ADQUISICION A DQUISICION & EVA EVA L UACION UA CION PETROFISICA DE REGISTROS ELECTRICOS Por: Jorge Roldan 1/07/2017
AGENDA A GENDA ELECTRICOS ▌ ADQUISICION DE REGISTROS ELECTRICOS
▌ TIPOS DE REGISTROS ELECTRICOS ▌ EVALUACION PETROFISICA
QUE ES LA TOMA DE REGISTROS ELÉCTRICOS? La habilidad de medir las propiedades de las form formac acio ione nes s atra atrave vesa sada das s por los pozos a una determinada profundidad, con la finalidad de obtener informaciones sobre el reservorio. Los pozos pueden estar siendo perforados o encontrarse en producción.
Qué se quie qui ere conoc con oce er?
▪
Si existe la presencia de Petróleo o Gas?
▪
Donde o a que profundidad?
▪
En qué cantidad?
▪
Es económicamente viable producirlo?
Respuesta que brinda los Registros Eléctricos… ▌ Porosidad ▌ Tipo de hidrocarburo ▌ Permeabilidad ▌ Movilidad ▌ Litología ▌ Saturaciones de fluidos ▌ Estimaciones de reservas Etc., etc., etc.
Sistema de Superfície
Adquisición de Registros
AMBIENTE DE TRABAJO : TERRESTRE O MARITIMO
MÉTODOS EXISTENTES PARA ADQUIRIR REGISTROS ELÉCTRICOS. ▪
Convencional (A Cable)
▪
TPL (Toolpusher)
▪
REWF (Reservoir Evaluation While Fishing)
▪
CTL (Coiled Tubing Logging / Flexitubo)
▪
Tractor
CABLE ELÉCTRICO CONVENCIONAL (WIRELINE LOGGING)
▪
Sistema Convencional
▪
Más antigua
▪
Más utilizada
▪
▪
Usado en pozos c/ inclinaciones bajas a moderadas Menor tiempo:
−
Montaje/desmontaje de los equipos
−
Operación de Registros
REGISTROS MIENTRAS SE PERFORA (LWD) Surface Depth Tracking Time
Depth
13:22:0513:22:0511,023.1
11,02 11,023.4
13:22:11 13:22:17
Surface Computer
MWD Memory
3.1
11,023.9
13:22:23
11,024.2
13:22:29
11,024.8
Post-Run Mergin g Depth
Data
11,023.1
62.34
11,023.4
63.51
11,023.9
63.96
11,024.2
64.88
11,024.8
65.37
Downho le Data Captur e Time
Data
13:22:05 62.34 13:22:05 13:22:11 13:22:17
4
62.3 63.51 63.96
13:22:23
64.88
13:22:29
65.37
11000
11100
11200
11300
11400
11500
TUBERIA ASISTIDA (TOOLPUSHER) Por qué TPL? TOOLPUSHER es simplemente registrar un pozo utilizando el cable eléctrico a través de la tubería rígida (Drill pipe o tubing) para transportar y posicionar las herramientas de Registros en la zona de interés. El sistema TPL fue diseñado en 1982 para ayudar a los clientes a obtener las informaciones en los pozos donde se considera difícil o imposible hacer los registros debido a malas condiciones de pozo.
Cuando usar TPL – malas condiciones de pozo:
• • • • • •
Inclinación alta. Alta probabilidad de pega diferencial o de atrapamiento (Keyseating). Presencia de “Patas de perro” (Doglegs). Presencia de puentes o salientes (Bridges / Ledges). Rugosidad. Cavernas
Doglegs
Bridges
CTL – COILED TUBING LOGGING / FLEXITUBO CON CABLE ELÉCTRICO ▪
▪
▪
▪
Ideal para registrar en pozos que requieren constante control de presión en superficie Possibilidad de registrar con el pozo fluyendo Disponible tanto para trabajos de pozo abierto como de pozo revestido Algunos tipos de fluidos pueden ser bombeados durante a la operación si se requiere (Ex: N2)
REWF – EVALUACIÓN DURANTE LA PESCA ▪
En caso de que las herramientas se queden pegadas durante la realización de los registros con cable eléctrico, se procede a realizar la pesca enhebrada, instalar SES y enganchar el pescado; pasando entonces a realizarse los registros asistidos por tubería TPL (ToolPusher).
