instrumento normal………………………………………………………………………...16 Fig. 5 instrumento lateral…………………………………………………………………………17 Fig.6 arreglos básicos de herramientas laterolog.…………………………………………….19 Fig. 7 esquema del registro laterolog…………………………………………………………...20 Fig.8 diagrama esquemático de la sonda……………………………………………………...21 Fig. 9 esquema de líneas del registro esférico………………………………………………..23 Fig. 10 comparativo de las herramientas………………………………………………………23 Fig.11 esquema del dispositivo Microlog………………………………………………………24 Fig.12 esquema del microlaterolog…………………………………………………………….26 Fig.13 presentación del registro microlog……………………………………………………..26 Fig.14 esquema del dispositivo de proximidad………………………………………………..27 Fig.15 presentación del microproximidad……………………………………………………...27 Fig.16 arreglo de los electrodos del registro micro esférico enfocado……………………..28 Fig.17 presentación de un registro doble laterolog…………………………………………...30 Fig.18 registro micro esférico enfocado………………………………………………………..30

ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

2


I.

INTRODUCCIÓN

Actualmente y aun cuando se siguen desarrollando e intentado reemplazar al petróleo, con otras fuentes alternativas de energía, la más usada es la proveniente de combustibles fósiles, no solo en su aplicación en la obtención de energía a través de la combustión de estos, sino en la gran aplicación que tienen los hidrocarburos en diferentes áreas e industrias, de ahí la importancia de comprender las características y comportamientos de los hidrocarburos y del medio en el que son generados y entrampados, de esta forma caracterizarlos de la mejor manera posible con ayuda de herramientas que nos ayudan a su identificación y evaluación. Los registros geofísicos de pozos son una de las herramientas más útiles y poderosas en la obtención de información petrofísica necesaria para el proceso de caracterización de los yacimientos. Los principales parámetros físicos necesarios en la evaluación de los yacimientos, son: la porosidad, la saturación de hidrocarburos, los espesores de capas permeables, y la permeabilidad. Estos parámetros pueden ser inferidos de los registros eléctricos, nucleares y acústicos. Hoy en día la tecnología se ha desarrollado de forma importante y ha encontrado una aplicación de diversos principios físicos, en la industria del petróleo, también se han desarrollado diversos modelos con base en estos mismos principios físicos que están presentes en una formación con contenido de hidrocarburos. No obstante las formaciones productoras de hidrocarburos no son totalmente limpias sino que tienen cantidades variables de arcilla, por lo que comúnmente se les llama formaciones arcillosas. Debido a esto, fue necesario desarrollar modelos para interpretar los registros geofísicos tomados en formaciones arcillosas. El desarrollo de las diferentes herramientas de resistividad ha permitido actualmente llevar a cabo un mejor reconocimiento de las resistividades de la formación.


3


II.

OBJETIVOS:

Conocer los ambientes que afectan en la medición de un registro.

Explicar que es un registro eléctrico

Describir las herramientas utilizadas durante el registro.

Determinar los pasos para la toma del registro.


4


III.

AMBIENTE DE MEDICIÓN DE LOS REGISTROS GEOFÍSICOS DE UN POZO.

3.1. DIÁMETRO Y FORMA DEL AGUJERO Existen 4 principales aspectos que conforman el ambiente de las mediciones en los registros geofísicos de pozo: Diámetro del agujero y Forma o geometría del agujero Lodo de perforación (enjarre y filtrado) Temperatura Características de las rocas. La mayoría de los registros geofísicos convencionales como son: los resistivos, acústicos y radioactivos son afectados por el diámetro del agujero es decir que tanto un agujero reducido como uno muy amplio van a afectar las lecturas o mediciones de aquellos.

Fig.1 centrado de la sonda. Los diámetros ideales son los de 8” a 12” se ha experimentado que en agujeros de entre 16 a 20” los ruidos ambientales y de las propias sondas se van a exagerar así mismo los registros que son corridos en agujeros de 41/2” a 5” son registros especiales o sea sondas adecuadas para este tipo de diámetros como los de arreglo ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

5


inductivo es un tipo de herramienta sofisticada con el mismo principio del de Inducción convencional pero mayormente adecuado así también algunos registros de producción. En algunos registros modernos la corrección por diámetro del agujero se hace automáticamente. De hecho es una regla que los registros de un pozo sean programados para ser corridos a partir de 400 ó 500 metros en adelante ya que el tubo conductor o sea la primer tubería de revestimiento queda cementada

entre los 50 a 100 m de

profundidad, anteriormente la primer tubería se colocaba a 30 m y los registros según era el caso se comenzaban a correr a de 50 en adelante , tomando como base que se comienzan a correr a partir de 500 m el agujero es normalmente de 20” la corrección por diámetro se efectúa automáticamente. En profundidades mayores a 1500 m los agujeros son normalmente entre 8” y 12” y la corrección es mínima es por esto que se determina que son las condiciones ideales para que las lectura sean más confiable sea de este último diámetro. Con respecto a la forma o geometría del agujero; son 3 estilos que adopta la forma del agujero según sea la circunstancia, requerimiento o el programa de perforación, entonces tenemos: La forma de: Espiral Cavernas Rugosidad Espiral A casi una década que las técnicas de perforación se han perfeccionado, sobre todo para ahorrar tiempo y por ende dinero, la barrena con motor independiente, llamado turbina ó motor de fondo con sarta navegable se está empleando hoy en día para pozos desviados y direccionales, con este sistema los costos de un pozo de esas características han bajado considerablemente, pero sin embargo no todo es miel ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

