Registro de Neutron

UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA

FACULTAD DE INGENIERÍA DE MINAS – ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA DE PETRÓLEO

“Registro de Neutrón”

ELABORADO POR:

Molero Rodriguez Carlos Jinzo Machare Tinoco Eberth Ivan Lopez Flores Henderson

PIURA – PERU 2013

INTRODUCCIÓN I.- FUNDAMENTO II.- DEFINICIÓN III.- HISTORIA IV.- PRINCIPIO FÍSICO DE LA MEDICIÓN V.- FUNCIONAMIENTO VI.- TIPOS DE REGISTROS NEUTRÓNICOS Herramienta GNT Herramienta SNP La herramienta compensada del neutrón (CNL) VII.- PRESENTACIÓN DEL REGISTRO VIII.- CALIBRACIÓN IX.- EFECTOS DEL GAS EN LOS REGISTROS DE POROSIDAD X.- EFECTOS DE LA SALINIDAD XI.- FACTORES QUE AFECTAN LAS LECTURAS Diámetro del hoyo Salinidad del lodo Efectos de formación Propiedades de los fluidos XII.- SENCIBILIDAD A EFECTOS AMBIENTALES Diámetro del pozo Espesor del revoque: Salinidad del lodo: Salinidad en la formación. Densidad del lodo Separación herramienta/pared del pozo Presión hidrostática: Temperatura del lodo XIII.- RELACIÓN ENTRE EL ÍNDICE DE HIDROGENO Y POROSIDAD XIV.- ECUACIÓN TEORIACA XV.- COMBINACIÓN DENSIDAD – NEUTRÓN CONCLUSIÓN ANEXOS BILIOGRAFIA

INTRODUCCIÓN Los perfiles neutrónicos son utilizados principalmente para determinar la porosidad en las formaciones permeables, así como para determinar su porosidad, este tipo de registros responde inicialmente a la cantidad de hidrogeno presente en la formación; por lo tanto en formaciones limpias cuyos poros pueden estar llenos de agua, gas o petróleo, este perfil neutrónico nos da el valor aproximado del espacio real o bien el volumen de poros llenos de fluidos.

I.- FUNDAMENTO Los neutrones son partículas eléctricamente neutras cuya masa es casi igual a la masa del átomo de Hidrógeno. Una fuente radioactiva es colocada en la sonda y esta emite continuamente neutrones de alta energía. Estos neutrones, al encontrarse con núcleos del material de la formación, chocan elásticamente a semejanza de bolas de billar y en cada colisión los neutrones pierden parte de su energía. La cantidad de energía perdida por un neutrón en cada colisión depende de la masa relativa del núcleo con el cual choca. La mayor pérdida de energía ocurre cuando el neutrón choca con una masa parecida como la del Hidrógeno. De esta manera la pérdida de velocidad depende principalmente de la cantidad de hidrógeno en la formación. Los neutrones son amortiguados por choques sucesivos, a velocidades termales correspondientes a energías de alrededor de 0.025 eV. Entonces se dispersan sin orden, sin perder más energía, hasta que son capturados por núcleos de átomos tales como cloro, sílice, etc. Los núcleos capturadores se excitan y originan una emisión de rayos gamma de alta energía, denominados Rayos Gamma de Captura. De acuerdo al tipo de aparato, este puede determinar los rayos gamma de captura o los propios neutrones mediante un detector colocado en la misma sonda. Cuando la concentración de Hidrógeno de la formación que rodea a la fuente de neutrones es alta, la mayoría de los neutrones son retardados y capturados a una corta distancia de la fuente. Por el contrario, si la concentración de Hidrógeno es baja, los neutrones viajan más lejos antes de ser capturados. Con la distancia de fuente a detector comúnmente utilizada, a una mayor lectura corresponde una menor concentración de hidrógeno y viceversa.

II.- DEFINICIÓN

Las definición de registro de neutrones está basada en el bombardeo de neutrones a la formación de interés o bien simplemente el intervalo a interpretar, hoy en día se conocen tres tipos de diferentes de registros de neutrones, la diferencia entre estos depende de la naturaleza de la partícula atómica, y cada efecto ya sea directo o indirecto respecto a la formación, será registrada de una manera independiente por medio de los detectores, dando como resultado los diferentes tipos de registros que llevan por nombre: registros de neutrones térmicos, neutróngamma y neutrones-neutrones.