REGISTROS A HOYO ABIERTO ▌ Radioactividad natural ▌ Conductividad Resistividad
▌ Velocidad acústica ▌ Tasas de contaje de neutrones
▌ Densidad de electrones
▌ Diámetro del pozo
POTENCIAL ESPONTANEO Registro de potenciales eléctricos que ocurren naturalmente en un agujero de pozo en función de la profundidad.
La idea detrás de este registro es muy simple y fue uno de los primeros recogidos. Uno simplemente mide el voltaje entre un punto de investigación (a cierta profundidad en el agujero) y la superficie del suelo.
RAYOS GAMMA
El rayo gamma es una radiación electromagnética emitida por el núcleo del átomo durante la desintegración radioactiva. Debido a las altas energías que poseen, los rayos gamma constituyen un tipo de radiación ionizante capaz de penetrar en la materia más profundamente que la radiación alfa o beta. La radiación Gamma es emitida naturalmente por los isótopos de potasio, uranio y torio. En pozos de petróleo y gas casi toda la actividad de rayos gamma procede de los minerales arcillosos. La radiación se mide en Becquereles (Bq) pero en el registro de pozos usamos las unidades API.
Aplicaciones
• • • • • •
Correlaciona profundidades en el registro Distinción entre lutita y arenisca Correlación de pozo a pozo Discriminación tipo de arcillas Detecta migración de agua Puede ser corrido en hoyo abierto y cerrado
RESISTIVIDAD Los registros eléctricos se utilizan para diferenciar zonas de hidrocarburos de aquellas que contienen agua pero además se puede determinar zonas permeables y la porosidad. El paso de la corriente eléctrica está en función de la saturación del agua en los poros, así si esta contiene hidrocarburos (la cual no conduce la corriente) la resistividad será elevada. Existen tres tipos básicos de registros resistivos usados en la actualidad: • Indución • Laterolog • Microresistivos • Triaxial
Herramientas de Inducción
R
T
V
R
Utilice las bobinas del transmisor y del receptor para medir la resistividad de la formación mediante la inducción de un flujo de corriente La corriente produce un campo electromagnético (EMF) EMF produce bucles de tierra Los bucles de tierra producen un EMF que corta la bobina del receptor
Herramientas de Electrodos CR
Medir la resistividad de la formación inyectando corriente en la formación Movimientos actuales de la fuente a la actual La corriente está enfocada de manera que no tome el camino de menor resistencia a través del lodo de perforación hasta el retorno actual
Micro esférico enfocado™(MSFL) ▌Mide la resistividad de la zona lavada (Rxo)
▌Indicar los hidrocarburos movibles ▌Estima el diámetro de invasión cuando se usa con dispositivos de resistividad de lectura más profunda
▌Delinear capas delgadas Elimina los efectos de perforación Investigación superficial superior Ejecutar en fluidos de perforación frescos y de agua salada
Resistividad Triaxial Xaminer ™-MCI ▌ Información de Resistividad ▌ Rh, Rv (Anisotropía Resistiva) Libre de efectos de inmersión
▌ 3 Profundidades de la Investigación Efecto de la capa corregido Información de azimut y Buzamiento
REGISTROS DE IMAGENES
Planos de buzamientos en imágenes en 2D
Ejemplo de Estratificación y Estructuras de Sobrecarga
IMAGEN AFR WELL-1 RESRVORIO “A” Arena Estratificada Cementada
9944
BUZAMIENTO
AZIMUTH
3
0.625
BUZAMIENTO
AZIMUTH
6.44
105
NEUTRON • Principio:
Detector Lejano
DSN utiliza una fuente química (AmBe) y dos detectores térmicos para determinar la porosidad de la formación. La fuente emite neutrones rápidos en la formación. A medida que los neutrones chocan con el hidrógeno pierden energía Los detectores miden los neutrones que han alcanzado un nivel térmico en recuentos por segundo
• Aplicaciones:
etector ercano
Neutron Source Neutro Doble espaciado (DSNT)