6


sobre ovejas, algunas consecuencias entre otras es que el agujero adquiere una forma en espiral para lo cual este debe ser repasado y acondicionado para la toma de los registros geofísicos si aquel no es lo suficientemente acondicionado las mediciones sobre todo de los registros resistivos se van a ver afectadas ya que la sonda emplea un arreglo de patines que van adheridos a la pared del pozo. Cavernas Las cavernas son típicas en carbonatos (calizas) ya que en el subsuelo o inclusive en la superficie las aguas fluviales, y subterráneas llegan a infiltrarse a través de las capas rocosas ocasionando la disolución del carbonato de calcio principal componente de estas rocas, llegando a provocar la formación de cavernas u oquedades por disolución de tal forma que en un pozo cuando penetra en estas zonas de cavernosidad, la perforación se ve afectada por las constantes pérdidas de fluido así mismo los registros tomados en el pozo, las mediciones de estos, también se ven afectados por estas condiciones del agujero, sobre todo en los registros radioactivos ya que disminuye la intensidad del flujo de los isótopos minerales, los microresistivos nos van a ayudar a identificar zonas de cavernas como el MSFL ya que este mide con mucha precisión la zona del enjarre que sería una zona afectada por dichas cavernas, pueden existir cavernas también en dolomía y areniscas, las primeras debido a su cristalización y las segundas por su cementante que puede ser arcillo-calcáreo o silícico. Rugosidad La rugosidad es también una forma inestable del agujero provocado por efecto de las barrenas, algunas no son las apropiadas para el tipo de formación que se está perforando, por eso debe emplearse la adecuada para cada tipo de formación, así también una barrena ya gastada, la velocidad de perforación que muchas veces va cortando y a la ves golpeando la formación una sarta mal diseñada para el peso necesario de la misma; es decir, que todas estas condiciones variadas de perforación nos van a ocasionar un arreglo defectuoso en el agujero, aunado a esto, ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

7


puede ser la presencia de una falla geológica atravesada por el pozo nos puede ocasionar un desvío involuntario de la trayectoria de la perforación, de igual forma el agujero debe ser repasado y acondicionado para el buen funcionamiento de la sonda de los registros geofísicos que deberán tomarse en el pozo, los registros que se van a ver afectados por estas condiciones del agujero son los resistivos y en casi todos los demás ya que la velocidad delas mediciones puede ser alterada por atorones de la sonda y por lo consiguiente las lecturas tomadas.

3.2. LODO DE PERFORACIÓN, ENJARRE Y FILTRADO. 3.2.1. Lodo de perforación. El fluido utilizado durante las labores de perforación de un pozo es llamado también lodo de perforación; siendo éste, el componente más importante que existe durante este proceso. El lodo es un fluido preparado con materiales químicos, en circulando en circuito dentro del agujero por el interior de la tubería, impulsado por bombas y finalmente, devuelto a la superficie por el espacio anular (espacio formado entre la pared del agujero y el diámetro exterior de la tubería). Las principales funciones que ejerce el lodo durante la perforación en cualquiera de sus variantes (gas, aire, agua, diésel y suspensión coloidal a base de agua y arcilla), son las siguientes: Enfriamiento y lubricación de la barrena. Durante la perforación se va produciendo un calor considerable debido a la fricción de la barrena y herramienta con la formación que tiene una temperatura natural llamada “Gradiente Geotérmico (Relación que existe entre la temperatura y la profundidad del pozo; donde dicho gradiente promedio es de 1° Centígrado por cada 30 metros (100 pies) de profundidad.”. Debido a esto, el lodo debe tener suficiente capacidad calorífica y conductividad térmica para permitir que el calor sea recogido desde el fondo del pozo para ser transportado a la superficie y dispersado a la atmósfera; el lodo también ayuda a la lubricación de la barrena mediante el uso de emulsionantes o aditivos especiales que afecten la tensión superficial. Esta capacidad lubricante se ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

8


demuestra en la disminución de la torsión de la sarta, aumento de la vida útil de la barrena, reducción de la presión de la bomba, etc. Estabilidad en las paredes del agujero. Esto se refiere a la propiedad que tiene el lodo para formar un enjarre o película que se forman en las paredes del agujero que sea liso, delgado, flexible y de baja permeabilidad; lo cual ayuda a minimizar los problemas de derrumbes y atascamiento de la tubería, además de consolidar a la formación. Así mismo, este proceso evita las filtraciones del agua contenida en el lodo hacia las formaciones permeables y reduce la entrada de los fluidos contenidos en la formación al ejercer una presión sobre las paredes del agujero P.H (Presión hidrostática). Barrena que levante y acarree simultáneamente los recortes perforados. Control de las presiones de la formación. Otra propiedad del lodo es la de controlar las presiones de la formación, siendo ésta con un rango normal de 0.107 kg/cm2 por metro. A esto se le denomina “Gradiente de Presión de Formación” Suspensión de cortes y sólidos al interrumpirse la perforación. Cuando la circulación se interrumpe por un tiempo determinado, los recortes quedan suspendidos debido a una característica del lodo llamada “gelatinosidad” la cual evita que los cortes caigan al fondo y causen problemas al meter la tubería y al reanudar la perforación.