Cuando la formación es bombardeada por neutrones de alta energía, se producen varios tipos de interacciones entre los núcleos de los átomos y estos neutrones. En la tabla se muestran todos los posibles efectos y reacciones.

Las fuentes químicas emiten continuamente neutrones con una energía entre 4 y 6 MeV, estos viajan a unos 10000Km/s y poseen un alto poder de penetración. Al interactuar elástica o inelásticamente con los núcleos atómicos de la formación y el Iodo del pozo se producen neutrones con diversas fases de energía: rápidos, desacelerados, en difusión y captura.

III.- HISTORIA Las herramientas tempranas del neutrón, conocidas como GNT-tipo herramientas, consistieron en una fuente química y un solo detector que midió neutrón-captura rayos gama. Esta herramienta, un indicador cualitativo de la porosidad, fue afectada gravemente por tamaño del agujero y la salinidad del líquido del agujero del alesaje o del agua de la formación. Asi mismo la primera herramienta de neutrón de Schlumberger fue llamada GNT, en la cual se emitían neutrones y se detectaban las cuentas de los rayos gama emitidos por la formación, al reaccionar a los flujos de neutrones. Poseía un solo detector que mide los rayos gama de captura y el registro se presentaba en unidades de API. En un intento por curar estos problemas inherentes, la herramienta de la porosidad del neutrón del flanco (SNP) fue introducida en el principios de los 60. Confió en un solo detector de neutrones epitérmicos. Esta herramienta superó problemas generales de la salinidad, pero tenía su propio problema único en ese mudcake podría afectar a sus lecturas, y el cálculo de la magnitud del error no era siempre fácil.

REGISTRO GNT

Las herramientas del neutrón del flanco se han substituido sobre todo por las herramientas compensadas del neutrón. El registro compensado del neutrón (CNL) fue introducido en el finales de los sesenta, con dos detectores de neutrones termales. Solucionó la mayor parte de los defectos de las herramientas anteriores, con todo también encontró problemas con las formaciones que contenían los amortiguadores de neutrón termal. Más adelante, un CNL-tipo herramienta fue desarrollado con los detectores duales de los neutrones epitérmicos que pueden solucionar el problema de los amortiguadores de neutrón termal. HERRAMIENTA SNP

En la década de los años 90 se presentó la herramienta APS (Array Porosity Sonde), que consiste de un arreglo de detectores con una fuente epitermal. El arreglo de detectores incluye los clásicos cercano y lejano de rango termal, el arreglo de un detector doble epitermal y el detector de captura. Una innovación de la sonda APS es que la fuente de neutrones no es química sino que se ha reemplazado por un minitrón o acelerador de partículas que genera neutrones en el rango epitermal, de alta energía. Dado el espaciamiento del arreglo de detectores, los efectos de litología e índice de hidrógeno se minimizan.

En intervalos de formaciones arcillosas donde se presentan altas saturaciones de gas, el registro CNL puede tener un comportamiento errático, mientras que el APS puede mostrar la curva convencional y la porosidad APS donde se visualiza el efecto del gas. En la figura se muestra un registro donde se ejemplifica la capacidad del APS de detectar zonas de gas.

La herramienta de registración generalizada del neutrón ilustra una herramienta de registración del neutrón típico con dos detectores Las herramientas compensadas del neutrón son ampliamente utilizadas y se funcionan con frecuencia conjuntamente con las herramientas compensadas de la densidad. Las herramientas duales del neutrón epitérmico pueden estar más extensamente - disponibles en el futuro. Las condiciones y la compatibilidad bien con otros servicios requeridos deben dictar la opción de una herramienta del neutrón.