Porosidad de la formación Litología Presencia de Gas Volumen de Arcilla Tanto en hoyo abierto y cubierto
DENSIDAD Source
Gamma Detectors
Una fuente química (137Cs) emite rayos gamma en la formación. A medida que los rayos gamma chocan con los materiales de formación, su energía se reduce Dos detectores gamma miden la radiación recibida en recuentos por segundo La tasa de contaje es inversamente proporcional a la densidad aparente La velocidad de recuento es proporcional a la porosidad de la formación
Herramienta & Aplicaciones WIRELINE
LWD
▌Determinar la porosidad de la formación
▌identificar la litología de la formación
▌Indicar el gas de la formación
▌Calcular el volumen de arcilla
Spectral Density Logging Tool (SDLT
Azimuthal Litho Density (ALD)
SONICO
T
t
Acoustic Transmitter
R Acoustic Receivers
t
R
Las herramientas sónicas compensadas tienen dos transmisores acústicos y dos receptores acústicos Los emisores emiten ondas sonoras compresivas en la formación Los receptores miden el tiempo que tarda la onda en recorrer la formación hacia el receptor El tiempo de viaje depende de la litología de la formación, la porosidad y el fluido poroso
T
Acoustic Transmitter
Aplicaciones ▌Determina la litología ▌Determina la porosidad Transmitter 1 ▌Proporciona datos para referencia Upper Electronics
sísmica Receiver 1
▌Detectar la formación de porosidad secundaria
Receiver 2
▌Puede funcionar en cualquier tipo de pozo lleno de líquido (no aire)
Transmit ter 2 Lower Electronics
REGISTRO MINERALÓGICO
– –
Captura de Neutrones inducidos
–
Reacciones de Captura utilizadas para la mineralogía: Mg, Al, Si, S, K, Ca, Ti, Mn, Fe, Gd
– – – –
Evaluación Mineralógica
Mide espectroscopia de rayos Gamma
Estratigrafía Geo-química Determina densidad de la Matriz Determina Sigma de la Matriz para saturaciones a pozo abierto o revestido
RESONANCIA MAGNÉTICA -Medición directa de la concentración de
hidrogeno en los fluidos… Únicamente los fluidos son visibles
ANALISIS BASICOS -Valores de porosidad independiente de la litología o matriz - Índice de permeabilidad - Tipo de hidrocarburo - Distribución del tamaño
De los poros
Tiempo de Relajación T1&T2 1.2 l a n g i
Polarization Time Acquisition 1.0
S r 0.8 o r h o t t g c a n 0.6 F e r t n S o i 0.4 t a z i r a 0.2 l o P
0.0 0.0
1.0
2.0
Time (s)
3.0
4.0
Producto final MRIL
RDT – DESCRIPCIÓN DE RESERVORIO
Mobilidad, Anisotropía, Conectividad lateral e vertical Composición fluido, presión, Productividad
REGISTROS A HOYO ENTUBADO ▌ Acústicos ▌ Saturación ▌ Prosuccion
EVALUACIÓN DE CEMENTO (CBL-VDL-CAST) Casing Transmitter Cement
CBL
3 Ft Receiver
Formation
Amplitude Transit Transit Time
5 Ft Receiver CBL MSG
Scanning Ultrasonic
Transducer Casing ID Path Casing Thickness Cement Impedance Path
Perfil Típico de Evaluación de Cemento TRAVEL TIME 180 280 GAMMA 0 150 AVZ 10 0 ECEN 0 1
AMPLIFIED AMPLITUDE 0 10 AMPLITUDE 0 70 FCBI 1 0 -20
X200
CBL WA VEFORM
WMSG
IMPEDANCE IMAGE
20 0
ZP
6.15
Inspección de Revestimiento (CAST)
REGISTRO DE SATURACION TRAS CASING ▪
Medidas Básicas Saturación de agua, Litología, Flujo de agua, Porosidad, Gravel Pack
▪
Mide el Carbono y Oxígeno asociado al agua y a los hidrocarburos Ve diretamente el Carbono en el hidrocarburo y el Oxígeno en el agua
REGISTRO DE PRODUCCION PLT - Evalúa el comportamiento, tipo de fluido dentro del pozo, durante las operaciones de producción o inyección. Sensores: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Temperatura Presión Flowmeters Identificador de fluidos Gamma Ray CCL
Interpretación de los Registros de producción
PETROFÍSICA
Una Definición
Petrofísica es la Especialidad de Caracterizar las Propiedades Físicas de las Rocas mediante la integración del entorno geológico, perfiles de pozos, análisis de Muestras de Roca, sus fluidos e Historias de Producción.