3.2.2. Enjarre y filtrado Los efectos ambientales del fluido de perforación son el enjarre y la invasión del filtrado. El enjarre del lodo es un efecto ambiental ocurrente en la mayoría de los pozos perforados en rocas terrígenas (areniscas y lutitas) la presencia de este enjarre ocasiona que la medición tomada sobre todo en los registros resistivos no alcanza muchas veces allegar a la zona no invadida por la fase líquida del lodo yq que las lecturas cortas lo primero que leen es la resistividad del enjarre en un registro ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

9


llamado global como el DDL (doble laterolog) sus curvas leen desde el enjarre hasta la zona virgen en el resto se tiene que tomar un MSFL para ver la resistividad del enjarre así como su espesor, en la mayoría de los registros actuales esta corrección por efecto del enjarre, ya se efectúa automáticamente, desde luego que los registros también nos ayudará a calcular la permeabilidad con respecto al espesor del mismo. La invasión o el filtrado: La invasión por decirlo así, es un efecto que ocurre mientras la roca o formación sea porosa y a la ves permeable en rocas impermeables como las latitas,, la invasión va a ser mínima porque aunque la roca sea porosa no va a tener movilidad de fluidos, pero en arenas y areniscas la invasión va a ser dependiente de la porosidad y la permeabilidad por lo tanto las lecturas de los registros van a estar leyendo la resistividad de la zona lavada y transición, que van a estar invadidas por el filtrado. Un efecto de esta invasión se va a manifestar en algunos casos en las curvas de lectura corta de los registros como un serrucho por su forma dentada. Igualmente los registros que se toman actualmente traen un dispositivo automático de corrección por invasión de lodo.

3.3. TEMPERATURA Este aspecto del ambiente es lo más común por tratarse de un efecto natural que está en función de la profundidad del pozo, se sabe que a mayor temperatura va a ser menor la respuesta eléctrica y por lo tanto resistiva, la medición de los registros debe ser corregida por efecto de temperatura. Se puede definir temperatura como el grado de energía térmica medida en una escala definida. La temperatura de un cuerpo es su intensidad de calor, o sea la cantidad de energía que puede ser transferida a otro cuerpo. Es una medida de la energía cinética de las partículas que componen el sistema. ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

10


3.4. CARACTERÍSTICAS DE LAS ROCAS Las principales rocas que son estudiadas desde el punto de vista petrolero son; las calizas, dolomías, areniscas y lutitas. Todas la rocas en el subsuelo son sometidas a distintos procesos diágeneticos (cambios en su textura, composición y estructura mineralógica) Como son; la compactación, cementación, compresión, disolución, recristalización, por lo tanto sus características van a variar con base a estos cambios a partir de su depósito, para distinguir las rocas carbonatadas se ha empleado la clasificación de Dunham, esto es; por ejemplo una roca altamente compacta se puede tratar de un Mudstone ya que en su totalidad se trata de micrita que es un cementante bastante compacto, por lo tanto la compacidad de la roca se va a reflejar en un registro con alta resistividad, lo mismo podría tratarse de un Wackstone con poca porosidad, es decir que las altas resistividades leídas en el registros si tenemos rocas compactas es debido a esta razón. En las areniscas es común también encontrar esta característica de compacidad y cementación. Puesto que estas están muchas veces cementadas por material silícico altamente compactas. Las dolomías debido el proceso de compresión son susceptibles a la fracturación ya que su composición mineralógica ha sido afectada por la recristalización en la cual el magnesio ha sustituido al calcio convirtiéndola en una formación más sensible a los procesos de fracturamiento (compresión), la invasión del lodo penetra en las fracturas ocasionando así una lectura errónea de resistividad, afectando así también la porosidad que en este caso sería secundaria. Algunas calizas han sufrido los procesos de recristalización un tanto dolomitizada y por lo tanto su porosidad y/o permeabilidad se ve afectada, es decir que tenemos porosidad e inclusive hidrocarburos pero no hay movilidad de los mismos entonces ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

11


las curvas referentes de los registros nos van a leer hidrocarburos residuales, en todos los casos las correcciones van a ser por litología, y fracturas. Las arcillas: Las areniscas son comunes a contaminarse con arcilla aunque existen algunas calizas arcillosas de Cretácico Superior, pero al menos en la Cuenca Salina del Istmo, tenemos las areniscas de este tipo, de hecho la fórmula de Humbolt que indica que funciona para arenas sucias es decir con influencia de arcilla desde ahí estamos corrigiendo este efecto además la porosidad también se ve afectada por este fenómeno cuando la arcilla es laminar o sea invadiendo el espacio poroso de la rocas por lo tanto también tiene que haber una corrección. El registró SP se afectado por: Un malacate ya muy usado porque es más amplio su campo magnético, así mismo los motores de las bombas de lodo generadores eléctricos y líneas de alta tensión. El registro Sónico de porosidad (BHC); se ve afectado por la velocidad a que es tomado se debe de checar la curva espía para verificar si el registro se corrió a la velocidad correcta.

3.5. OTROS EFECTOS DEL AMBIENTE DE MEDICIÓN El registro Doble Inducción; Curva SFL más o menos 30 cm afectada en su mayor parte por la zona lavada. ILM; más o menos 60 – 80 cm. Puede tener influencia de zonas lavadas e invadidas. ILD mas o menos 1.2 – 1.5 mts. Le afecta en mayor parte si la invasión es profunda. Doble laterolog; es igual que la de doble inducción Microlog; De 1 – 2 pulgadas, está afectada por la zona de invasión (zona lavada). Sónico de porosidad; Un pie de formación su investigación es somera, por lo tanto generalmente lee dentro de la zona lavada. ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