La herramienta de registración generalizada del neutrón

IV.- PRINCIPIO FÍSICO DE LA MEDICIÓN Una fuente química (Americio – Berilio) emite neutrones de alta energía que son retardados por los núcleos de la formación. Dos detectores en la herramienta cuentan el número de rayos gamma de captura o neutrones que regresan (dependiendo del tipo de herramienta). Las tasas de las cuentas en los detectores son inversamente proporcional a la cantidad de hidrógeno en la formación (como agua o hidrocarburos), el índice de hidrógeno se puede relacionar con la porosidad de la formación. Las herramientas “Rayos Gamma-Neutrón” detectan rayos gamma y neutrones termales; las herramientas de pared de pozo (Sidewall) detectan neutrones epitermales y las herramientas compensadas detectan neutrones termales.

Las herramientas neutrónicas miden es un índice de hidrógeno, el cual es la cantidad de hidrógeno por unidad de volumen. El agua fresca está definida con un índice de hidrógeno igual a 1, por lo tanto, el petróleo tiene un índice de hidrógeno ligeramente menor que el del agua y el del gas es aún mucho menor. En una formación, los fluidos en los poros contienen hidrógeno.

Las primeras herramientas usaban una fuente química y empleaban un único detector que medía los Rayos Gamma de Captura. La segunda generación era un dispositivo epitérmico montado en una almohadilla. La tercera generación es el Neutrón Compensado (CNT), ya con dos detectores que pueden medir la región epitermal o termal según el diseño de la herramienta. Y la última herramienta es la Sonda de Porosidad por Acelerador (APS), que usa una fuente electrónica para los neutrones y mide la región epitermal. Algunas compañías ofrecen una herramienta neutrónica que usa un acelerador que genera neutrones, eliminando la necesidad de una fuente química. Esto minimiza problemas de seguridad en la planchada del taladro y más aún en el caso de que la herramienta se pierda en el pozo.

V.- FUNCIONAMIENTO El registro neutrón mide la radiación inducida de la formación, producida al bombardear a la formación con electrones de rápido movimiento. La herramienta responde principalmente al hidrógeno presente en la formación. Los neutrones son partículas eléctricamente neutras con una masa casi idéntica a la masa de un átomo de hidrógeno. Los neutrones de alta energía emitidos hacia la formación pierden su energía en forma proporcional a la masa relativa de los núcleos con los cuales colisionan en la formación. Las mayores pérdidas de energía ocurren cuando el neutrón colisiona con un núcleo de prácticamente igual masa, por ejemplo el hidrógeno. En pocos microsegundos, los neutrones han disminuido su velocidad por sucesivas colisiones a velocidades térmicas que corresponden a energías de aproximadamente 0,025 electronvoltios (eV). Luego ellos se dispersan aleatoriamente hasta que son capturados por el núcleo de átomos como el de cloro, hidrógeno, sílice y otros más. Los núcleos “capturadores” se excitan intensivamente y emiten un rayo gamma de captura de alta energía. Dependiendo del tipo de herramienta neutrónica, se contabiliza en un detector de la herramienta o estos rayos gamma de captura o los mismos neutrones. Cuando la concentración de hidrógeno del material circundante a la fuente neutrónica es grande, la mayoría de los neutrones pierden velocidad y son capturados a una corta distancia de la herramienta. Sin embargo, si la concentración de hidrógeno es pequeña, los neutrones viajan más lejos de la fuente antes de ser capturados. De acuerdo a esto, la tasa de cuentas en el detector aumenta para concentraciones de hidrógeno reducidas y disminuye con la creciente concentración de hidrógeno. La porosidad basada en el conteo de neutrones está dada por:

Donde N es el número de electrones lentos contados, a y b son constantes empíricas determinadas por una calibración apropiada (en matriz caliza o arenisca) y es la porosidad. Dos factores adicionales se deben considerar en la interpretación de registros neutrónicos: Primero, la presencia de arcillas indicará una alta porosidad neutrón debido al agua ligada a las arcillas. Segundo, debido a la menor concentración de hidrógeno en el gas que en el petróleo o en el agua, una zona contentiva de gas indicará una porosidad neutrón que es menor de lo que debería ser.