PROPIEDADES FÍSICAS DE LAS ROCAS * Resistividad de la formación * Resistividad del agua de formación * Temperatura de la formación * Porosidad
* Factor de formación * Saturaciones * Permeabilidad
FLUJOGRAMA EVALUACION PETROFISICA RECOPILACION Y CLASIFICACION DE LA INFORMACION
VALIDACION, CORRECCIONES AMBIENTALES, NORMALIZACION
CORRELACION NUCLEO PERFIL
DEFINICION DEL MODELO
ANALISIS DE VCL,PHIE, SW,K
UNIDADES DE FLUJO
PARAMERTROS PETROFISICOS
POROSIDAD
VOLUMEN DE ARCILLA Arenas Arcillosas
Caolinita DAÑO • Migración de finos. Taponamiento de la garganta de los poros. •
DAÑO Fibrosa:
Ilita/Smectita
•
•
Migración de finos por rotura de las fibras. Taponamiento de la garganta de los poros.
Rejilla o Panales: •
•
•
Restringe el paso de los fluidos. Genera tortuosidad. Hinchamiento (Ca: bajo, Na: 1000%).
Clorita
DAÑO • Dispersión y migración en fluidos de alto Ph. Disolución en HCl, liberando AL y Fe. Retención agua. Creación de microporosidad Reducción K. •
• •
SATURACION DE FLUIDOS
AGUA
GAS
PETROL EO
GRANOS DE ARENA
MATERIAL CEMENTANTE
PERMEABILIDAD
• •
•
Es una propiedad petrofísica dinámica Es una constante de proporcionalidad K, que relaciona la tasa de flujo y un diferencial de presión aplicada Es intrínseca del medio poroso y no depende del fluido, su tasa o la presión diferencial (flujo Darciano)
x=L
q
A
q P
k= q L AP
Ley de Darcy
FACIES SEDIMENTARIAS & PRESION CAPILAR Facies 1 Megaporoso
Facies 2 Macroporoso
10000
10000
)1000 a i s p ( e r u s 100 s e r P y r a l l i p a 10 C
)1000 a i s p ( e r u s 100 s e r P y r a l l i p a 10 C
11 100
Facies 3 Mesoporoso
0
100
10000
10000
)1000 a i s p (
)1000 a i s p (
e r u s s 100 e r P y r a l l i p a C 10
1 50
Mercury Saturation (%)
Facies 4 Microporoso
e r u s s 100 e r P y r a l l i p a 10 C
1 50
Mercury Saturation (%)
0
100
50
Mercury Saturation (%)
0
100
50
Mercury Saturation (%)
0
UNIDADES DE FLUJO 10000 40
.2 micrones
PETROFACIES 1
1000
2.5 micrones 4 micrones 10 micrones 20 micrones 40 micrones
a g e M
10
.5 micrones 1 micron
20
) d100 m ( D A 10 D I L I B A 1 E M R E 0.1 P
PETROFACIES 2
4
o r c a M
2.5
PETROFACIES 3 PETROFACIES 4
1 .5 .2
0.01
0.001 0.05
0.1
0.15
0.2
POROSIDAD (fracción)
0.25
o r c i M
o n n a N
PETROFACIES 5
0
o s e M
0.3
) s e n o r c i m ( O R O P A T N A G R A G O I D A R
DETERMINACIÓN DE PARÁMETROS CORTE Kr vs Sw del Análisis de Núcleo CL-269 1 0.8
VCL = 0.42
0.6 r K
0.4
K = 1.6 mD
0.2
POR = 7.5 %
0 0
10
20
30
Swirr = 20 %
40
Sw
Promedio Krw
50
60
70
80
Sw.Pto int = 51 %
POR =Sw.Pto.int 7.5 % Sw.Ptoint == 0.51 0.51
Promedio Kro
Parámetros Corte Sw 51% RT 14 ohm-m
RT = 14 ohm-m
Swirr = 0.2
Sw.Pto.int = 0.51
Vsh 42 % POR ( ) 7.5 % K 1.6 mD
RESERVORIO “U’
9702’ 9707’ 9720’ 9724’ 9737’ 9742’
Intervalos recomendado
DISTRIBUCIÓN DE PARAMETROS PETROFISICOS Modelo Petrofísico