12


Registro de Densidad; La profundidad de investigación es muy somera, normalmente la mayor parte del fluido de formación se lava y la herramienta capta líquido de perforación o filtrado en el espacio poroso. Neutro Compensado (CNL). Los efectos de un agujero rugoso se minimizan mediante una gran profundidad de investigación que se obtiene al utilizar una fuente de alta producción y un sistema de dos detectores. FMI -. Resolución 0.2”, agujero mínimo 6 ¼” y máximo 21” AIT -. Resolución vertical de 1 pie la profundidad de investigación varía entre 10 – 90” a partir del centro del pozo agujero mínimo 3” máximo 32” CMR -. Resolución vertical 6”, profundidad de investigación 1! Agujero mínimo 6.5” Los registros radioactivos; son afectados por el diámetro del agujero y densidad del lodo. Los resistivos, se ven afectados por arcillosidad de la formación. El registro de Inducción; se corre en lodo base aceite, le afecta le zona de invasión si es profunda a la curva ILD. El microlog sustituido por el CMR (resonancia magnética) solo funciona para arenas no es recomendable para rocas densas (carbonatos). Registro de neutrones; las correcciones que deben de hacerse: Diámetro del agujero Enjarre Alejamiento de la sonda de la pared del agujero Densidad del lodo Salinidad Temperatura y presión Litología La pirita en forma de estratos representa un gran problema afectando principalmente a los registros de inducción, que se manifiesta con resistividades


13


muy bajas, lo que puede condenar a un posible yacimiento confundiéndolo como invadido por agua salada. Los registros Sónico y CNL indican porosidades altas a medida que aumenta el contenido de pirita. Para llegar a resultados satisfactorios de los cálculos de Sw y de Porosidad en rocas carbonatadas fracturadas, es indispensable estudiar la presencia de otros minerales asociados con las rocas almacenadoras. (Dolomía, Anhidrita, Cuarzo, halita, Calcita, Yeso y Azufre)

IV. 4.1.

REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES. DESCRIPCIÓN

La resistividad de formación se mide ya sea al mandar corriente a la formación y medir la facilidad con que fluye la electricidad, o al inducir una corriente eléctrica en la formación y medir qué tan grande es. Las resistividades de formación por lo general varían de 0.2 a 1000 ohm-m, Resistividades superiores a 1000 ohm-m

son poco comunes en formaciones

permeables pero se observan en formaciones impermeables de muy baja porosidad (por ejemplo las evaporitas). En los primeros veinticinco años del uso del registro de pozos, los únicos registros de resistividad disponibles fueron los sondeos eléctricos convencionales. Se llevaron a cabo miles de ellos cada año por todo el mundo. Desde entonces, se han desarrollado métodos de medición de resistividad más sofisticados a fin de medir la resistividad de la zona lavada, Rxo, y la resistividad real de la zona virgen, Rt. El sondeo eléctrico convencional (ES) consistía, por lo general, de un SP y dispositivos normales de 16 pulgadas, normal de 64 pulgadas, y lateral de 18 pies 8 pulgadas. Ya que el registro eléctrico convencional (ES) es el único disponible en


14


muchos pozos antiguos, el principio de medición y respuesta son cubiertos en esta sección.

Fig. 2 Registro eléctrico de 1955, pozo Champotón 2

Fig. 3 Registro eléctrico tomado de 1967, campo Mameyal. ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

15


4.1.1. Principio de medición. Se introducían corrientes en la formación, por medio de electrodos de corriente, y se medían los voltajes entre los electrodos de medición. Estos voltajes proporcionaban la resistividad para cada dispositivo. En una formación homogénea e isótropa de extensión infinita, las superficies equipotenciales que rodean un solo electrodo emisor de corriente (A), son esferas. El voltaje entre un electrodo (M) situado en una de esas esferas y uno en el infinito es proporcional a la resistividad de la formación homogénea y el voltaje medido puede graduarse en una escala en unidades de resistividad.

4.1.2. Dispositivos de Resistividad. En el dispositivo normal, se pasa una corriente de intensidad constante entre dos electrodos, A y B, La diferencia de potencial resultante se mide entre los otros dos electrodos, M y N. Los electrodos A y M se encuentran en la sonda. En teoría, B y N se localizan a una distancia infinita. En la práctica, B es el blindaje del cable, y N es un electrodo en la brida (el extremo inferior del cable que está cubierto de aislante) y están lejos de A y M, La distancia AM se conoce como el espaciamiento (16 pulg., espaciamiento para el normal corto, 64 pulg., para el normal largo), y el punto de la medición está en O, la mitad de la distancia entre A y M.

Fig. 4 Instrumento normal


16


En el dispositivo lateral básico, se pasa una corriente constante entre A y B, se mide la diferencia de potencial entre M y N, localizados en dos superficies equipotenciales, esféricas y concéntricas, que se centran en A. De este modo, el voltaje medido es proporcional al gradiente de potencial entre M y N. El punto de medición está en O, a la mitad de la distancia entre M y N, El espaciamiento AO es de 18’ 8’’. La sonda que se usa en la práctica difiere, de la que se muestra en la Fig. II.2 por el hecho de que se intercambian las posiciones de los electrodos de medición y de corriente. Esta sonda recíproca graba los mismos valores de resistividad como la sonda básica descrita anteriormente. Del mismo modo, todos los electrodos están dentro del pozo con N localizado a 50’ 10’’. Sobre M.

Fig. 5 Instrumento lateral En general, cuanto mayor sea el espaciamiento, mayor es la investigación dentro de la formación, Así, de los registros de resistividad (ES), el lateral de 18’ 8’’ , tiene la mayor profundidad de investigación y el normal de 16’’, la más somera, Sin embargo, en la práctica, la resistividad aparente, Ra , que registra cada dispositivo, se ve afectada por las resistividades y dimensiones geométricas de todos los medios alrededor del dispositivo (agujere, zonas invadida y no contaminada y capas adyacentes). ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

17


La interpretación que proporciona este registro es la resistividad verdadera de la formación (Rt de la zona virgen), la resistividad de la zona invadida (Ri), determinación de zonas con hidrocarburos, contactos agua hidrocarburos, correlaciones pozo a pozo. En combinación con el registro de potencial natural y microlog, se puede cuantificar la porosidad y saturación del agua en formaciones porosas y permeables.