VI.- TIPOS DE REGISTROS NEUTRÓNICOS

Los equipos neutrónicos en uso incluyen la serie GNT, el aparato SNP (Sidewall Neutron Porosity) y el CNL (Compensated Neutron Log). Las fuentes utilizadas que emiten neutrones con energía inicial de varios millones de eV son la de Plutonio-Berilio (Pu-Be) o la de Americio-Berilio (Am-Be). Herramienta GNT El GNT es un aparato de medición no-direccional que emplea un detector sensible a los rayos gamma de captura de alta energía y a los neutrones de velocidad termal. Puede utilizarse en un pozo abierto o en un pozo entubado. Las lecturas de esta herramienta se veían muy influenciadas por la salinidad del fluido, temperatura, presión tamaño del agujero, alejamiento, enjarre, peso del lodo y el revestimiento del agujero.

Herramienta SNP

La herramienta de SNP fue diseñada para la operación en un agujero abierto. La fuente y el un detector están situados en una resbalón, 16 pulgadas aparte, usando una configuración que se asemeja al de la herramienta de la densidad. El detector se blinda de los neutrones termales con un compuesto del boro. El resbalón se aplica a la pared del agujero del alesaje para reducir al mínimo efectos del agujero y del mudcake del alesaje. Las ventajas de la herramienta de SNP son que el registro se puede registrar simultáneamente con el registro de la densidad, y que el registro es efectuado mucho menos por la pizarra porque detecta los neutrones epitérmicos en vez de rayos gama resultando de captura. La desventaja es que el uso de solamente un detector previene la corrección para los efectos del mudcake y de la perforación. La herramienta era muy acertada en la detección del gas conjuntamente con la herramienta de la densidad, pero desafortunadamente fue continuada debido a las velocidades de registración bajas que eran requeridos debido a la tarifa baja de la cuenta del neutrón epitérmico. En la herramienta SNP, la fuente de neutrones y el detector se montan en un patín que se aplica a la pared del agujero. El detector de neutrones es un contador proporcional recubierto de manera que sólo se detectan neutrones que tengan energías mayores a 0.4 eV (epitérmicos). La herramienta SNP tiene muchas ventajas sobre la GNT: 

Como es un instrumento que se aplica a la pared, se minimizan los efectos de agujero.



Se miden los neutrones epitérmicos, lo cual minimiza los efectos alteradores de elementos que absorben neutrones térmicos (como el cloro y el boro) en las aguas y matriz de formación.



La mayoría de las correcciones requeridas se realizan automáticamente en los instrumentos de superficie.



Proporciona buenas mediciones en agujeros vacíos.

Este equipo está diseñado para operar únicamente en agujeros abiertos, vacíos o llenos de líquido. Con los datos de neutrones del SNP se registra simultáneamente una curva de calibre.

La herramienta compensada del neutrón (CNL).

La herramienta de CNL se equipa de 2 detectores que sean sensibles a los neutrones termales. La herramienta CNL está diseñada para combinarse con cualquier otra herramienta para proporcionar así un Perfil Neutrónico simultáneamente con otros perfiles. El CNL es un instrumento de detección de neutrones termales, con dos espaciamientos, la relación entre el número de pulsos o cuentas (counting rate) recibidos en los dos detectores se procesa en el equipo de superficie para tener un registro del índice de porosidad neutrónica, en escala lineal. La fuente de 16 Curies y espacios mayores entre la fuente y el detector dan a la herramienta CNL una mayor profundidad radial de investigación. Esta herramienta no se puede usar en agujeros llenos de gas. Como dicha herramienta mide los neutrones térmicos, la respuesta se ve afectada por los elementos que tienen una alta sección transversal de captura de neutrones térmicos. La herramienta es sensible a la arcilla de la formación ya que ésta generalmente contiene pequeñas cantidades de boro y otros elementos raros que tienen secciones de captura de neutrones térmicos particularmente alta. Este efecto, si es excesivo puede ocultar la respuesta de la herramienta al gas en formaciones con arcillas. Para optimizar la respuesta al gas y mejorar la interpretación en la presencia de elementos absorbentes de neutrones térmicos, la herramienta de Doble Porosidad incorpora dos detectores de neutrones epitermales además de detectores de neutrones termales. Con esto se obtienen dos mediciones de porosidad por separado, una de cada par de detectores. La comparación de las dos mediciones de porosidad indica el contenido de arcilla o la salinidad del fluido de la formación