4.2. HERRAMIENTAS A UTILIZAR EN LOS REGISTROS. Las cinco herramientas usadas en los registros convencionales son: Herramienta laterolog (LL) Herramienta doble laterolog (DLL) Herramienta de enfoque esférico (SFL) Herramienta microlog Herramienta Microenfocados

4.2.1. Herramientas laterolog (ll). Estas herramientas utilizan un sistema de electrodos múltiples arreglados para que fuercen la corriente dentro de la formación. Requieren fluido conductor de corriente eléctrica en el pozo. Se induce una corriente eléctrica a la formación, forzándola a que fluya en una franja plana y perpendicular al eje de la sonda El espesor de la franja define la resolución vertical. La información registrada se gráfica en escala logarítmica para abarcar un amplio rango de resistividades. Las ventajas que presentan este tipo de herramientas es que operan en lodos muy salados, tienen excelente resolución vertical e independencia de capas adyacentes. Existen dos arreglos típicos: el laterolg 3 que emplea un sistema de tres electrodos y el otro que utiliza 7 o 9 electrodos, designándosele LLd y LLs. Ambos operan bajo el mismo principio. Principio de medición: ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

18


El método de medición de la resistividad llamado laterolog, opera bajo un principio de forzar la corriente del electrodo radialmente dentro de la formación que se está registrando, como si fuera una lámina delgada de corriente la que penetra en la formación, de esta manera se disminuyen los efectos del agujero y de las capas circundantes.

Fig. 6 Arreglos básicos de las herramientas laterolog. Estos registros de resistividad se obtienen simultáneamente con una curva de potencial espontáneo o una curva de rayos gamma., para fines de correlación litológica. Como se mencionó anteriormente existen varios tipos de registros Laterolog, donde la diferencia principal radica en el radio de investigación de la sonda y son comúnmente conocidos como: Laterolog 7, Laterolog 3, y Laterolog 8; los dos primeros son de radio de investigación profunda y el tercero es de investigación somera. Gracias a estos registros es posible obtener perfiles más detallados de las capas y valores de resistividad verdaderos (Rt) en los caso donde Rt > 1/3 Rxo, siempre y cuando la invasión no sea muy profunda. El uso de estos registros es en formaciones delgadas, cuando el cociente de resistividad de la formación entre la resistividad del lodo es alto y cuando hay mucho


19


contraste entre la resistividad de la capa y la resistividad de las formaciones adyacentes. Este registro se usa cuando no hay mucha información, como lo es en pozos exploratorios, pues el Laterolog permite distinguir formaciones que contiene agua o bien formaciones que contiene hidrocarburos.

4.2.2. Herramienta doble laterolog. El sistema de enfocamiento doble Laterolog se diseñó para eliminar problemas y defectos de los sistemas LL3 y LL7. Tiene la ventaja de leer a mayor profundidad, además de tener integrada una curva de investigación somera. Utiliza nueve electrodos, como se ilustra en la figura.

Fig. 7 Esquema del registro laterolog. La herramienta DLL está compuesta por un laterolog profundo (LLd) y un laterolog somero (LLs) que se registran simultáneamente. El LLd es semejante al LL7, utiliza ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

20


dos conjuntos de electrodos (A1 y A2) que producen un mayor enfocamiento y radio de investigación. El LLs mide Ri, también semejante al LL7, sólo que la corriente de A0 regresa a A1, reduciendo la profundidad de investigación. La profundidad de investigación de la sonda LLd es mayor que la que se obtiene con la sonda LL3 y LL7, ya que la distancia entre los electrodos principales A y A’ es de 28 pies.

Fig. 8 Diagrama esquemático de la sonda El objetivo principal es obtener Rt en función de tres datos, ya que las mediciones de resistividad de registros aislados de penetración profunda no eliminan por completo los efectos de la zona invadida; su uso se presenta cuando el rango de precisión de los registros de inducción no es suficiente. La herramienta Doble Laterolog proporciona dos mediciones con la mayor profundidad de investigación, de tres mediciones necesarias que se requieren para tratar de determinar la resistividad de la zona invadida (Rxo) y de la zona virgen (Rt), a éstas se les conocen como Lateral Somera (Lls ) y Lateral Profunda (Lld). En este registro se puede obtener simultáneamente un laterolog profundo (LLd), un laterolog somero (LLs) y un microregistro de enfoque esférico; También es posible obtener simultáneamente registros de potencial espontáneo, rayos gamma, calibración. La tercera medición requerida se puede obtener de correr la herramienta de Enfoque Esférico o Microesférico (MSFL) en forma independiente o combinada.


21


En la herramienta DLL se permite que varié tanto el voltaje emitido como la corriente (pero manteniendo el producto potencial constante), con lo cual brinda un rango de mediciones. La figura 7 muestra un ejemplo del registro. Aplicaciones principales: 1. Resistividad en la zona virgen y zona lavada 2. Perfiles de invasión 3. Correlación 4. Detección de vista rápida de hidrocarburos 5. Control de profundidad 6. Indicador de hidrocarburos móviles

4.2.3. De enfoque esférico (SFL). Una modificación de los registros de comente enfocada es el Registro de Enfoque Esférico (SFL). Tiene una profundidad de investigación más somera que el Laterolog 8 ó que la normal corta, a los que sustituye con ventaja, eliminando en su mayor parte los efectos de agujero que afectan a registros de este último tipo. El equipo subsuperficíal con que se toma este registro, va montado en una sonda mediante la cual se pueden tomar simultáneamente los registros de inducción, potencial natural compensado por ruido, y un registro acústico se puede apreciar un esquema comparativo de los electrodos entre diferentes herramientas laterolog y la herramienta de enfoque esférico. Tiene una profundidad de investigación más somera que el LL8, elimina efectos de agujero. Utiliza un sistema de enfoque esférico en el cual se producen caídas de potencial en el agujero, tales como las que ocurrirían si el agujero fuera parte de un medio homogéneo que tuviera la resistividad de la formación. Las superficies equipotenciales que se generan por este equipo no son completamente esféricas, de este modo se puede lograr que la profundidad de investigación sea somera.


22


Fig.9 Esquema de las líneas de corriente del registro esférico enfocado.

Fig.10 Comparativo de las herramientas Laterolog 3, Laterolog 7, Doble Laterolog y SFL.

4.2.4. Herramienta microlog. Es una herramienta instalada en un patín que está pegado a la pared del pozo. Obtiene dos medidas de resistividad: micronormal 2” y microinversa 1” x 1”. Con ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

23


estas curvas se pueden determinar zonas porosas y permeables de acuerdo con la deflexión que tengan; cuantifica Rxo. Su funcionamiento es similar al registro eléctrico convencional (ES). Tres electrodos tipo botón van montados en un patín de hule, cuya superficie se presiona contra la pared del agujero por un sistema de presión de tipo hidráulico. Los electrodos están separados 1” y se combinan eléctricamente en dos configuraciones que operan de manera simultánea, como se indicó anteriormente.

Fig.11 Esquema del dispositivo Microlog.

4.2.5. Herramienta Microenfocadas. Este tipo de registros tiene como objetivo principal la obtención de valores más precisos de la resistividad de la zona barrida por el filtrado de lodo, Rxo, que es una de las variables que intervienen en la interpretación cuantitativa de los registros. Esencialmente, el método para obtener estos registros consiste en enviar una corriente enfocada dentro de la formación, a través de electrodos concéntricos espaciados a muy corta distancia y que van colocados en un patín construido de material aislante que se aplica contra la pared del pozo. Las herramientas de microrresistividad se diseñaron con el propósito de eliminar los problemas que


24


presentaba la herramienta microlog. Existen tres modelos de estas herramientas que operan en función del tipo de lodo y de las condiciones de agujero que existan.

4.2.5.1. Microlaterolog (MLL). Con el registro microlog se pueden obtener valores aproximados de Rxo; sin embargo, cuando la porosidad de las formaciones es menor de 15% aproximadamente, los valores de Rxo que se obtienen con este registro no son muy exactos. Esto se debe a la influencia de la película de lodo, que es mayor cuanto más grueso es el enjarre. Por otra parte, en lodos salados ocurre una situación semejante, aun cuando el enjarre sea muy delgado. El registro microlaterolog (MLL) es un micro-registro de corriente enfocada cuyo objetivo es obtener valores de Rxo más precisos que el Microlog, práctica mente en cualquier tipo de formación, directamente si el enjarre no es demasiado grueso o aplicando una corrección sencilla en el caso de enjarres gruesos. Su principio de funcionamiento es semejante al LL7. El arreglo de electrodos está montado en un patín de hule. El electrodo central Ao está rodeado por tres anillos concéntricos que constituyen los electrodos M1, M2 y A1. Una corriente constante lo fluye de Ao para regresar en el conector. La corriente variable permite que M1 y M2 tengan el mismo potencial, forzando a que la corriente lo fluya perpendicular a la cara del dispositivo a una distancia muy corta. Como lo es constante, el potencial Vo de M1 y M2 es proporcional a la resistividad de la formación.


25


Fig. 12 Esquema del dispositivo microlaterolog.

Fig. 13 Presentación del registro microlog. ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

26


4.2.5.2. Proximidad (PL). Lo sonda y el principio de medida del registro de Proximidad, que se designó como PL, son similares a los del Microlaterolog. Los electrodos también van montados en un patín que se aplica contra la pared del agujero, pero de dimensiones un poco mayores.

La diferencia fundamental con el Microlaterolog está en que el

espaciamiento entre electrodos es mayor, lo cual permite obtener valores de Rxo eliminando prácticamente la influencia del enjarre, pero sin el detalle del Microlog o del Microlaterolog.

Fig. 14 Esquema del dispositivo de proximidad.

Fig. 15 Presentación del registro Microproximidad. ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

27


4.2.5.3. Microesférico enfocado (MSFL). La resistividad de la zona barrida que mide el Microlaterolog no está afectada por lo resistividad de la zona no invadida, Rt, pero, si el enjarre es muy grueso, puede estar muy afectada por este. Lo resistividad que mide el registro de Proximidad esta menos influenciada por el enjarre, pero la mayor profundidad de Investigación de este registro hace que dicha resistividad puedo estar influenciada por lo zona no invadida; requiere que lo invasión sea más profunda. El llamado Microregistro de Enfoque Esférico (MSFL), tiene aproximadamente la misma profundidad de investigación que el Microlaterolog, pero está menos influenciado por el efecto del enjarre del lodo. Este registro, actualmente se toma en conjunto con el Doble Laterolog mencionado anteriormente. El MSFL es un arreglo a pequeña escala de la herramienta SFL y va montada en un patín de hule. Tiene dos ventajas sobre la MLL y PL, las cuales son las siguientes: Es menos sensitiva al enjarre que el MLL y lee más someramente que la PL. Puede combinarse con otras herramientas como la DLL, DIL, mientras que la MLL y PL requieren de correrse por separado.