Especificaciones: Diámetro Longitud Peso Temperatura máxima Presión máxima Detector neutrónico Fuente Margen Detector de rayos gamma Espaciado de la fuente al detector

38 mm 2.08 m 8 kg 70ºC (dispone de márgenes extendidos) 20 MPa (dispone de márgenes extendidos) Tipo: Contador proporcional 3He 241 Am-Be De 0 a 60% de porosidad aparente de la arenisca Cristal Centello Nal(TI) de 50 mm x 25 mm (disponible en tamaños más grandes) 45 cm

VII.- PRESENTACIÓN DEL REGISTRO Las lecturas de la porosidad en el SNP se calculan y graban directamente en el registro. El programa CSU proporciona automáticamente las correcciones necesarias en agujeros llenos de líquido, para peso del lodo, salinidad, temperatura y variaciones de tamaño del agujero. En agujeros llenos de gas solo se requiere la corrección por tamaño del agujero y se hacen manualmente utilizando un monograma. Los registros de CNL y de Doble Porosidad se graban en unidades lineales de porosidad para una matriz de litología en particular. Cuando una herramienta CNL se corre en combinación con otra herramienta de porosidad, todas las curvas pueden registrarse en la misma escala de porosidad. Esta superposición permite una interpretación visual cualitativa de la porosidad y la litología en presencia de gas. La siguiente figura es un ejemplo de la combinación de un registro.

VIII.- CALIBRACIÓN El principal estándar de calibración para los registros de neutrones GNT fue la fosa de neutrones API en Houston. La respuesta de la herramienta de registro en un caliza saturada de agua con una porosidad de 19% se definió en 1000 unidades API. Instrumentos de calibración secundarios con exactitud al foso API, se utilizan para la calibración en el campo. Antes del procedimiento de calibración API, se utiliza una escala de conteos por segundo de los registros de neutrones. En el cuadro se muestran los factores de conversión para hacer una escala de estos y compararlos con los registros de neutrones con escala API. En la actualidad se hace directamente una escala de los registros de neutrones en unidades de porosidad

La calibración de la herramienta SNP se basa en las numerosas lecturas en formaciones de mucha pureza y porosidad conocida con presión. Como un estándar secundario se utiliza un calibrador de medio ambiente en el sitio del pozo. Este instrumento proporciona lecturas correspondientes a 11% y 22 % de porosidad en calizas. El estándar principal de calibración para herramientas CHNL es una serie de formaciones de laboratorio saturadas de aguas. Las porosidades de estas formaciones controladas se conocen en 0.5 unidades de porosidad. El estándar secundario es un tanque de calibración lleno de agua. Una verificación en el sitio del pozo se realiza utilizando un dispositivo que reproduce la relación de velocidad de conteo que se obtuvo en el tanque. IX.- EFECTOS DEL GAS EN LOS REGISTROS DE POROSIDAD Si la formación se encuentra saturada de gas, las mediciones de densidad (RHOB) serán bajas, debido a que una formación saturada de gas presenta densidades electrónicas menores que cuando se encuentra saturada de agua. Por lo tanto la curva se desviará hacia la izquierda. Igualmente las mediciones de la herramienta neutrónica (NPHI) serán bajas, debido a que una formación saturada de agua presenta porosidades neutrónicas menores que cuando se encuentra saturada de agua. Por lo tanto la curva se desviará fuertemente hacia la derecha.

X.- EFECTOS DE LA SALINIDAD Hay dos factores que afectan la medición del neutrón en la formación: -El cloro en el agua de formación -La sección de captura de la matriz de la roca (Sigma). El método de corrección por salinidad más simple es asumir que la matriz es limpia y que el Sigma de la matriz es conocido, esto deja a la salinidad (filtrado de lodo) como la única variable. La solución completa es medir el Sigma total de la formación y usar esta medición para calcular la corrección. La corrección puede ser mayor pero no es aplicada en el campo debido al desconocimiento de la litología, por lo tanto el Sigma es desconocido; por eso sólo se toma en cuenta en la fase de interpretación.