Fig. 16 Arreglo de los electrodos del registro micro esférico enfocado. ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

28


Esta herramienta surge de la necesidad de conocer Rxo para realizar correcciones a las lecturas de otras herramientas y tener un valor adecuado de Rt. Durante el desarrollo de las herramientas de registros se han pasado por varias etapas hasta llegar al SRT (Spherically Focused Resistivity Tool). Previos a esta generación podemos citar microlog, microlate-rology proximidad. La herramienta actual se conoce genéricamente como registro microesférico enfocado (Micro Spherical Focused Log). Se basa en el principio de enfoque esférico usado en los equipos de inducción pero con un espaciamiento de electrodos mucho menor. En este caso los electrodos se ubican en un patín de hule que se apoya directamente sobre la pared del pozo. El arreglo microesférico reduce el efecto adverso del enjarre del f luido del pozo. De esta manera se mantiene una adecuada profundidad de investigación. La figura II.16 muestra un ejemplo del registro. Principales aplicaciones Resistividad de la zona lavada. Localización de poros y zonas permeables. Indicador de hidrocarburo móvil. Calibrador.


29


Fig.17 Presentación un registro doble laterolog y microesférico.

Fig. 18 Registro microesferico enfocado.


30


4.3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS Los registros de pozos tienen ventajas y desventajas en relación con lo que ofrecen los afloramientos en términos de datos de facies. Una ventaja importante de los registros geofísicos es: aportan información continua de los afloramientos, desde sucesiones relativamente gruesas. Por otro lado, estos registros geofísicos no pueden sustituir el estudio de rocas reales, para contar con más detalles estos pueden ser obtenidos de los afloramientos. La medición de Rxo es necesaria para calcular la saturación del agua en la zona invadida, Sxo. Conociendo Rxo, las mediciones profundas pueden ser invertidas para dar la resistividad real de la formación virgen, Rt. Así como con todas las herramientas tipo patín, las malas condiciones del agujero, afectaran gravemente la calidad de las mediciones. El “Laterolog” encuentra la mayoría de sus aplicaciones en altas resistividades, en donde trabaja mejor. Podrá trabajar en lodos frescos si la resistividad es suficientemente alta. La herramienta no mide el Rt directamente, más bien mide un “Laterolog” profundo y poco profundo y a partir de allí se puede encontrar Rt. Lodos base aceite y aire (o espuma) no permitirán el paso a la corriente, por lo tanto ninguna medición puede ser realizada. El modelado es utilizado para predecir la lectura del registro en una formación dada. Puede ser utilizado para explicar preguntas sin respuesta. La condición Rxo > Rt es la de tener el lodo más fresco que el agua de formación en una zona de agua. Aquí el “Laterolog” estará tratando de leer una resistividad baja a través de una más alta. Limitación en el acercamiento. No puede realizar el acoplado entre respuesta radial y vertical. Riesgo de desestimar reservorios. Sobreestimar Rt en zonas de agua.


31


4.4. PASOS PARA LA TOMA DE LOS REGISTROS. Elaboración de la solicitud de servicio (cliente). El cliente elabora la solicitud del servicio, de acuerdo al formato. Recepción de solicitud de servicio El jefe de operaciones o su auxiliar de registros al recibir la solicitud realizara las siguientes actividades: 

Analizar que los datos contenidos estén completos.



De faltar algún dato el jefe o su auxiliar lo solicitan al cliente.



Si la solicitud cumple con lo requerido, el jefe de operación, ordena a su auxiliar proceda preparar el servicio. Preparación del servicio CBL-VDL-GR-

El auxiliar de operación designa la unidad, cuadrilla, herramienta de fondo, dispositivo de calibración y módulos, los cuales tienen la carta de mantenimiento de que fueron verificados y declarados en condiciones de operación. El auxiliar de operación ordena al ingeniero preparar la unidad para atender el servicio. El ingeniero y su cuadrilla verifican que el sistema electromecánico y electrónico de la unidad de registro, se encuentren en óptimas condiciones. Transporte de la unidad de registro a la localización. El malacatero y su cuadrilla transportaran la unidad por rutas oficiales designadas por la administración. Llegada de la unidad a la localización El malacatero y sus ayudantes bajaran el equipo de la unidad inmediatamente de llegar a la localización. Entrega y recepción del pozo. Preparación del servicio en la localización. Una vez entregado el pozo para realizar la operación de registro, el ingeniero inspeccionara que el área de trabajo esté libre de cualquier objeto que ponga en riesgo al personal, herramientas y equipo que se utilizara. Se alinea la unidad frente a rampa del equipo, el malacatero procede a acoplar el generador de la unidad de ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

32


registro para energizar la cabina de operación. Se procede a instalar el cable de tierra de la unidad. Se coloca el electrodo (pescado) en un medio húmedo o acuoso que este en contacto con la superficie terrestre. Junta de seguridad. El ingeniero verificara que todo el personal porte el equipo de protección personal adecuado para la actividad. Instalación del equipo superficial Una vez que el encargado del equipo corrobora que no existe flujo del pozo, es decir que se encuentre estático, entrega el pozo para la realización del registro. El ingeniero ordena instalar el equipo superficial con sus ayudantes y personal del equipo. Calibración de la herramienta. Se conecta la herramienta de fondo a la cabeza del registro. Se mide la radiación ambiental, se coloca la fuente de calibración y graba la calibración en un archivo. Se coloca el termómetro a la cabeza del registro y el cuello de ganso. Toma del registro y sección repetida. Se sube la herramienta al piso rotatorio y usando el plato de conexión se arma de nuevo la herramienta en la boca del pozo. Se ordena quitar la tapa de la boca del pozo, se baja la sonda un metro antes de la cabeza de registro y se quita el cuello de ganso. Se baja la herramienta de fondo a una velocidad no mayor de 13,000 pies/hr en TR y de 6,500 pies/hr en agujero abierto. Cada 500 mts se anota el valor de la tensión. Se instala el limpia cable cuando la herramienta está en la profundidad programada. Para iniciar el registro se sube la herramienta a 900 pies/hr. Control de calidad. Bajar la herramienta si se tiene duda de la medición del equipo en algún intervalo en particular. Verificar que la información allá sido guardado en el disco duro de la computadora. Se ordena recuperar la herramienta a superficie. Se coloca el cuello de ganso y la tapa de la boca del pozo. Se limpia la herramienta. Acciones a realizar como se representan condiciones anómalas