XI.- FACTORES QUE AFECTAN LAS LECTURAS 

Diámetro del hoyo: Mientras mayor sea el diámetro del hoyo, mas neutrones serán capturados en el lodo y por lo tanto disminuirá la intensidad de los rayos de captura que llegan al detector. Esto trae como consecuencia indicaciones falsas de porosidad.

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Salinidad del lodo: Cuando el lodo presenta altas concentraciones de sales se tiene una alta sección de captura de neutrones, debido a que hay mayor presencia del ion cloro.



Efectos de formación: la cantidad de arcilla presente dentro de las formaciones permeables afectara las lecturas debido a que estas tienen gran cantidad de agua confinada y por lo tanto presentaran un elevado índice de hidrogeno; en estas condiciones, se registraran porosidades erróneas.

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Propiedades de los fluidos: El fluido presente en la formación dentro del radio de investigación de la herramienta afectara la respuesta del perfil dependiendo de su índice de hidrogeno. El petróleo y el agua tienen índices de hidrogeno similares. El gas en cambio, tiene un índice muy bajo y por tanto su efecto vendrá manifestado por una disminución calculada en ese punto. Si la invasión ha sido muy efectiva, en ocasiones será imposible detectar el gas mediante el perfil neutrónico.

XII.- SENCIBILIDAD A EFECTOS AMBIENTALES 

Diámetro del pozo: El efecto del diámetro del pozo puede tener un efecto apreciable en la lectura del perfil. En general, cuando densidad y neutrón son corridos combinados, esta corrección es efectuada automáticamente utilizando el, diámetro del calibrador del perfil de densidad que, en pozos ovalados, mide el diámetro máximo del pozo.

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Espesor del revoque: Existe un efecto residual por espesor del revoque ya que el "ratio" no es completamente insensible a la presencia del revoque.

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Salinidad del lodo: Es la corrección por el efecto del cloro en el lodo, originada en su gran sección transversal de captura para neutrones termales.

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Salinidad en la formación: Es la corrección por el efecto del cloro en la formación, originada en su gran sección transversal de captura para neutrones termales.

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Densidad del lodo: Es la corrección por el efecto de la densidad del lodo, que disminuye el valor de porosidad del perfil. Su importancia aumenta al aumentar la porosidad y el valor de la densidad del lodo.

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Separación herramienta/pared del pozo: El efecto de la separación entre la herramienta de perfilaje y la pared del pozo puede afectar apreciablemente la lectura del perfil. Es la corrección por el efecto del lodo entre la herramienta y la formación, originada por la presencia de un separador o "stand-off" que normalmente es de 0.5.

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Presión hidrostática: Es la corrección por el efecto de la presión hidrostática dentro del pozo, que aumenta el valor de porosidad del perfil. Su importancia aumenta al aumentar la porosidad y el valor de la presión hidrostática en el lodo.

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Temperatura del lodo: El efecto de la temperatura del lodo puede tener un efecto apreciable en la lectura del perfil. Este efecto es mayor a altas porosidades y aumenta con la temperatura del lodo. Las compañías que prestan servicios de perfilaje publican gráficas que permiten efectuar las correcciones mencionadas, así como por arcillosidad y efecto de hidrocarburos livianos.

XIII.-RELACIÓN ENTRE EL ÍNDICE DE HIDROGENO Y POROSIDAD Frecuentemente se obtiene el perfil de neutrón expresado en 'matriz caliza', lo que significa que en calizas limpias y acuíferas la porosidad aparente de neutrón es la verdadera porosidad de la formación. En ariscas limpias y acuíferas, la porosidad aparente de neutrón (expresado en matriz caliza) es menor que la verdadera porosidad de la formación. De la misma manera, en dolomías limpias y acuíferas, la porosidad aparente de neutrón (expresado en matriz caliza) es mayor que la verdadera porosidad de la formación. La porosidad neutrón f N de una formación limpia y acuífera se obtiene como la suma de las porosidades neutrón de cada elemento, ponderada por su volumen en la formación. En el caso de una formación limpia con porosidad f y zona lavada de más de 45 cm de extensión.

XIV.- ECUACIÓN TEORIACA Frecuentemente se obtiene el perfil de neutrón expresado en 'matriz caliza', lo que significa que en calizas limpias y acuíferas la porosidad aparente de neutrón es la verdadera porosidad de la formación. En ariscas limpias y acuíferas, la porosidad aparente de neutrón (expresado en matriz caliza) es menor que la verdadera porosidad de la formación. De la misma manera, en dolomías limpias y acuíferas, la porosidad aparente de neutrón (expresado en matriz caliza) es mayor que la verdadera porosidad de la formación. La porosidad neutrón de una formación limpia y acuífera se obtiene como la suma de las porosidades neutrón de cada elemento, ponderada por su volumen en la formación. En el caso de una formación limpia con porosidad y zona lavada de más de 45 cm de extensión, la ecuación de respuesta es:

Donde: = Índice de hidrogeno de la formación = Porosidad de la Formación 0< <1 = Fracción de la roca ocupada por la matriz limpia, 0< = Índice de hidrogeno de la matriz, -2 < <3

<1

En esta ecuación la suma de la porosidad y el volumen de la matriz constituyen el total de la roca; por lo tanto se debe cumplir que:

Puede obtenerse la porosidad aparente de densidad

para la formación limpia y acuífera.

Es interesante observar que cuando la matriz es caliza (en la que ) y el valor del índice de filtrado la porosidad aparente de neutrón resulta se igual a la porosidad de la formación en pu/100 o multiplicacnado todas las porosidades por 100 para expresarlas en pu. Que confirma que el perfil en matriz caliza obtiene directamente la porosidad en calizas limpias y acuíferas. En el caso que la formación se arcillosa, las ecuaciones anteriores se modifican:

Donde los parámetros tienen un mismo significado indicado con las siguientes condiciones Es el valor de la fracción de la roca ocupada por lutita 0
En esta ecuación la suma de la porosidad el volumen de la matriz y el volumen total de la roca debe cumplir que:

Ecuación General:

XV.- COMBINACIÓN DENSIDAD – NEUTRÓN 

En reservorios con contenido de gas la porosidad neutrón es menor y la densidad se reduce (aumenta la porosidad densidad).

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Verifique con mudlog, GR y Caliper que la litología es consistente.



Si se conoce la litología se puede leer la porosidad de la escala en la línea de litología relevante.

Ejemplo El intervalo desde 14.601 a 14.624 pies muestra la respuesta de rayos gamma bajo, típica de un yacimiento y el cruce densidad-neutrón (NPHI
CONCLUSIÓN Las respuestas de los aparatos neutrónicos reflejan principalmente la cantidad de hidrógeno en la formación. Como el petróleo y el agua contienen prácticamente la misma cantidad de hidrógeno por unidad de volumen, las respuestas reflejan primordialmente la cantidad de espacio poral lleno de líquido en formaciones limpias. Pero esta respuesta corresponde a todos los átomos de hidrógeno de la formación incluyendo aquellos que están combinados químicamente en los materiales de las formaciones. De esta manera, la lectura de un perfil neutrónico depende principalmente del índice de hidrógeno de la formación. El índice de hidrogeno es proporcional a la cantidad de hidrógeno por unidad de volumen, tomando como unidad del índice de hidrogeno del agua dulce en las condiciones existentes de la superficie.

ANEXOS

BILIOGRAFIA

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Registros Litológicos y de Porosidad, Modulo II – Ing. Marcos Perdomo Introducción al análisis de los registros de pozos – Halliburton/Welex Manual Básico para la interpretación de Registros de Pozos – Ing. Guillermo Guillot Merchand Propósito de la Evaluación de Formaciones - E. Donato-J. Borri – Talara Marzo 1991 Principios/Aplicaciones de la interpretación de Registros – Schlumberger Registros de Pozos – PDVSA Log Interpretation Charts - Schlumberger Well Logging For Earth Scientists, second edition – Darwin V. Ellis Perfilagem conceitos e aplicações – PetroBras - 2000