33


Si al estar registrando se registran fricciones o incrementos de tención y se logra recuperar la herramienta, se entregara el pozo y se suspenderán las próximas corridas para no exponer la herramienta a un posible atrapamiento. Desmantelamiento del equipo superficial y entrega del pozo. Si se cumple con el programa solicitado se da por terminada la operación. Se recupera el cable hasta que la cabeza de registros este en su posición de transporte. La cuadrilla procede a guardar todo en la unidad de registro. Elaboración de películas y edición de cintas. Se llena el formato del encabezado de la película, se realízala película en el cuarto de revelado. Se entrega una película de campo al ingeniero del proyecto o encargado de pozo su esta es solicitada. Preparativos de la unidad para su retiro al pozo Antes de retirar la unidad de la localización se verifica que toda la basura que se generó este depositada en los contenedores.se verifica que todas las herramientas estén en la unidad asegurados para su transporte. Y se ordena la salida hacia la base. Transporte de la unidad del registro a la base Se transporta la unidad la unidad del pozo a la base por las rutas oficiales. Llegada de la unida a la base. Se bajan las fuentes radioactivas. Se lava la unidad, se colocan las herramientas en sus respetivos lugares. Entrega de productos El auxiliar de operación recibe del ingeniero las películas, reporte de campo y cinta pre-editada. Mantenimiento de la unida. Se entregan las herramientas al encargado de mantenimiento y se le entrega el reporte de fallas detectadas en la operación. El ingeniero dará seguimiento a la herramienta o unidad reportada hasta que quede en condiciones pe proporcionar otros servicios.


34


V.

ANEXOS

Pozo: Champotón 2 Tipo: registro electrico


35


Pozo: Mameyal 1 Tipo: registro eléctrico.


36


Pozo: Villejust, Francia Tipo: Lateroperfil profundo y resistividad.


37


Pozo: Phagyam, Medio oriente. Tipo: resistividad y lateroperfil.


38


Pozo: Kingfish Tipo: Lateroperfil y resistividad en un pozo de gas.


39


Pozo: Prudhe bay Tipo: Resistividad aparente.


40


VI.

CONCLUSIÓN:

Debido al proceso evolutivo que han tenido las herramientas de resistividad, actualmente se puede llegar a identificar zonas potencialmente ricas en petróleo, que generalmente con los registros convencionales se hubieran subestimado o pasado por alto. Todo Ingeniero Petrolero y en general cualquier persona involucrada en la evaluación de formaciones, debe tener en cuenta la existencia de estos registros geofísicos, conocer las diferentes herramientas y su aplicación, con el objetivo de tener una mejor aproximación de la interpretación litológica y del contenido de fluidos de la formación que atraviesa durante la perforación de un pozo. Es importante estar en constante actualización en cuanto al desarrollo de estas herramientas, debido a que es determinante para la interpretación geológica y geofísica, puesto que continuamente se busca obtener más y mejores parámetros físicos y geológicos que permitan tener una mejor interpretación del parámetro que se requiera conocer. La herramienta Doble Laterolog (DLL) ofrece un mayor rango de resistividades en que la herramienta Laterolog simple. Las lecturas de resistividades se realizan con diferentes arreglos y a diferentes profundidades de investigación. La escala logarítmica es la más exacta para leer tanto resistividad como conductividad, por su amplio rango de apreciación. Una buena recopilación de información en cuanto a parámetros petrofísicos se refiere y una interpretación correcta de los mismos, se verá reflejada en una oportuna y provechosa explotación de los yacimientos petroleros. Hoy en día los registros geofísicos representan un papel sumamente importante para la industria ING. SURAYA SARAI QUEVEDO LOPEZ REGISTROS ELÉCTRICOS CONVENCIONALES

41


petrolera, gracias a su desarrollo tecnológico, el cual parte de los primeros principios técnicos desarrollados hace muchos años; razón por la cual hoy en día se tiene la capacidad de determinar el potencial petrolero de un yacimiento o formación. Actualmente un parámetro importante obtenido mediante las herramientas triaxiales es la anisotropía de la resistividad de la formación, la cual es trascendental para la obtención de la saturación de hidrocarburos en formaciones laminadas. Con los valores de la curva de resistividad vertical (Rv), las saturaciones de agua (Sw), se mejoran, obteniendo una mayor aproximación en el valor de la saturación de hidrocarburos (Shc). Esto se ve reflejado en un incremento del volumen de los hidrocarburos potencialmente recuperables y por lo tanto en una mayor incorporación de reservas de hidrocarburos.


42


VII. BIBLIOGRAFÍA: 

Schlumberger, Principios/Aplicaciones de la Interpretación de Registros



Manual Registros de Pozos CIED-PDVSA_003



Halliburton. Registros Convencionales



H:/registroselectricos-Schlumberger/OilfieldGlossary.html



Dewan J. T. essentials of modem open-hole interpretation. Penn wellpublishing Company, Tulsa Oklahoma, 1983.


43


INTEGRANTES:

Isidro Rafael Maldonado Hernández Fabian Ceferino López de la cruz Braulio rasheb torres Barahona Daniel de la cruz Méndez


44

PETROFISICA Y REGISTRO DE POZOS INGENIERIA PETROLERA

Recommend Documents